摘 要：分析制冷控制系統(tǒng)對冷藏紅酒柜內(nèi)部濕度的變化影響，對酒柜在制冷運行期間的濕度變化及不同措施下的效果進(jìn)行對比，通過對壓縮機、風(fēng)機等控制規(guī)則的優(yōu)化改善酒柜箱內(nèi)濕度，實現(xiàn)保濕功能。

關(guān)鍵詞：酒柜 濕度 控制

中圖分類號：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0084-01

酒柜作為儲藏紅酒的家電產(chǎn)品，屬于制冷器具的范疇，一直以來用于調(diào)節(jié)紅酒的儲藏溫度作為主要功能。但隨著消費者對于紅酒口感要求的提高，濕度的控制也成了一個好的酒柜的重要特性，因為濕度會影響到紅酒的軟木塞，不合適的濕度會使軟木塞干裂或濕腐，對葡萄酒的質(zhì)量產(chǎn)生致命的影響。

由于制冷過程的除濕效應(yīng)，過去對于酒柜的濕度控制沒有定量的要求，直到歐盟的EUP指令No 643/2009的頒布，在指令的附錄1中對于紅酒儲藏間室做了明確定義，明確了對于酒柜產(chǎn)品貯藏溫度的變化小于0.5K以及相對濕度要控制在50%～80%之間，并在細(xì)則中明確了測試方法及具體要求。

本文以SC-102Y壓縮式制冷酒柜為例，探討通過控制方法實現(xiàn)酒柜保濕功能的方法。

1 酒柜制冷控制過程的濕度變化趨勢

酒柜以純直冷的方式運行，溫度設(shè)定為12 ℃，感溫點的溫度控制開停按±1K進(jìn)行壓縮機控制的情況下，對應(yīng)開機/停機時間為8 min/26 min，隨著壓縮機開停，箱內(nèi)的濕度也在50%RH濕度的上下波動，由于壓縮機開停機時間較長，濕度波動范圍也較大（38%～60%），開機制冷時濕度下降，停機時濕度回升。

由于EUP指令要求的不是平均濕度，所以降低濕度波動范圍是首先要解決的問題，對應(yīng)到冰箱的控制則是在滿足箱內(nèi)溫度控制的前提下減小冰箱的開停周期。

2 壓縮機開停周期對于酒柜濕度波動的影響

為驗證開停周期與箱內(nèi)濕度波動的關(guān)系，脫離開原有溫度控制系統(tǒng)，直接設(shè)定壓縮機的開/停時間來分析箱內(nèi)溫度、濕度的對應(yīng)的關(guān)系。

試驗共設(shè)定四個不同的開停機時間參數(shù)，從左到右對比見表1。

從上表的數(shù)據(jù)對比，說明減小開停周期是能夠降低箱內(nèi)的溫度和濕度的波動范圍，而箱內(nèi)濕度的波動大小與蒸發(fā)器溫度變化是同步的。同時，開機率的變化不僅影響到箱內(nèi)的溫度，同時影響到箱內(nèi)的濕度。當(dāng)箱內(nèi)溫度為12 ℃時，濕度基本處于50%RH左右，如要繼續(xù)提高箱內(nèi)濕度，應(yīng)增加其它有效措施。

而通過試驗過程的溫濕度變化曲線，可以看出，采樣點本身的溫度對濕度的影響不大，當(dāng)溫度從18 ℃～12 ℃的降溫過程中，濕度處于一個基本穩(wěn)定的狀態(tài)。而且箱內(nèi)濕度的高低與蒸發(fā)器的最低溫度有著明顯的對應(yīng)關(guān)系。

所以提高蒸發(fā)器溫度是提高箱內(nèi)濕度的有效途徑，但要兼顧箱內(nèi)溫度控制的要求。

3 風(fēng)機循環(huán)對箱內(nèi)濕度的影響

3.1 風(fēng)機循環(huán)方案

通過降低開停機周期可以減小箱內(nèi)濕度波動，而提高蒸發(fā)器表面溫度則能提高箱內(nèi)濕度值。提高蒸發(fā)器表面溫度的一個方法是采用全金屬內(nèi)膽，該方法與控制系統(tǒng)無關(guān)，在本文中不做詳細(xì)說明。另一個方法是增加風(fēng)扇電機，提高蒸發(fā)器散熱效率，在提高箱內(nèi)溫度均勻性的同時，提高箱內(nèi)濕度。

通過對比風(fēng)扇不同的安裝位置的影響，確定只有當(dāng)風(fēng)扇對著蒸發(fā)器吹風(fēng)時，才能提高箱內(nèi)濕度。如果風(fēng)扇遠(yuǎn)離蒸發(fā)器或吸風(fēng)時，會影響到壓縮機的開停，但對于濕度沒有明顯的效果。

3.2 風(fēng)機控制規(guī)則的對比

風(fēng)機按不同的控制時的對比如下。（如表2）

風(fēng)機的加入通過提高蒸發(fā)器的換熱效果，提高蒸發(fā)器溫度來實現(xiàn)提高箱內(nèi)濕度的目的。實際應(yīng)用中，風(fēng)扇電機與蒸發(fā)器的相對位置對于提高濕度的效果極為重要。

方案1波動太大且開機率高，不可行。方案2效果最為明顯有效，但在實際應(yīng)用中應(yīng)注意與風(fēng)扇位置及風(fēng)量的配合。方案3的溫度及濕度波動最小，也基本可滿足要求。對比風(fēng)機對蒸發(fā)器溫度和箱內(nèi)溫度、濕度的變化影響，根據(jù)蒸發(fā)器感溫頭溫度控制風(fēng)扇電機的運行是最佳控制方案。

從壓縮機開機/停機時間對比看，增加風(fēng)扇電機后，由于感溫頭溫度變化更快，導(dǎo)致開停機加快，在控制規(guī)則不變時箱內(nèi)濕度波動變小，可同時降低耗電量。

4 酒柜濕度優(yōu)化控制方案

而對于不帶風(fēng)扇電機的酒柜產(chǎn)品，要達(dá)到同時滿足酒柜溫度和濕度的控制要求，只有通過控制規(guī)則的改進(jìn)在滿足箱內(nèi)溫控的前提下減小濕度波動、提高最低濕度值，制冷控制規(guī)則的改進(jìn)主要是：減小開停機溫差，以實現(xiàn)加速開停的目的，當(dāng)箱內(nèi)溫度與設(shè)定溫度接近時，增加開停機的時間限制，穩(wěn)定狀態(tài)較快開停機，減少溫度與濕度的波動。

要提高箱內(nèi)在制冷狀態(tài)下的濕度值，最為有效的方案是增加箱內(nèi)循環(huán)風(fēng)機，但應(yīng)注意風(fēng)機的位置及控制方式，使箱內(nèi)的溫度波動和濕度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

參考文獻(xiàn)

[1] COMMISSION REGULATION （EC） No 643/2009 of 22 July 2009——implementing Directive 2005/32/EC of the European Parliament and of the Council with regard to ecodesign requirements for household refrigerating appliances.

[2] 鄭兆志，陳星，顧華，等.制冷裝置電氣控制系統(tǒng)原理與檢修，人民郵電出版社，2007.