本發明涉及干燥固體材料或制品用的空氣或氣體的供應或控制裝置，尤其涉及一種熱泵式熱風烘干系統和用于該系統的控制方法。

背景技術：

目前市場上需要熱風烘干的場所越來越多，如煙草烘干、糧食烘干、藥材烘干、果蔬烘干等烘干場所，烘干主要用煤爐、氣爐、電爐進行烘干。煤、氣都是不可再生的戰略性能源，不是國家推廣的方向，電爐因為耗能大、運行費用高，也不適宜進行批量推廣。北方農村采暖以前都是用煤爐燒熱水進行采暖，國家對農村采用熱泵代替煤爐進行全面推廣，證明熱泵在采暖方面還是有很大的市場前景。熱泵在上述熱風烘干需求的場所也會有很大的發展潛力。以我國的煙葉烘烤設備為例，長期沿用傳統的土木結構自然通風式烤房，盡管經常有某些改進改造，但仍然沒有脫離傳統的形式。我國自20世紀90年代引進以燃油、燃煤直接供熱和鍋爐供熱的密集烘烤設備,在各地試驗示范反應了烘烤操作技術簡便、節省用工、能保證煙葉烘烤質量等優勢，但一次性投資成本較高，耗油量較大，近期內要大面積推廣有很大難度，實踐證明不適合我國國情，不能為生產所接受。煙葉烘烤是一個大量耗熱過程，普通烤房用煤直接供熱，熱利用率低，耗煤量高，通常烤干1kg煙葉耗煤量在1.5～2.5kg標煤，環境污染嚴重。中國發明專利“一種以空氣源熱泵為熱源的煙草烤房”(發明專利號：200910044468.X，授權公告號：CN101940358B)公開了一種以空氣源熱泵為熱源的煙草烤房，包括設有新風口的加熱室和設有溫度、濕度探頭的干燥室，烤房上方設有排濕口，還包括空氣源熱泵和冷凝器風機，冷凝器換熱面積與壓縮機輸入功率的比值的取值范圍在7-15m2/kw之間，冷凝器及其吸風式送風風機裝置在所述加熱室內；所述干燥室和/或加熱室設有保溫層。該技術方案以空氣源熱泵和太陽能作為煙草烤房的新型熱源，使空氣源熱泵和太陽能的應用范圍得到了極大的拓展，在產煙區大范圍推廣使用可以降低大氣、土壤及煙葉的硫含量，提高煙葉品質，對節約能源、保護環境具有積極意義。但是，在煙草的烘烤工藝方面，各地相繼研究提出了五段式、七段式和六段式的“雙低”烘烤工藝等。每種烘烤工藝都將煙葉烘烤全過程劃分為變黃期、定色期、干筋期，對各時期都規定有明確的溫濕度指標，參見圖9所示的部分品種煙草的多段式烘干工藝圖。由于烘烤過程段落劃分多而細，尤其是對煙葉變化劃分層次多而模糊、不定量，沒有簡單明確的關鍵點，技術復雜、不容易掌握，現有熱泵烘干系統也同樣不能滿足煙草烘烤的要求。

另一方面，由于某些高溫烘干部分時間段需要80℃以上的熱風出風溫度，如何提供高溫熱風是熱泵式熱風烘干系統需要解決的另一個問題。中國發明專利申請“一種超高溫熱泵烘干系統”(發明專利申請號：201510433292.2，公開號：CN105021015A)公開了一種超高溫熱泵烘干系統，包括烘房，與所述烘房的送風口及回風風道連通的回風道，設置于回風道內的循環風機，與回風道連通的排風道，設置于排風道的通道口的抽風機，設置于回風道與排風道的交匯處的空氣熱回收裝置，以及至少兩套并聯使用的熱泵機組；該發明采用兩套或兩套以上熱泵機組并聯工作，在烘干作業過程初期依靠吸收低品位環境空氣熱量對烘房進行加熱提升溫度，升溫到一定程度后對烘房內排出的高溫高濕空氣進行除濕，對其中所含有的顯熱及潛熱進行最大化的回收。該系統利用兩套熱泵機組的循環工質溫度范圍的差異提供相對更高的送風溫度，同時保證烘干機組的蒸發溫度充分提高。但是，該現有技術方案采用兩套熱泵機組，這不但導致烘房設備投資成倍提高，依靠循環工質溫度范圍的差異提高送風溫度還增加了設備維護的復雜性。同時，由于烘干過程中烘房的耗熱量需求變化很大，這不僅導致熱泵機組頻繁開停，增加機組的運行耗電量，降低機組的能效，還會使烘房內的溫度變化變大，甚至會因烘干溫度變化過大而影響成品的質量。

