(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210952596.X (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 大连海洋大学 地址 116000 辽宁省大连市沙河口区黑石 礁街52号 (72)发明人 张国琛　母刚　张倩　王国杰　 李秀辰　赵城　康桓瑜　 (74)专利代理 机构 洛阳公信联创知识产权代理 有限公司 41 190 专利代理师 周会芝 (51)Int.Cl. F26B 21/00(2006.01) F26B 21/04(2006.01) F26B 21/08(2006.01) F26B 3/28(2006.01)F26B 25/00(2006.01) (54)发明名称 用于海带干燥的太阳能热泵自适应控制系 统及方法 (57)摘要 本发明提供一种用于海带干燥的太阳能热 泵自适应控制系统及方法， 包括除湿系统； 所述 除湿系统包括干燥室和送风机， 所述干燥室内用 于对海带的进行通风干燥， 干燥 室具有进风口和 出风口， 其中送风机位于靠近进风口的进风管内 或进风口处， 用于向干燥室内进行送 风并对送风 量进行调节； 所述干燥室的排风口设置有排风 管， 排风管内设置有第三风阀， 第三风阀用于控 制排风口与外部空气之间的连通与断开； 所述第 一风阀的排气侧的进风管和第三风阀的进气侧 的排风管通过循环管相连通。 相较于传统热泵干 燥控制系统， 该系统干燥效率高， 控制方式更加 科学合理， 且 有效提高了能源的利用率。 权利要求书3页 说明书12页 附图4页 CN 115218643 A 2022.10.21 CN 115218643 A 1.用于海带干燥的太阳能热泵自适应控制系统， 其特 征在于： 包括除湿系统； 所述除湿系统包括干燥室和送风机， 所述干燥室内用于存放待干燥品进行通风干燥， 干燥室具有进风口和出风口， 其中送风机位于靠近进风口的进风管内或进风口处， 用于 向 干燥室内进行送风并对送风 量进行调节； 所述干燥室的排风口设置有排风管， 排风管内设置有第三风阀， 第三风阀用于控制排 风口与外 部空气之间的连通和断开； 所述第一风阀的排气侧的进风管和第 三风阀的进气侧的排风管通过循环管相连通， 在 循环管内设置有第二 风阀， 用于控制干燥室的进风口与排 风口的连通和断开。 2.根据权利要求1所述的用于海带干燥的太阳能热泵自适应控制系统， 其特 征在于： 所述干燥室的进风管入口分为两个支路， 其中第一支路上设置有第一风阀， 第一风阀 用于控制 外部空气与干燥室进风口之间的连通与断开， 第二支路上设置有第四风阀， 第四 风阀用于控制太阳能供 热设备的排 风口与所述干燥室进风口 的连通与断开。 3.根据权利要求1或2所述的用于海带干燥的太阳能热泵自适应控制系统， 其特征在 于： 所述进风管内设置有热交换设备 Ⅰ和热交换设备 Ⅱ， 其中热交换设备 Ⅰ用于对进风管内 的进气气流进行除湿干燥， 并将进气气流冷凝后的冷凝水排出除湿系统， 热交换设备 Ⅱ设 置在热交换设备 Ⅰ和送风机之间的管道内， 用于对进入干燥室内的气流进行加热升温。 4.根据权利要求1或2所述的用于海带干燥的太阳能热泵自适应控制系统， 其特征在 于： 还包括热泵系统， 所述热泵系统用于为干燥室的进气 气流进行加热或降温； 所述热泵系统包括压缩机、 三通阀、 热交换设备 Ⅰ、 热交换设备 Ⅱ、 储液器、 电子膨胀、 热 交换设备 Ⅲ、 气液分离器和节流件， 所述压缩机， 具有低压进气口和高压排气口， 所述压缩机的高压排气口通过三通阀分 别连接第一支路和第二支路， 在第一支路上设置有热交换设备 Ⅱ， 在第二支路上设置有热 交换设备 Ⅲ， 三通阀具有两个工作状态， 在第一工作状态， 压缩机的高压排气口与热 交换设 备Ⅱ的制冷剂通道进口连通， 在第二工作状态， 压缩机的高压排气口与热交换设备 Ⅲ的制 冷剂通道进口连通； 热交换设备 Ⅱ， 设置在干燥室的进风管内， 用于对干燥室的进气气流进行加热， 并将热 交换设备 Ⅱ的制冷剂通道内的高温 高压气体冷凝为高压液态制冷剂， 热交换设备 Ⅱ的制冷 剂通道出口与储液器的进口连通； 储液器， 用于储存液态制冷剂， 其具有一个进口和一个出口， 所述储液器的出口通过节 流件分为两个支路， 其中一个支路与热交换设备 Ⅰ的制冷剂通道进口相连， 热交换设备 Ⅰ的 制冷剂通道出口与气液分离器的制冷剂进口相连； 另一个支路通过第一电磁阀与热交换设 备Ⅲ连接， 热交换设备 Ⅲ设置在进气管 的管道外， 用于将除湿系统外部空气 中的热量与除 湿系统内部空气进行热 交换； 所述热 交换设备 Ⅲ的制冷剂通道出口通过第二电磁阀与气液 分离器的制冷剂进口相连。 