一種太陽能與熱泵聯(lián)合一體化的多功能干燥系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種干燥系統(tǒng)，特別涉及一種太陽能與熱泵聯(lián)合一體化的多功能干燥系統(tǒng)，屬于太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國能源需求壓力、溫室氣體排放量和燃料價格的增加促使人們大力開發(fā)可再生能源。太陽能因其資源豐富、對環(huán)境友好而被認為是解決當前能源危機和環(huán)境污染的理想能源。隨著太陽能熱利用技術(shù)的日趨成熟，太陽能的開發(fā)、利用與人們的生產(chǎn)、生活之間的聯(lián)系也越來越緊密。其中，太陽能干燥因其具有節(jié)能、無污染、對環(huán)境友好等特點而逐漸受到重視。
[0003]現(xiàn)有的太陽能干燥系統(tǒng)，很多是通過空氣集熱器收集熱能，采用向干燥室內(nèi)吹熱風的方式進行干燥，但是由于熱空氣的熱容較小，太陽輻照變化會導致風溫波動較大，且無法蓄能，干燥系統(tǒng)在夜間無法利用太陽能干燥，單獨的太陽能系統(tǒng)缺乏干燥持續(xù)性、穩(wěn)定性。
[0004]另外，傳統(tǒng)熱風干燥室還存在熱風死角和室內(nèi)溫度分布不均的問題。受物料堆放方式影響，熱風在干燥室內(nèi)循環(huán)阻力較大，特別是對于進、出風口設(shè)計不合理的干燥室，往往會出現(xiàn)室內(nèi)溫度分布不均甚至出現(xiàn)熱風死角，導致局部物料干燥效果差或無法干燥，進而影響整體干燥物料質(zhì)量。
[0005]有的熱泵干燥系統(tǒng)采用分體式結(jié)構(gòu)，占地面積較大，影響美觀，且無余熱回收或回收效果較差，干燥物料后的高濕熱空氣直接排出干燥室，并未將其余熱供給熱泵蒸發(fā)器提高熱泵COP，因此節(jié)能效果不明顯，特別是在寒冷季節(jié)，耗能。
[0006]此外，傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)功能單一，某些物料季節(jié)性明顯，如烤煙，野生菌等，干燥系統(tǒng)在干燥期過后基本屬于閑置狀態(tài)，導致干燥系統(tǒng)投資回收期較長，經(jīng)濟性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明技術(shù)解決的問題之一是:克服現(xiàn)有太陽能干燥技術(shù)中存在的上述缺陷或不足，提供了一種太陽能與熱泵聯(lián)合一體化的多功能干燥系統(tǒng)。該系統(tǒng)將太陽能與熱泵供能相結(jié)合，通過多種供能模式的切換或聯(lián)合，能在不同氣候條件下完成連續(xù)干燥作業(yè)，運行成本低，節(jié)能效果好。
[0008]本發(fā)明技術(shù)解決的問題之二是:克服了傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)功能單一的缺點。在不需要干燥的時間段內(nèi)，能夠利用太陽能集熱器和熱泵產(chǎn)生熱水為用戶供暖或提供生活用水，一機多用，大大縮短了投資回收期。
[0009]本發(fā)明技術(shù)解決方案是:一種太陽能與熱泵聯(lián)合一體化的多功能干燥系統(tǒng)，其特征在于包括太陽能蓄能供熱系統(tǒng)、熱泵干燥除濕蓄能系統(tǒng)。所述太陽能蓄能供熱系統(tǒng)包括太陽能集熱器、儲水箱、循環(huán)管路和安裝于干燥室內(nèi)壁上的換熱盤管，循環(huán)管路由連接管道、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第一循環(huán)水泵、第二循環(huán)水泵構(gòu)成；所述熱泵干燥除濕蓄能系統(tǒng)包括干燥室、隔離板、循環(huán)風機、進風風機、排風風機、壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、排濕管、四通閥和置于儲水箱內(nèi)的換熱器，干燥室分為物料區(qū)和熱泵區(qū)。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明采用水作為儲熱和傳熱工質(zhì)，太陽能集熱器可根據(jù)實際需要，采用價格低廉的真空管集熱器，或采用與干燥室結(jié)合較好的平板式集熱器。水溫隨太陽輻照波動性較小，水溫恒定，能夠保證干燥室內(nèi)干燥溫度的恒定均衡。且有一定蓄熱能力，夜間或白天短時間無太陽福射時仍能持續(xù)工作。
[0011](2)本發(fā)明在干燥室內(nèi)墻面上布置換熱盤管，其分布均勻，能夠保證干燥室內(nèi)溫度相對均勻，克服了傳統(tǒng)熱風干燥室存在熱風死角和室內(nèi)溫度分布不均的問題。