技術實現要素：

本發明的目的是要提供一種熱泵式雙循環熱風烘干系統，用于解決現有熱泵熱風烘干系統提供高溫熱風時存在的技術問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種熱泵式雙循環熱風烘干系統，包括熱泵機組，熱風機柜和烘房，以及用于實現熱風烘干系統微處理器控制的控制裝置；其特征在于：

所述的熱泵式雙循環熱風烘干系統還包括送風循環回路和內循環回路構成的熱風雙循環回路；

所述熱風機柜內部設置的送風調節閥，將熱風機柜分隔為基礎風溫區和再熱升溫區；

置于基礎風溫區的潛熱冷凝器和置于再熱升溫區的顯熱冷凝器，通過熱泵機組的制冷劑管路串聯連接構成雙節串聯冷凝器；壓縮機排出的高溫氣態制冷劑，先送入顯熱冷凝器換熱降溫后再送入潛熱冷凝器；

所述的送風循環回路從烘房經回風風道進入熱風機柜，通過置于基礎風溫區進風側的潛熱冷凝器進入送風機，然后經送風調節閥到達再熱升溫區的顯熱冷凝器，最后通過送風風道送入烘房；

所述的內循環回路從送風機排風口經內循環風閥進入內循環風道，然后經回風風道進入熱風機柜，達到基礎風溫區進風側的潛熱冷凝器，最后回到送風機的吸氣口；

所述的控制裝置通過控制內循環風閥和送風調節閥的開度，調節送風循環回路和內循環回路的循環風量，控制熱風機柜的出風溫度。

本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統的一種較佳的技術方案，其特征在于所述的熱泵機組包括制冷劑的主循環管路和連接到主循環管路的雙路卸荷支路；所述的主循環管路從壓縮機的排氣口開始，依次通過顯熱冷凝器、潛熱冷凝器、膨脹閥、蒸發器、汽液分離器，回到壓縮機的吸氣口；所述的雙路卸荷支路由卸荷電磁閥、第一節流閥和第二節流閥連接組成：所述卸荷電磁閥的入口并聯連接到潛熱冷凝器的制冷劑管路出口，所述第一節流閥和第二節流閥的入口并聯連接到卸荷電磁閥的出口，所述第一節流閥的出口連接到蒸發器的入口，所述第二節流閥的出口連接到汽液分離器的入口；所述的控制裝置連接到第一節流閥，第二節流閥和卸荷電磁閥，根據出風溫度動態改變熱泵機組的制冷劑循環管路，通過雙路卸荷支路降低壓縮機的排氣溫度和高壓側壓力，實現熱風烘干系統的雙循環動態運行模式。

本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統的一種更好的技術方案，其特征在于所述的雙循環動態運行模式包括單循環常規制熱模式、雙循環降壓卸荷模式、雙循環降溫卸荷模式和雙循環雙路卸荷模式，其中：

單循環常規制熱模式：卸荷電磁閥關閉，制冷劑沿主循環管路循環；內循環風閥開度0％，送風調節閥開度100％，所述的雙循環熱風烘干系統通過送風循環回路制取出風溫度低于45℃的低溫熱風；所述的控制裝置通過改變壓縮機的運行時間間隔或運行頻率控制出風溫度；

雙循環降壓卸荷模式：卸荷電磁閥和第二節流閥打開，第一節流閥關閉，制冷劑在沿主循環管路循環的同時，一部分經卸荷電磁閥分流并通過第二節流閥直接進入汽液分離器；內循環風閥開度50％至55％，送風調節閥開度50％至45％；所述的控制裝置通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度，制取出風溫度為45至65℃的中溫熱風；

雙循環降溫卸荷模式：卸荷電磁閥和第一節流閥打開，第二節流閥關閉，制冷劑在沿主循環管路循環的同時，一部分經卸荷電磁閥分流并通過與膨脹閥并聯的第一節流閥進入蒸發器；內循環風閥開度55％至65％，送風調節閥開度45％至35％；所述的控制裝置通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度，制取出風溫度為65至75℃的中高溫熱風；

