一种粮仓专用节能空调
阅读说明：本技术 一种粮仓专用节能空调 (Special energy-saving air conditioner for granary ) 是由 向延勇 袁杰 温素珍 金阿龙 周德强 戴陈渲 金贤松 刘斌斌 樊小轻 陈建汶 谢 于 2020-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及粮食存储空气处理设备技术领域,具体涉及一种粮仓专用节能空调。目前大部分粮库采用普通民用空调对粮面空气降温,但存在能耗高的问题,不适合粮仓的使用。为了解决上述问题,本发明采用了以下的技术方案：一种粮仓专用节能空调,冷媒管道依次连接压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器,形成回路,其蒸发器下方设置有能够将蒸发器冷凝水导流至冷凝水箱的导流装置；冷媒管道包括设置在冷凝器与膨胀阀之间的冷却盘管,冷却盘管从冷凝水箱处通过,并盘置于冷凝水箱内。在本技术方案中,冷却盘管经过二次降温,降低了降温所需的能源的损耗,起到了节能的作用。(The invention relates to the technical field of grain storage air treatment equipment, in particular to a special energy-saving air conditioner for a grain bin. At present, most grain depots adopt common civil air conditioners to cool grain surface air, but have the problem of high energy consumption, and are not suitable for grain depots. In order to solve the problems, the invention adopts the following technical scheme: an energy-saving air conditioner special for a granary is characterized in that a refrigerant pipeline is sequentially connected with a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator to form a loop, and a flow guide device capable of guiding evaporator condensate water to a condensate water tank is arranged below the evaporator; the cooling medium pipeline comprises a cooling coil pipe arranged between the condenser and the expansion valve, and the cooling coil pipe passes through the condensed water tank and is coiled in the condensed water tank. In the technical scheme, the cooling coil is cooled for the second time, so that the loss of energy required by cooling is reduced, and the energy-saving effect is achieved.)
技术领域
