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申请/专利权人：广东省现代农业装备研究所

摘要：本申请公开了一种热泵蒸汽联合的冷热水均衡系统及控制方法，所述冷热水均衡系统包括第一散热系统、蒸汽加热系统、蓄热热水箱、双效热泵机组、三效热泵机组、蓄冷冷水箱以及散冷系统。本申请结合实际生产应用，针对农产品、水产品等高湿物料干燥加工过程中，冷热量应用较难均衡控制、顾此失彼的现状，提出一种热泵蒸汽联合的冷热水均衡系统，设计双效热泵机组、三效热泵机组和蒸汽加热系统联合制取冷热水，将冷热水分开储藏于冷热水箱中，供给农产品干燥烘房所需冷热，实现一托多，缩减设备初始投资成本，减少干燥过程中冷热量的损耗，节约干燥总成本。

主权项：1.一种热泵蒸汽联合的冷热水均衡系统的控制方法，其特征在于，热泵蒸汽联合的冷热水均衡系统包括第一散热系统1、蒸汽加热系统2、蓄热热水箱3、双效热泵机组4、三效热泵机组5、蓄冷冷水箱6、散冷系统7以及第二散热系统8，其中：所述第一散热系统1与蓄热热水箱3连接，用于通过对蓄热热水箱3中的热水进行循环散去多余的热量以维持蓄热热水箱3中的水温；所述蒸汽加热系统2与蓄热热水箱3连接，蒸汽加热系统2包括放热系统和换热回路，其中放热系统用于将蒸汽通过换热的方式，将蒸汽的热量经由所述换热回路提供给蓄热热水箱3，以向蓄热热水箱3中提供热水；所述双效热泵机组4、三效热泵机组5均分别与蓄热热水箱3、蓄冷冷水箱6构成制热回路和制冷回路，用于向蓄热热水箱3、蓄冷冷水箱6同时提供制取的热水和冷水；其中，所述三效热泵机组5上连接所述第二散热系统8，三效热泵机组5通过第二散热系统8实现单独制取冷水的功能；所述散冷系统7连接在蓄冷冷水箱6上，用于均衡蓄冷冷水箱6的冷量，通过循环的方式对蓄冷冷水箱6多余的冷量进行散失；所述热泵蒸汽联合的冷热水均衡系统应用在烘房中时，冷热水均衡系统向烘房提供冷热水，并通过检测冷热水温进行反馈调节，烘房与蓄冷冷水箱6、蓄热热水箱3之间的冷热水输送由循环水泵和水电磁阀控制；烘房在去除新鲜或高湿物料的水分，包括农产品、水产品中水分时需要的热量由蓄热热水箱3提供，蓄热热水箱3通过管路连接烘房的加热器，热水经过烘房内的加热器与空气换热加热烘房内空气介质，空气介质经风机输送在烘房内循环，平流穿过物料区与高湿新鲜农产品对流换热，空气介质变成高湿空气介质，然后回流穿过除湿器，除湿器通过管路连接系统的蓄冷冷水箱6，高湿空气介质遇除湿器的冷管，液化降湿变成低温低湿空气介质，而后穿过加热器，等湿加热为高温空气介质，干燥介质如此循环，新鲜农产品中水分不断蒸发与空气介质热湿交换，最终达到干燥标准水分；所述控制方法包括以下步骤：步骤1，分别设定蓄热热水箱中热水的目标温度Th0和蓄冷冷水箱中冷水的目标温度Tc0，并设定好烘房的干燥工艺；步骤2，检测蓄冷冷水箱、蓄热热水箱中的水位是否均达到预定容量的条件，如不满足，则向不满足条件的水箱中补水直至水量大于预定容量，如满足，则转到步骤3；检测蓄热热水箱中的热水温度Th是否低于预设的热水预警温度且蓄冷冷水箱中的冷水温度Tc是否高于预设的冷水预警温度且一直升高，如是，则进行报警；步骤3，检查蓄热热水箱与双效热泵机组、三效热泵机组、蒸汽加热系统之间的热水水路，以及蓄冷冷水箱与双效热泵机组、三效热泵机组之间的冷水水路，和均衡系统与烘房之间的冷热水水路是否正常；同时检查烘房内的温度、湿度是否达到工艺要求，对于水路不正常或者温湿度达不到要求的情况进行报警；步骤4，开启m个双效热泵机组和P个三效热泵机组，在进行冷热水制取过程中，实时检测蓄冷冷水箱中的冷水温度和蓄热热水箱中的热水温度，当热水温度和冷水温度均达到对应的目标温度时，执行步骤5，否则进行判断：当热水温度与目标温度Th0之间的差值ΔTh大于设定的温度阈值Q*a时，并且冷水温度与目标温度Tc0之间的差值ΔTc小于Q*a时，执行步骤4-1；当热水温度与目标温度Th0之间的差值ΔTh小于设定的温度阈值Q*a时，并且冷水温度与目标温度Tc0之间的差值ΔTc大于Q*a时，执行步骤4-2；其中，Q＝m+P；步骤4-1，关闭P个三效热泵机组，开启蒸汽加热系统，以a℃为梯级，在热水温度和冷水温度到达对应目标温度的过程中，逐渐关闭双效热泵机组和蒸汽加热系统；步骤4-2，开启三效热泵机组的第二散热系统，将三效热泵机组转换为单制冷模式，并以a℃为梯级，在热水温度和冷水温度到达对应目标温度的过程中，逐渐关闭双效热泵机组和三效热泵机组；步骤5，当热水温度和冷水温度均达到对应的目标温度时，开启均衡系统与烘房之间的冷热水管路，从而分别将冷水、热水提供给烘房的加热器、除湿器，以使烘房利用提供的冷热水进行加热、除湿，直至农产品的水分被烘干达到要求。

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