雙循環雙路卸荷模式：卸荷電磁閥和第一節流閥、第二節流閥打開，制冷劑在沿主循環管路循環的同時，經卸荷電磁閥分流，分流后的制冷劑一部分通過與膨脹閥并聯的第一節流閥進入蒸發器，另一部分通過第二節流閥直接進入汽液分離器；內循環風閥開度65％至75％，送風調節閥開度35％至25％；所述的控制裝置通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度，制取出風溫度高于75℃的高溫熱風。

本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統的一種改進的技術方案，其特征在于所述的熱泵機組還包括采用變頻壓縮機的第二制冷劑循環管路；連接在第二制冷劑循環管路中的第三冷凝器設置在熱風機柜內，置于所述基礎風溫區的出風側；當烘房的需求耗熱量＜40％時，定頻壓縮機停止，變頻壓縮機啟動，熱泵熱風烘干系統以常規變頻熱泵模式運行；當烘房的需求耗熱量≥40％時，定頻壓縮機和變頻壓縮機同時啟動，熱泵熱風烘干系統以定頻+變頻雙機并聯模式運行；當送風的設定溫度高于75℃時，熱泵熱風烘干系統以雙循環雙路卸荷模式運行，所述的潛熱冷凝器、第三冷凝器和顯熱冷凝器形成熱風機柜的三級換熱結構；內循環回路的循環氣流通過潛熱冷凝器和第三冷凝器兩次換熱，進一步提高基礎風溫區的基礎風溫，使熱風機柜的出風溫度提高到75℃以上。

本發明的另一個目的是要提供一種用于上述熱泵式雙循環熱風烘干系統的控制方法。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種用于上述熱泵式雙循環熱風烘干系統的熱泵熱風烘干系統控制方法，其特征在于包括以下步驟：

S100：配置溫度控制參數，保存預設控溫曲線參數；

S200：檢測和監控出風溫度和烘房溫濕度；

S300：根據預設控溫曲線動態調整設定溫度；

S400：按照當前設定溫度選擇系統的雙循環動態運行模式。

本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統控制方法的一種較佳的技術方案，其特征在于所述的步驟S400包括以下控制操作動作：

S420：若設定溫度＜45℃，關閉卸荷電磁閥，進入單循環常規制熱模式；根據出風溫度控制壓縮機的運行時間間隔或運行頻率；

S440：若設定溫度＜65℃，打開卸荷電磁閥和第二節流閥，關閉第一節流閥，進入雙循環降壓卸荷模式；通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度；

S460：若設定溫度≥75℃，轉步驟S480；否則，打開卸荷電磁閥和第二節流閥，關閉第一節流閥，進入雙循環降溫卸荷模式；通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度；

S480：打開卸荷電磁閥及第一節流閥和第二節流閥，進入雙循環雙路卸荷模式；通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度。

本發明的有益效果是：

1、本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統及其控制方法，通過建立大風量循環的內循環回路，充分吸收制冷劑的冷凝潛熱提高基礎風溫，經送風循環回路二次換熱制取高溫熱風；采用雙路風量自動調節控制出風風量，保證出風溫度烘房溫度變化需求；系統加熱效率高，產品運行工況穩定。

2、本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統及其控制方法，采用潛熱冷凝器和顯熱冷凝器串聯組成的雙節串聯冷凝器進行熱交換，通過內循環回路的潛熱冷凝器循環制取基礎的風溫，通過送風循環回路的顯熱冷凝器直熱制取高溫熱風，無需電加熱就可以使出風溫度達到90℃。

3、本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統及其控制方法，采用多段式控溫曲線配置烘房溫度控制參數，根據控溫曲線動態調整設定溫度，并按照當前調整設定溫度選擇系統的運行模式，控制雙循環熱風烘干系統實現全自動智能運行，無需人工操控；可以滿足烘烤過程中溫度、濕度的高精度控制要求。