本发明涉及粮食存储空气处理设备技术领域，具体涉及一种粮仓专用节能空调。
背景技术
对于我国大部分地区粮食储备库来说，粮食入仓储存过程中，粮面以上温度在6、7、8、9月份粮仓空间受墙体及仓顶光照热辐射的影响，仓内空间温度会持续升高，导致粮食出现保管难度大，易霉变等问题，严重影响到粮食质量。
目前大部分粮库都是采用普通民用空调对粮面以上空气降温的，但是受到民用普通空调的设计、制造特点，容易造成磷化氢气体对空调铜管铝翅片蒸发器及电路部分的严重腐蚀，出入粮时粉尘污染堵塞换热器及过滤网、滤网、粮食脱水、能耗高、维护不便等因素造成使用寿命很短的现象。同时，民用普通空调的设计蒸发温度远低于室内空气露点温度，制冷系统节流采用毛细管，不能精准控制蒸发器的蒸发温度，调节温度是依靠送风机的风量及风速来完成的，这样的设计能够快速降温和除湿，人体凉爽感较好，但是用于粮仓降温时存在较大的缺陷，原因如下：1、粮仓或粮堆快速降温容易造成稻谷爆腰、谷物颗粒内部爆裂问题；2、民用普通空调送风量小，长期运行时，凝结水量大，粮仓因粮食水分大量流失致使粮食过于干燥，导致加工品质下降，主要体现在稻谷仓，因表层稻谷过于干燥，加工时破碎粒率较高等；3、长时间使用普通空调降温的粮仓会导致粮食水分会大量流失，减少了粮食重量，给收储企业造成的直接损失较大。
粮仓保湿的问题一直是粮仓空调所要解决的重大问题，许多技术研究围绕粮仓空调的保湿展开。如公开号为“CN211822847U”，名称为一种粮仓专用水冷空调机组的中国发明专利公开了一种粮仓专用水冷空调机组，包括制冷循环系统、冷却塔、循环水泵、电控箱和远程操作屏，电控箱与制冷循环系统连接，远程操作屏与电控箱通过屏蔽线连接，制冷循环系统包括水冷冷凝器、压缩机和蒸发器，水冷冷凝器包括冷凝器出水口、冷凝器进水口、第一连接口和第二连接口，冷凝器出水口依次通过冷却塔和循环水泵与冷凝器进水口连接，压缩机包括压缩机排气口和压缩机回气口，压缩机排气口通过排气管道与第一连接口连接，第二连接口通过制冷管道与蒸发器连接，蒸发器通过回气管道与压缩机回气口连接。该方案采用了水冷技术取代了常用的风冷技术。
又如公开号为“CN111189245A”，名称为一种变频恒温恒湿粮仓专用空调装置的中国发明专利公开了一种变频恒温恒湿粮仓专用空调装置，包括涡旋式压缩机以及涡旋式压缩机通过一号连接管依次连接的翅片式冷凝器、储液罐、干燥过滤器、视液镜、截止阀、一号电磁阀、热力膨胀阀、空气处理机构。该空调在保持粮食低温的同时，还可对空气的湿度进行调节，对粮食起到恒温恒湿的作用，保护粮食不会失水，而且针对不同的使用情况，还可选择不同的恒温、恒湿功能。
然而，上述的两种解决方式机器的制造成本高，运维困难，运行时能耗高，在大型谷仓的实际应用中，由于资金和运维的限制，不能大范围推广使用。市场需要一种粮仓专用的节能型空调。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种粮仓专用节能空调。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种粮仓专用节能空调，包括壳体，设置在壳体上的进风口和出风口，以及设置在壳体内的控制器，以及与控制器相连的冷凝器、膨胀阀、蒸发器、压缩机，冷媒管道依次连接压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器，形成回路，
所述蒸发器下方设置有能够将蒸发器冷凝水导流至冷凝水箱的导流装置；
所述冷媒管道包括设置在冷凝器与膨胀阀之间的冷却盘管，所述冷却盘管从冷凝水箱处通过，并盘置于冷凝水箱内。
制冷剂经压缩机压缩，由低温低压气体变为高温高压气体，高温高压气体通过排气管连接冷凝器，并在其中与室外空气进行交换热被冷却，变为常温高压液体。在本技术方案中，在冷却盘管中的常温高压液体与冷凝水箱的低温冷凝水进行热交换，温度进一步降低，过冷度变大。经过这样预处理的冷媒液体在后续的步骤中所需的降温能量变少，在整个过程中不需额外的能量供给，降低了能源的损耗，起到了节能的作用。