[0012](3)本發(fā)明將熱泵的蒸發(fā)器和冷凝器集成到干燥室內(nèi)，能夠充分利用干燥物料后的尾氣余熱，克服了傳統(tǒng)干燥室將尾氣直接排到室外，造成熱量損失的缺點，而熱泵蒸發(fā)器能夠吸收干燥物料后的尾氣余熱，提高熱泵的COP，節(jié)能效果大大加強。
[0013](4)本發(fā)明由于將供熱設(shè)備--熱泵集成到干燥室內(nèi)，所以整個干燥過程中熱空氣的循環(huán)只在室內(nèi)獨立進行，很少與外界進行熱交換，保證了室內(nèi)溫度恒定，對外損失熱量更少，加熱空氣所需能量更少，更加節(jié)能。
[0014](5)本發(fā)明在干燥室內(nèi)采用了循環(huán)風機強化干燥室內(nèi)的空氣流動，克服了傳統(tǒng)干燥室出現(xiàn)的溫度不均和室內(nèi)空氣流動性的缺點，能夠使物料干燥速度更快，干燥均勻性更好。
[0015](6)本發(fā)明充分利用發(fā)揮熱泵和太陽能的功能，在干燥室不工作的時候，能夠利用其來產(chǎn)熱水儲熱、供暖，一機多用，大大發(fā)揮了其功能，克服了傳統(tǒng)干燥室在非干燥季節(jié)就閑置的缺點。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的干燥室正視圖。
[0018]附圖標記說明:太陽能集熱器I ;第一閥門2 ;第二閥門3 ;第三閥門4 ;循環(huán)風機5 ;冷凝器6 ;壓縮機7 ;蒸發(fā)器8 ;膨脹閥9 ;排濕管10 ;進風口 11 ;進風風機12 ;排風口 13 ;排風風機14 ;四通閥15 ;安裝于干燥室內(nèi)壁上的換熱盤管16 ;干燥區(qū)17 ;第二循環(huán)水泵18 ;儲水箱19 ;第一循環(huán)水泵20 ;置于儲水箱內(nèi)的換熱器21 ;干燥室22 ;隔離板23 ；。
【具體實施方式】
[0019]在下面的描述中，將描述本發(fā)明的各種不同的方面。為了便于解釋，將陳述特定的配置和細節(jié)，以便提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，本發(fā)明可能是在沒有在此提及的特定細節(jié)的情況下實現(xiàn)的，這對于熟悉這項技術(shù)的人將是明顯的。此外，為了突出本發(fā)明，眾所周知的特征可能被省略或簡化。
[0020]現(xiàn)在參照圖1，它是本發(fā)明的實施方案構(gòu)成和結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的太陽能蓄能供熱系統(tǒng)由太陽能集熱器I通過第一閥門2、第二閥門3和第一循環(huán)水泵20與儲水箱19相連構(gòu)成太陽能蓄能循環(huán)回路；儲水箱19通過第二閥門3、第三閥門4和第二循環(huán)水泵18與安裝于干燥室內(nèi)壁上的換熱盤管16相連接構(gòu)成太陽能供熱循環(huán)回路。
[0021]在本發(fā)明的熱泵干燥除濕蓄能系統(tǒng)中，干燥室22內(nèi)的隔離板23將其分為干燥區(qū)17和熱泵所在區(qū)域；其所述熱泵所在區(qū)域內(nèi)有循環(huán)風機5和熱泵設(shè)備。
[0022]所述循環(huán)風機5將強制使干燥室22內(nèi)的熱空氣循環(huán)流動，依次經(jīng)過循環(huán)風機
5-干燥區(qū)17-蒸發(fā)器8-冷凝器6-循環(huán)風機5，從而完成一個熱泵加熱干燥物料的過程。
[0023]所述熱泵設(shè)備的連接工作方式為:蒸發(fā)器8兩端分別與壓縮機7和膨脹閥9相連，壓縮機7和膨脹閥9的另一端分別接有I個四通閥15，四通閥15又與冷凝器6和置于儲水箱19內(nèi)的換熱器21相連接；通過調(diào)節(jié)四通閥15的閉合方向來完成熱泵工作模式的切換，即可使熱泵循環(huán)工作過程為冷凝器6-壓縮機7-膨脹閥9-蒸發(fā)器8來實現(xiàn)干燥除濕模式或使熱泵循環(huán)工作過程為蒸發(fā)器8-膨脹閥9-壓縮機7-來實現(xiàn)蓄能模式。
[0024]所述蒸發(fā)器8底部外表面裝有排濕裝置10，經(jīng)過物料區(qū)17后的濕空氣再通過蒸發(fā)器8時由于蒸發(fā)器8外表面溫度較低，濕空氣達到其露點溫度便會在蒸發(fā)器8外面析出水滴，水滴匯集后經(jīng)排濕裝置10排出干燥室22，完成排濕過程。
[0025]所述干燥室22的同側(cè)墻壁上開有進風口 11和排風口 13。
[0026]所述進風口上裝有進風風機12 ;所述排風口上裝有排風風機14。當物料濕度過大，蒸發(fā)器8上的排濕負荷過重時啟動排風風機14，強制排出部分濕空氣；當干燥室內(nèi)溫度過高時，啟動進風風機12，強制進風以降低室內(nèi)溫度。
[0027]本發(fā)明有3種使用模式:太陽能蓄能供熱模式(單獨)、熱泵干燥除濕模式(單獨)、太陽能熱泵聯(lián)合蓄能供熱模式。
[0028]太陽能蓄能供熱模式(單獨)