附圖說明

圖1是熱泵式雙循環熱風烘干系統的雙循環結構示意圖；

圖2是熱泵式雙循環熱風烘干系統的熱泵機組示意圖；

圖3是熱泵式雙循環熱風烘干系統的定頻變頻雙循環結構示意圖；

圖4是變頻變容量熱泵熱風烘干系統的熱泵機組示意圖；

圖5是熱泵熱風烘干系統的控制裝置的原理圖；

圖6是熱泵式雙循環熱風烘干系統的控制方法流程圖；

圖7是變頻變容量熱泵熱風烘干系統的控制方法流程圖；

圖8是多段式控溫曲線和溫度控制參數配置界面示意圖；

圖9是部分品種煙草烤煙的多段式烘干工藝圖；

圖10是烤煙過程中各個時段耗熱量曲線圖。

以上圖中各部件的附圖標記：1為壓縮機，1-1為定頻壓縮機，1-2為變頻壓縮機，2-1為第一冷凝器，2-2為第二冷凝器，2-3為第三冷凝器，21為潛熱冷凝器，22為顯熱冷凝器，3為膨脹閥，3-1為第一膨脹閥，3-1A為第一平衡管,3-1B為第一感溫包，3-2為第二膨脹閥，3-2A為第二平衡管，3-2B為第二感溫包，4為蒸發器，4-1為第一蒸發器，4-2為第二蒸發器，4-3為第三蒸發器，5為汽液分離器，5-1為第一氣液分離器，5-2為第二氣液分離器，6為蒸發器風機，7-1為第一電磁閥組，7-2為第二電磁閥組，8為送風機，10為第一節流閥，11為第二節流閥，12為卸荷電磁閥，23為內循環風閥，24為送風調節閥，100為熱泵機組，200為熱風機柜，210為送風風道，220為內循環風道，230為回風風道，400為烘房，500為控制裝置，510為運行參數設定模塊，520為烘房溫濕度監控模塊，521為干球溫度傳感器，522為濕球溫度傳感器，530為送風溫度監控模塊，531為出風溫度傳感器，540為風閥開度控制器，550為熱泵機組控制器。

具體實施方式

為了能更好地理解本發明的上述技術方案，下面結合附圖和實施例進行進一步地詳細描述。圖1是熱泵式雙循環熱風烘干系統的一個實施例，包括熱泵機組100，熱風機柜200和烘房400，以及用于實現熱風烘干系統微處理器控制的控制裝置500；如圖1所示，所述的熱泵式雙循環熱風烘干系統還包括送風循環回路和內循環回路構成的熱風雙循環回路；

所述熱風機柜200內部設置的送風調節閥24，將熱風機柜200分隔為基礎風溫區和再熱升溫區；

置于基礎風溫區的潛熱冷凝器21和置于再熱升溫區的顯熱冷凝器22，通過熱泵機組100的制冷劑管路串聯連接構成雙節串聯冷凝器；壓縮機排出的高溫氣態制冷劑，先送入顯熱冷凝器22換熱降溫后再送入潛熱冷凝器21；

所述的送風循環回路從烘房400經回風風道230進入熱風機柜200，通過置于基礎風溫區進風側的潛熱冷凝器21進入送風機8，然后經送風調節閥24到達再熱升溫區的顯熱冷凝器22，最后通過送風風道210送入烘房400；

所述的內循環回路從送風機8排風口經內循環風閥23進入內循環風道220，然后經回風風道230進入熱風機柜200，達到基礎風溫區進風側的潛熱冷凝器21，最后回到送風機8的吸氣口；從烘房400進入基礎風溫區的氣流，一部分通過內循環風道220回送到回風風道230，與烘房回風混合后送到潛熱冷凝器21,形成大風量循環的內循環回路，另一部分經送風調節閥24送到顯熱冷凝器22進行二次換熱，并通過送風風道210送入烘房400，形成小風量循環的送風循環回路。制冷劑中的潛熱通過潛熱冷凝器21逐漸地轉移到內循環回路的大風量循環氣流中，通過充分吸收制冷劑的冷凝潛熱提高基礎風溫；壓縮機排出溫度可達130℃的氣態制冷劑中的顯熱，經顯熱冷凝器22二次換熱轉移到送風循環回路的小風量循環氣流中；顯熱冷凝器22能夠吸收30％左右的系統熱能，可使熱風機柜200的出風溫度達到90℃。