作为优选，所述节能空调为设置在室外的一体机，所述机体包括室内空气循环腔，以及室外空气循环腔，室内空气循环腔和室外空气循环腔间通过隔板阻隔空气流通，所述室外空气循环腔设置在壳体下部，所述室内空气循环腔设置在壳体上部。
将室内空气循环腔和室外空气循环腔分开能够避免两边的空气混合，降低制冷效果。两腔室的分离也具有节能的效果。大部分家用空调分为室内机和室外机两部分，室内机和室外机之间需要打通墙体，并穿过墙体设置管道。在粮仓的墙体中打洞一方面会影响粮仓的保暖隔湿，另一方面会给老鼠等虫害留下可以通过的通道，将空调设为不用穿墙的一体机能够避免穿墙的孔洞，更适合粮食的储存。此外，将空调整体设置在室外能够节省室内的空间，给粮储留下更大的空间。将室内空气循环腔设置在上部，室外空气循环腔设置在下部能够使得进风口尽量靠上设置，一方面加强了制冷效果，另一方面能够保证了粮食的堆积高度。
作为优选，所述室内空气循环腔内设置有蒸发器，所述室外空气循环腔内设置有冷凝水箱，导流装置能够将设置在室内空气循环腔内的蒸发器上的冷凝水导入设置在室外空气循环腔内的冷凝水箱内。
机组控制系统通过室内回风温湿度传感器检测并计算出室内回风露点温度，机组通过压缩机变容量及电子膨胀阀调节进入蒸发器的冷媒流量控制蒸发器的蒸发温度高于露点温度，其冷凝水量会大大减少，但在温湿度调节的过程中还是会产生部分冷凝水。由于粮仓的面积一般较大，冷凝水的量也会出现一定的集聚。本技术方案中设置了冷凝水箱来收集这部分冷凝水，一方面避免了冷凝水排入粮仓内造成粮食湿霉，另一方面收集的冷凝水温度很低，无需通过额外的能源进行冷却就可以对冷却盘管进行二次冷却，提高了能源效能。
作为优选，所述蒸发器倾斜设置在室内空气循环腔内，底部与所述隔板成一定角度，所述导流装置包括设置在所述隔板上的导水管，所述导水管设置在冷凝水箱上方，所述导水管能够将冷凝水导入冷凝水箱内。
蒸发器倾斜设置能够更好导流冷凝水。隔板上设置的导水管能够沟通室内空气循环腔和室外空气循环腔，使冷凝水能够在两者之间顺畅的流通。
作为优选，所述室内空气循环腔内还设置有风机，所述风机设置在蒸发器上部，所述风机下部与进风口连通，所述风机上部的排气口与出风口相连，所述进风口与所述出风口设置在壳体同一侧。进风口处的室内空气从下部流入，穿过蒸发器进行降温，再通过上部的出风口排入粮仓内，形成对粮仓空气的降温。将排气口设置在上部能够进一步将出气通道设置在高处。由于冷空气向下沉的性质，能够进一步提高室内的制冷效率。
作为优选，所述进风口处设置有过滤网。进风口处的滤网能够过滤掉粮仓内的谷物等空气杂质，对蒸发器的管路起到保护作用，避免家用空调在粮仓使用中常见的腐蚀问题。
作为优选，所述室外空气循环腔设置有轴流风机、制冷剂储液罐、压缩机、冷媒管道、冷凝器、冷凝水箱以及膨胀阀，所述室外空气循环腔一侧机壳上设置有轴流风机，另一侧设置有冷凝器，所述轴流风机提供负压，将室外空气通过冷凝器吸入室外空气循环腔为冷凝器降温，并通过轴流风机处的开口将热空气排出。室外空气循环腔内设置有诸多机械与管路，产热较高。通过将这部分设备与上部室内空气循环系统隔离，能够避免底部产热对室内空气制冷的干扰。这部分区域的散热主要通过轴流风机所构建的室外空气循环进行。
作为优选，所述压缩机为数码涡旋变容量压缩机，所述膨胀阀为电子膨胀阀。数码涡旋变容量压缩机相对于普通压缩机来说0-100％变容量调节更为节能，同时数码涡旋变容量压缩机和电子膨胀阀的联用使得空调设备露点温度可以调节。
作为优选，该粮仓专用节能空调还包括用于检测粮仓内空气温湿度的传感器，所述传感器与控制器相连，基于传感器的信号，控制器能够调节电子膨胀阀和压缩机。
传感器能够将室内空气温湿度传递给控制器，再通过电子膨胀阀和数码涡旋变容量压缩机调节露点温度，实现室内温湿度的自动控制。