5.根据权利要求4所述的用于海带干燥的太阳能热泵自适应控制系统， 其特征在于： 还 包括室外机， 所述室外机位于热交换设备 Ⅲ的一侧， 用于加快热交换设备 Ⅲ的外围空气流 动。 6.根据权利要求5所述的用于海带干燥的太阳能热泵自适应控制系统， 其特征在于： 所 述储液器的进口经第一单向阀汇集两个支路， 其中一个支路与第三电磁阀和热 交换设备 Ⅲ权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115218643 A 2之间的制冷剂管路相连通， 另一个支路与换 热设备Ⅱ的制冷剂管路相连通。 7.用于海带干燥的太阳能热泵自适应控制方法， 其特 征在于： 步骤一、 将所检测到的干燥室内的温度和湿度数据， 与预设定的目标温度和目标湿度 数据进行比较； 步骤二、 当所检测到的干燥室内的湿度大于或等于干燥室的目标湿度数据时， 启动除 湿系统； 并根据所检测的干燥室内的温度与干燥室内目标温度的比较关系， 选择除湿系统、 热泵系统对应的工作模式； 升温模式： 当所检测的干燥室内的温度值小于干燥室内目标温度的下限值， 采用升温 模式； 首先根据光辐射 量传感器判断当前太阳集热器能是否满足升温条件： 1、 若太阳能集热器出口空气温度高于干燥室温度， 则由太阳能集热器供热， 开启除湿 系统中送风机、 第三风阀和第四风阀， 关闭第一风阀和 第二风阀， 将太阳能集热器加热过的 空气经第四风阀、 送风机送入干燥室内， 干燥室内的空气由第三 风阀向外界排出； 2、 若太阳能集热器出口空气温度等于或低于干燥室温度， 则由热泵系统供热， 开启除 湿系统中的送风机、 室外风机和第二风阀， 关闭第一风阀、 第三风阀和第四风阀， 通过循环 管将干燥室的出风口和进风口连接为循环管路， 干燥室内的进气气流通过热泵系统的热交 换设备Ⅱ进行预热， 通过送风机送入干燥室内， 同时高温 高湿空气由循环管进入进风管内， 通过热泵系统的热 交换设备 Ⅰ进行降温除湿后， 再经过热 交换设备 Ⅱ升温后， 再次进入干燥 室内进行干燥； 降温模式： 当所检测的干燥室内的温度值大于 干燥室内目标温度上限； 采用降温模式； 首先根据干燥室内外温度差判断室外温度是否满足降温条件： 1、 若干燥室内温度 −干燥室外温度> ∆t℃， 开启除湿系统中的送风机、 第一风阀和第三 风阀， 并关闭第二风阀和 第四风阀， 将外界空气经第一风阀送入干燥室内进行换热， 降低干 燥室内温度， 同时干燥室内空气经由第三 风阀向外界排出； 2、 若干燥室内温度 −干燥室外温度≤ ∆t℃； 开启除湿系统中的送风机和第二风阀， 关 闭第一风阀、 第三风阀和第四风阀， 通过循环管将干燥室的出风口和进风口连接为循环管 路， 进气气流通过送风机送入干燥室内， 同时高温高湿空气由循环管进入进风管内， 通过热 泵系统的热交换设备 Ⅰ进行降温除湿后， 再次进入干燥室内进行干燥； 其中， 所述 ∆t℃为允许 换热温差最小值； 恒温模式： 当所检测的干燥室内的温度值小于干燥室内目标温度 上限且大于干燥室内 目标温度下限； 采用恒温模式； 由热泵系统供热， 开启除湿系统中的送风机、 室外风机和第二风阀， 关闭第一风阀、 第 三风阀和第四风阀， 通过循环管将干燥室的出风口和进风口连接为循环管路， 干燥室内的 进气气流通过热泵系统的热交换设备 Ⅱ进行预热， 通过送风机送入干燥室内， 同时高温高 湿空气由循环管进入进风管内， 通过热泵系统的热 交换设备 Ⅰ进行降温除湿， 再经过热 交换 设备Ⅱ进行升温后， 再次进入干燥室内进行干燥。 8.根据权利要求7所述的用于海带干燥的太阳能热泵自适应控制方法， 其特征在于： 所 述升温模式中， 若太阳能集热器出口空气温度等于或低于干燥室温度， 启动压缩机， 并开启 节流件、 第一电磁阀和第二电磁阀， 关闭第三电磁阀， 三通阀连通压缩机的高压排气口和热权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115218643 A 3