所述的控制裝置500通過控制內循環風閥23和送風調節閥24的開度，調節送風循環回路和內循環回路的循環風量，控制熱風機柜200的出風溫度。

根據圖2所示的熱泵式雙循環熱風烘干系統之熱泵機組的實施例，所述的熱泵機組100包括制冷劑的主循環管路和連接到主循環管路的雙路卸荷支路；所述的主循環管路從壓縮機1的排氣口開始，依次通過顯熱冷凝器22、潛熱冷凝器21、膨脹閥3、蒸發器4和汽液分離器5，回到壓縮機1的吸氣口；所述的雙路卸荷支路由卸荷電磁閥12、第一節流閥10和第二節流閥11連接組成：所述卸荷電磁閥12的入口并聯連接到潛熱冷凝器21的制冷劑管路出口，所述第一節流閥10和第二節流閥11的入口并聯連接到卸荷電磁閥12的出口，所述第一節流閥10的出口連接到蒸發器4的入口，所述第二節流閥11的出口連接到汽液分離器5的入口；所述的控制裝置500連接到第一節流閥10，第二節流閥11和卸荷電磁閥12，根據出風溫度動態改變熱泵機組的制冷劑循環管路，通過雙路卸荷支路降低壓縮機1的排氣溫度和高壓側壓力，實現熱風烘干系統的雙循環動態運行模式。

根據本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統的一個實施例，所述的雙循環動態運行模式包括單循環常規制熱模式、雙循環降壓卸荷模式、雙循環降溫卸荷模式和雙循環雙路卸荷模式，其中：

單循環常規制熱模式：卸荷電磁閥12關閉，制冷劑沿主循環管路循環；內循環風閥23開度0％，送風調節閥24開度100％，所述的雙循環熱風烘干系統通過送風循環回路制取出風溫度低于45℃的低溫熱風；所述的控制裝置500通過改變壓縮機1的運行時間間隔或運行頻率控制出風溫度；

雙循環降壓卸荷模式：卸荷電磁閥12和第二節流閥11打開，第一節流閥10關閉，制冷劑在沿主循環管路循環的同時，一部分經卸荷電磁閥12分流并通過第二節流閥11直接進入汽液分離器5，以降低高壓側壓力；內循環風閥23開度50％至55％，送風調節閥24開度50％至45％；所述的控制裝置500通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度，制取出風溫度為45至65℃的中溫熱風；

雙循環降溫卸荷模式：卸荷電磁閥12和第一節流閥10打開，第二節流閥11關閉，制冷劑在沿主循環管路循環的同時，一部分經卸荷電磁閥12分流并通過與膨脹閥3并聯的第一節流閥10進入蒸發器4，以降低排氣溫度；內循環風閥23開度55％至65％，送風調節閥24開度45％至35％；所述的控制裝置500通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度，制取出風溫度為65至75℃的中高溫熱風；

雙循環雙路卸荷模式：卸荷電磁閥12和第一節流閥10、第二節流閥11打開，制冷劑在沿主循環管路循環的同時，經卸荷電磁閥12分流，分流后的制冷劑一部分通過與膨脹閥3并聯的第一節流閥10進入蒸發器4，另一部分通過第二節流閥11直接進入汽液分離器5；內循環風閥23開度65％至75％，送風調節閥24開度35％至25％；所述的控制裝置500通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度，制取出風溫度高于75℃的高溫熱風。

針對烘干過程中烘房的耗熱量需求變化大，導致機組頻繁開停和能效降低的問題，在本發明的熱泵熱風烘干系統的一個實施例中，所述的熱泵機組100還包括采用變頻壓縮機的第二制冷劑循環管路；連接在第二制冷劑循環管路中的第三冷凝器2-3設置在熱風機柜200內，置于所述基礎風溫區的出風側，參見圖3；當烘房的需求耗熱量＜40％時，定頻壓縮機停止，變頻壓縮機啟動，熱泵熱風烘干系統以常規變頻熱泵模式運行；當烘房的需求耗熱量≥40％時，定頻壓縮機和變頻壓縮機同時啟動，熱泵熱風烘干系統以定頻+變頻雙機并聯模式運行；當送風的設定溫度高于75℃時，熱泵熱風烘干系統以雙循環雙路卸荷模式運行，所述的潛熱冷凝器21、第三冷凝器2-3和顯熱冷凝器22形成熱風機柜200的三級換熱結構；內循環回路的循環氣流通過潛熱冷凝器21和第三冷凝器2-3兩次換熱，進一步提高基礎風溫區的基礎風溫，使熱風機柜200的出風溫度提高到75℃以上。