作为优选，所述传感器包括设置在粮仓内的温湿度传感器和设置在进风口处用于检测室内回风干球温度，及仓内湿度的温湿度传感器。传感器的信息回复能够帮助计算出露点温度。
作为粮仓内空气温湿度的传感器的补充，在进风口还设置有传感器，进一步监测室内空气的温度，更好的形成调节回馈，为粮仓提供恒温恒湿的环境。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过对冷凝水的利用，实现了对冷却盘管的二次冷却，节省了能源；通过数码涡旋变容量压缩机的选用，降低了运行能耗；通过对风道的合理布局，提升了制冷效果，节省了制冷能耗。
2、本发明通过设于粮库库房内的温湿度传感器，感应库房内的实时温度、相对湿度，在经过控制柜里的微电脑控制器分析、处理，计算出库房内的露点温度并自动控制压缩机、送风机、电子膨胀阀，实现自动化调节控制粮库库房的温度和相对湿度；在粮库库房温度高于某设定值时，压缩机负荷根据温度调节；当库房温度在设定值范围内，压缩机负荷根据相对湿度调节，通过智能控制避免了不必要的连续工作，实现了节能。
3、本发明中设备简单并排布合理，极大的减小了机架的占地面积，可安装在库房面板上。
附图说明
图1为本发明一实施例中的一种粮仓专用节能空调的结构爆炸图；
图2为本发明一实施例中的一种粮仓专用节能空调室外空气循环腔内的部件构成图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1、2所示，本实施例涉及一种粮仓专用节能空调，所述节能空调为设置在室外的一体机，所述机体包括室内空气循环腔，以及室外空气循环腔，室内空气循环腔和室外空气循环腔间通过隔板14阻隔空气流通，所述室外空气循环腔设置在壳体1下部，所述室内空气循环腔设置在壳体1上部。
该粮仓转用节能空调包括壳体1，设置在壳体1上的进风口2和出风口3，以及设置在壳体1内的控制器4，以及与控制器4相连的冷凝器5、膨胀阀6、蒸发器7、压缩机8，冷媒管道9依次连接压缩机8、冷凝器5、膨胀阀6、蒸发器7，形成回路。所述壳体采用不锈钢壳体。
所述室内空气循环腔内设置有蒸发器7，所述蒸发器为防磷化氢熏蒸的微通道全铝扁管蒸发器，蒸发器管间设置有翅片。微通道蒸发器的应用能够进一步提高制冷效率，节省能源。
所述室内空气循环腔内还设置有风机16，所述风机采用大风量、高静压离心风机，所述风机16设置在蒸发器7上部，所述风机16下部与进风口2连通，所述风机16上部的排气口与出风口3相连，所述进风口2与所述出风口3设置在壳体1同一侧。所述进风口2处设置有过滤网。
如图2所示，所述室外空气循环腔设置有轴流风机17、制冷剂储液罐、压缩机8、冷媒管道9、冷凝器5、冷凝水箱10以及膨胀阀6、干燥过滤器、气液分离器、轴流风机、冷凝水箱以及控制柜。所述冷媒管道9包括排气气管、高压液管、低压液管、低压气管、吸气管和冷却盘管；所述压缩机和冷凝器通过排气管连接；所诉冷凝器、冷却盘管、干燥过滤器、电子膨胀阀通过高压液体管连接；所诉膨胀阀和微通道蒸发器通过低压液体管连接；所诉微通道蒸发器与气液分离器通过低压气管连接；所述气液分离器与压缩机通过吸气管连接。设置在冷凝器5与膨胀阀6之间的冷却盘管11从冷凝水箱10处通过，并盘置于冷凝水箱10内。
所述室外空气循环腔一侧机壳上设置有轴流风机17，另一侧设置有冷凝器5，所述轴流风机17提供负压，将室外空气通过冷凝器5吸入室外空气循环腔为冷凝器5降温，并通过轴流风机17处的开口将热空气排出。所述压缩机8为数码涡旋变容量压缩机，所述膨胀阀6为电子膨胀阀。
所述室外空气循环腔内设置有冷凝水箱10，所述蒸发器7倾斜设置在室内空气循环腔内，底部与所述隔板14成一定角度，所述导流装置包括设置在所述隔板14上的导水管15，所述导水管15设置在冷凝水箱10上方，所述导水管15能够将冷凝水导入冷凝水箱10内。
该粮仓专用节能空调还包括用于检测粮仓内空气温湿度的传感器，所述传感器与控制器4相连，基于传感器的信号，控制器4能够调节电子膨胀阀6和压缩机8。