變頻變容量熱泵熱風烘干系統之熱泵機組的一個實施例如圖4所示，所述的熱泵機組100包括定頻壓縮機1-1和變頻壓縮機1-2，并聯連接的定頻循環管路和變頻循環管路，以及通過第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組與7-2控制連接的換熱器變容支路；所述的定頻循環管路從定頻壓縮機1-1的排氣口開始，依次通過第一冷凝器2-1、第一膨脹閥3-1、第一蒸發器4-1和第一氣液分離器5-1，回到定頻壓縮機1-1的吸氣口；所述的變頻循環管路從變頻壓縮機1-2的排氣口開始，依次通過第三冷凝器2-3、第二膨脹閥3-2、第三蒸發器4-3和第二氣液分離器5-2，回到變頻壓縮機1-2的吸氣口；所述的換熱器變容支路包括第二冷凝器2-2和第二蒸發器4-2，所述的第二冷凝器2-2通過第一電磁閥組7-1并聯連接到第一冷凝器2-1，通過第二電磁閥組7-2并聯連接到第三冷凝器2-3；所述的第二蒸發器4-2通過第一電磁閥組7-1并聯連接到第一蒸發器4-1，通過第二電磁閥組7-2并聯連接到第三蒸發器4-3；所述的控制裝置500連接到第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2，通過控制第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2的開通狀態，改變換熱器變容支路的連接方式，控制熱泵熱風烘干系統進入雙機變容運行模式；所述的控制裝置500根據出風設定溫度控制變頻壓縮機1-2的運行頻率；本發明的變頻變容量熱泵熱風烘干系統，通過變容量運行模式擴大換熱器(包括蒸發器和冷凝器)的換熱面積，可以顯著提高熱泵機組100的整體換熱效果，提高系統能效。

根據本發明的變頻變容量熱泵熱風烘干系統的一個實施例，所述的雙機變容運行模式包括變頻定容量模式，變頻變容量模式，定頻變容量+變頻定容量并聯運行模式，變頻定容量模式+變頻變容量并聯運行模式，以及定頻定容量+變頻變容量并聯運行模式，其中：

變頻定容量模式：變頻壓縮機1-2啟動，制冷劑沿變頻循環管路循環，第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2均關閉；

變頻變容量模式：變頻壓縮機1-2啟動，制冷劑沿變頻循環管路循環；第一電磁閥組7-1關閉，第二電磁閥組7-2開啟，所述的換熱器變容支路并聯連接到變頻循環管路，變頻壓縮機1-2進入變容量運行模式；

定頻變容量+變頻定容量并聯運行模式：定頻壓縮機1-1和變頻壓縮機1-2同時啟動，制冷劑同時沿定頻循環管路和變頻循環管路雙路循環；第一電磁閥組7-1開啟，第二電磁閥組7-2關閉，所述的換熱器變容支路并聯連接到定頻循環管路，定頻壓縮機1-1進入變容量運行模式；

定頻定容量+變頻變容量并聯運行模式：定頻壓縮機1-1和變頻壓縮機1-2同時啟動，制冷劑同時沿定頻循環管路和變頻循環管路雙路循環；第一電磁閥組7-1關閉，第二電磁閥組7-2開啟，所述的換熱器變容支路并聯連接到變頻循環管路，變頻壓縮機1-2進入變容量運行模式。

根據一個優選用于需要更高烘干溫度的熱泵熱風烘干系統的實施例，所述熱風機柜200包括由送風調節閥24分隔形成的基礎風溫區和再熱升溫區；所述的第一冷凝器2-1和第二冷凝器2-2的制冷劑管路串聯連接構成雙節串聯冷凝器；第一冷凝器2-1作為顯熱冷凝器置于再熱升溫區，第二冷凝器2-2作為潛熱冷凝器置于基礎風溫區的進風側，第三冷凝器2-3置于基礎風溫區的出風側；所述的熱風機柜200設置連通基礎風溫區的內循環回路，參見圖3；熱泵熱風烘干系統輸出的熱風，通過內循環回路和送風循環回路的二次換熱，使出風溫度可達到90℃。

本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統的控制裝置500的一個實施例如圖5所示，包括用于配置溫度控制參數和保存預設控溫曲線參數的運行參數設定模塊510，用于檢測和監控出風溫度和烘房溫濕度的烘房溫濕度監控模塊520和送風溫度監控模塊530，用于驅動風閥的風閥開度控制器540，以及用于控制壓縮機和電磁閥的熱泵機組控制器550；所述烘房溫濕度監控模塊520的輸入端，連接到運行參數設定模塊510、干球溫度傳感器521和濕球溫度傳感器522；所述烘房溫濕度監控模塊520的輸出端連接到熱泵機組控制器550；熱泵機組控制器550的輸出端連接到壓縮機和制冷劑管路中的控制電磁閥；所述送風溫度監控模塊530的輸入端，連接到運行參數設定模塊510和出風溫度傳感器531；所述送風溫度監控模塊530的輸出端連接到風閥開度控制器540，風閥開度控制器540的輸出端連接到內循環風閥23和送風調節閥24。所述的控制電磁閥包括連接在制冷劑管路中的卸荷電磁閥12、第一節流閥10、第二節流閥11、第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2。

根據本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統的一個實施例，所述的控制裝置500采用具有多路A/D轉換接口和多路PWM輸出接口的單片微處理器實現程序控制，所述的運行參數設定模塊510、烘房溫濕度監控模塊520和送風溫度監控模塊530是微處理器提供的軟件功能模塊；所述的干球溫度傳感器521、出風溫度傳感器531和濕球溫度傳感器522通過微處理器的A/D轉換接口連接到單片微處理器；所述的控制裝置500利用微處理器的PWM輸出，為風閥開度控制器540提供風閥開度控制輸出信號，并且通過熱泵機組控制器550提供變頻壓縮機和變頻風機的變頻控制輸出信號；所述的控制裝置500利用微處理器的PIO端口編程輸出電磁閥和壓縮機的開關輸出信號，通過熱泵機組控制器550對系統中的壓縮機和電磁閥執行開關控制。

根據圖6所示的本發明的熱泵熱風烘干系統控制方法的實施例，包括以下步驟：

S100：配置溫度控制參數，保存預設控溫曲線參數；

S200：檢測和監控出風溫度和烘房溫濕度；

S300：根據預設控溫曲線動態調整設定溫度；

S400：按照當前設定溫度選擇系統的雙循環動態運行模式。

實施例1：

多段式控溫曲線和溫度控制參數配置界面的一個實施例如圖8所示，該實施例中的多段式控溫曲線為10段式加熱曲線，控制裝置500通過配置各個時間段的設定溫度和穩溫時間，控制雙循環熱風烘干系統實現智能全自動運行，無需人工操控。

根據圖6所示的本發明的熱泵式雙循環熱風烘干系統控制方法的實施例，所述的步驟S400包括以下控制操作動作：

S420：若設定溫度＜45℃，關閉卸荷電磁閥12，進入單循環常規制熱模式；本模式下內循環風閥23的開度為0％，送風調節閥24的開度為100％；根據出風溫度控制壓縮機1的運行時間間隔或運行頻率；本步驟的控溫范圍對應于圖8所示的10段式加熱曲線之第1至5段，設定出風溫度分別為20℃、25℃、30℃、35℃和40℃。

S440：若設定溫度為＜65℃，打開卸荷電磁閥12和第二節流閥11，關閉第一節流閥10，進入雙循環降壓卸荷模式；通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度；本模式下內循環風閥23的開度為40～60％，送風調節閥24的開度為60～40％；本步驟的控溫范圍對應于圖8所示的10段式加熱曲線之第6段和第7段，設定出風溫度分別為50℃和60℃，對應的內循環風閥23的開度分別為50％和55％，送風調節閥24的開度分別為50％和45％。

S460：若設定溫度≥75℃，轉步驟S480；否則，打開卸荷電磁閥12和第二節流閥11，關閉第一節流閥10，進入雙循環降溫卸荷模式；通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度；本模式下內循環風閥23的開度為55～65％，送風調節閥24的開度為45～35％；本步驟的控溫范圍對應于圖8所示的10段式加熱曲線之第8段，設定出風溫度為70℃，對應的內循環風閥23和送風調節閥24的開度分別為60％和40％。