所述传感器包括设置在粮仓内的温湿度传感器和设置在进风口2处用于检测室内回风干球温度，及仓内湿度的温湿度传感器。
本实施例的工作过程如下：
制冷剂循环过程：
制冷剂经压缩机压缩，由低温低压气体变为高温高压气体，高温高压气体通过排气管连接冷凝器，并在其中与室外空气进行交换热被冷却，变为常温高压液体；常温高压液体在冷却盘管与冷凝水箱的低温冷凝水进行热交换，温度进一步降低，过冷度变大；常温高压液体通过高压液体管进入电子膨胀阀进行节流，使常温高压液体为低温低压的气液两相的物质；最后低温低压的气液两相制冷剂通过低压液管进入微通道蒸发器，并在其中蒸发，而制冷剂蒸发需要吸收热量，这样致使室内空气得到降温，低温空气通过送风机输送到送风管中进入粮库库房，从而对整个库房降温；经微通道蒸发器热交换的制冷剂蒸发成低温低压的气体通过低压气管、气液分离器、吸气管回到压缩机，依次循环。
库房降温过程：当设于粮库库房内的温湿度传感器检测到温度高于温度上限时，机组进入降温控制。这时温度传感器传输信号给控制柜的微电脑控制器分析、处理，控制压缩机容调电磁阀的通电/断电的时间比例，无极调节压缩机容量；当库房温度越高，容调电磁阀关闭时间比例越大，压缩机负荷越大，制冷量越大，库房温度降低越快；当库房温度越接近温度上限，容调电磁阀关闭时间比例越小，压缩机负荷越小，制冷量越小，库房温度降低越慢；这样，通过控制压缩机容调电磁阀的通电/断电的时间比例，是库房温度稳定在一定值。
库房保湿过程：
当设于粮库库房内的温湿度传感器检测到温度小于温度上限大于设定值，机组进入保湿控制。在制冷过程中，蒸发器表面的温度有可能低于室内空气的露点温度，这样空气中的水蒸汽遇到冷表面凝结成水珠，依附在翅片表面，并排放到接水盘里，最终经过水管排放到冷凝水箱与里面的冷却盘管进行换热，降低制冷剂温度，增大过冷度，提高制冷效果。湿度传感器传输信号给控制柜的微电脑控制器分析、处理，控制压缩机容调电磁阀的通电/断电的时间比例，无极调节压缩机容量，使库房湿度快速稳定到设定值；当库房湿度越高，容调电磁阀关闭时间比例越大，压缩机负荷越大，蒸发器管壁温度越低，除湿量量越大，库房湿度降低越快；当库房湿度越接近设定值，容调电磁阀关闭时间比例越小，压缩机负荷越小，蒸发器管壁温度越高，除湿量越小，库房湿度降低越慢，当压缩机负荷降低到一定程度时，蒸发器管壁温度高于空气的露点温度，将不会有凝结水析出；这样，通过控制压缩机容调电磁阀的通电/断电的时间比例，是库房湿度稳定在一定值。这样通过降低压缩机容量，使空气中的水分不析出或者少析出，减少粮食水分的流失，保障了粮食重量，降低了粮食收储企业损失。
本实施例的有益效果为：
1、本实施例通过对冷凝水的利用，实现了对冷却盘管的二次冷却，节省了能源；通过数码涡旋变容量压缩机的选用，降低了运行能耗；通过对风道的合理布局，提升了制冷效果，节省了制冷能耗；通过防熏蒸微通道蒸发器的选用，进一步提升了制冷效率，节省了能源。
2、本实施例通过设于粮库库房内的温湿度传感器，感应库房内的实时温度、相对湿度，在经过控制柜里的微电脑控制器分析、处理，并自动控制压缩机、送风机、电子膨胀阀，实现自动化调节控制粮库库房的温度和相对湿度；在粮库库房温度高于某设定值时，压缩机负荷根据温度调节；当库房温度在设定值范围内，压缩机负荷根据相对湿度调节，通过智能控制避免了不必要的连续工作，实现了节能。
3、本实施例中壳体采用防腐蚀的不锈钢壳体，并通过进风口的滤网以及蒸发器的全铝材质的选用，避免了家用空调应用在粮仓时的易腐蚀问题，更加适用于粮仓制冷。
4、本实施例中设备简单并排布合理，极大的减小了机架的占地面积，可安装在库房面板上，易于推广。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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