S480：打開卸荷電磁閥12及第一節流閥10和第二節流閥11，進入雙循環雙路卸荷模式；通過調節送風循環回路和內循環回路的循環風量控制出風溫度；本模式下內循環風閥23的開度為60～80％，送風調節閥24的開度為40～20％。本步驟的控溫范圍對應于圖8所示的10段式加熱曲線之第9段和第10段，設定出風溫度分別為80℃和90℃，對應的內循環風閥23的開度分別為65％和75％，送風調節閥24的開度分別為35％和25％。

實施例2：

某煙草烘房的尺寸為：8×2.8×2.2m，一次烘干煙葉量為350桿，每桿30kg煙葉，合計10500kg。變頻變容量熱泵熱風烘干系統由一臺6匹定頻壓縮機1-1和一臺6匹變頻壓縮機1-2并聯構成，最大制熱量50kW，機組的變頻變容量連接結構如圖4所示。烤煙過程的控溫曲線參見圖9所示的多段式烘干工藝圖，各個時段耗熱量如圖10所示。所述的控制裝置500通過對比分析選擇合適的運行模式，以達到最大運行效率。

根據圖7所示的本發明的變頻變容量熱泵熱風烘干系統控制方法的實施例，所述的步驟S300根據預設控溫曲線動態設置當前時段的需求耗熱量；在本實施例中。需求耗熱量用當前時段烘房單位時間的耗熱量與熱泵機組最大制熱量的百分比表示；

所述的步驟S400按照當前時段的需求耗熱量選擇系統的雙機變容運行模式，包括以下控制操作動作：

S420：若需求耗熱量＜25％，啟動變頻壓縮機1-2，關閉第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2，進入變頻定容量模式；本步驟的控溫范圍對應于圖9所示的煙草烘干-定黃期的前半階段，圖10中的烘烤時間0～10h，烘房的耗熱量為10kw；變頻壓縮機1-2以20Hz頻率運行。

S440：若需求耗熱量＜35％，啟動變頻壓縮機1-2，關閉第一電磁閥組7-1，開啟第二電磁閥組7-2，進入變頻變容量模式；本步驟的控溫范圍對應于圖9所示的煙草烘干-定黃期的后半階段，圖10中的烘烤時間10～60h，烘房的耗熱量為15kw；變頻壓縮機1-2以30Hz頻率運行。在煙草烘干第一階段(定黃期)，要求烘房內的溫度保持在35～38℃之間，此時的負荷相對較小，通過該模式能夠較好的滿足煙葉定黃期的需求。

S460：若需求耗熱量≥70％，轉步驟S480；否則，同時啟動定頻壓縮機1-1和變頻壓縮機1-2，開啟第一電磁閥組7-1，關閉第二電磁閥組7-2，進入定頻變容量+變頻定容量并聯運行模式；本步驟的控溫范圍對應于圖9所示的煙草烘干-定色期，圖10中的烘烤時間60～80h，烘房的耗熱量為15～35kw，定頻壓縮機1-1的冷凝器和蒸發器容量加大，取得最大制熱量；變頻壓縮機1-2以30～50Hz頻率運行。

S480：同時啟動定頻壓縮機1-1和變頻壓縮機1-2，關閉第一電磁閥組7-1，開啟第二電磁閥組7-2，進入定頻定容量+變頻變容量并聯運行模式。本步驟的控溫范圍對應于圖9所示的煙草烘干-定色期和干筋期的前半階段，圖10中的烘烤時間80～120h，烘房的耗熱量為35～50kw，出風溫度要控制在65～68℃，濕球溫度控制在40～43℃；經過烘烤要求葉片含水量為5％～6％，葉脈含水量7％～8％；變頻壓縮機1-2以50～100Hz頻率運行，最大加載量的工況下能夠滿足煙草烘干的熱量需求。此時，定頻壓縮機1-1與普通運行狀況無異，主要起到增大整體換熱量的效果。雙系統并聯運行解決了傳統烘干機組無法達到高出風溫度而需引入電加熱的弊端，使系統運行能效能夠大大提高。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明的技術方案，而并非用作為對本發明的限定，任何基于本發明的實質精神對以上所述實施例所作的變化、變型，都將落在本發明的權利要求的保護范圍內。