一種太陽(yáng)能干燥房的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，具體的說(shuō)，本發(fā)明涉及一種利用太陽(yáng)能來(lái)干燥物料的設(shè)施。
【背景技術(shù)】
[0002]熱風(fēng)干燥設(shè)備投資小，方便易行，是一種廣泛使用的干燥方法。熱風(fēng)干燥以空氣作為載熱體和載濕體，使經(jīng)加熱的新鮮空氣連續(xù)流過(guò)帶干燥物料(果品、煙葉等)的表面，帶走物料中的水分，從而達(dá)到脫水干燥的目的。在干燥過(guò)程中，為了不斷將物料中的水分帶走，排除干燥室內(nèi)的濕熱空氣中水分的唯一方法就是通風(fēng)，連續(xù)不斷地向干燥室持續(xù)提供經(jīng)加熱的干燥空氣，同時(shí)將水分含量高的濕熱空氣排出。常規(guī)熱風(fēng)干燥可采用煤、燃油、生物質(zhì)能源等常規(guī)一次性能源，但是這些能源在燃燒時(shí)放出大量的粉塵，碳氧化物，硫化物和多芳烴等污染物，給周圍環(huán)境帶來(lái)較大的污染；另一方面，從干燥室里排出來(lái)的熱濕空氣直接排入大氣，由于排放的熱濕空氣含有大量的顯熱及潛熱，因此傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥設(shè)備的能源利用效率一般都很低，最高只有30%?35%。
[0003]針對(duì)熱風(fēng)干燥等傳統(tǒng)干燥方法存在的熱效率低、能耗大、自動(dòng)化程度低、污染環(huán)境等問(wèn)題，本發(fā)明采用太陽(yáng)能熱風(fēng)循環(huán)式干燥設(shè)施。太陽(yáng)能是一種清潔的、無(wú)窮無(wú)盡的可再生能源。太陽(yáng)能干燥以太陽(yáng)能代替常規(guī)熱源來(lái)加熱空氣，通過(guò)加熱的空氣與物料接觸并把熱量傳遞給物料，使其水分汽化并被帶走。本發(fā)明專利能充分利用太陽(yáng)能，除了一大部分能量進(jìn)行加熱空氣干燥外，其他熱量加熱水供生活使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專利的目的是提供一種能源利用率高、節(jié)能、環(huán)保、干燥效果好的太陽(yáng)能干燥設(shè)施。
[0005]本發(fā)明專利的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種太陽(yáng)能熱風(fēng)干燥設(shè)施，由吸附式干燥機(jī)7，太陽(yáng)能集熱器9、保溫風(fēng)管4、保溫?zé)崴?0、冷水罐11以及由導(dǎo)熱性好的材料制成的干燥房組成；太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)由透明覆蓋12、吸熱面13、保溫材料14、通冷水管束15、箱體16構(gòu)成；太陽(yáng)能集熱器加熱的熱空氣通過(guò)保溫風(fēng)管與干燥房連接，保溫風(fēng)管在干燥房的底部，連接一個(gè)管式氣體分布器，進(jìn)行向上吹風(fēng)。
[0006]所述的干燥設(shè)施中的干燥房由墻壁1、進(jìn)出料門3及裝有排出濕熱空氣管道的屋頂構(gòu)成，它們的導(dǎo)熱性能很好，能將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為熱能使干燥房?jī)?nèi)溫度升高。
[0007]所述的吸附式干燥機(jī)有二個(gè)吸附罐，交替吸附再生。吸附罐內(nèi)部填充物質(zhì)為活性氧化鋁，當(dāng)循環(huán)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，風(fēng)機(jī)入口會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)，外界空氣就會(huì)被吸入，吸入的空氣從干燥機(jī)空氣入口處進(jìn)入，通過(guò)氧化鋁床層干燥。整個(gè)熱風(fēng)循環(huán)的動(dòng)力由循環(huán)風(fēng)機(jī)提供，通過(guò)改變循環(huán)風(fēng)機(jī)的功率實(shí)現(xiàn)對(duì)干燥房中空氣濕度的控制。當(dāng)一個(gè)吸附罐吸附飽和后就切換另一個(gè)吸附罐工作，對(duì)吸附飽和的吸附罐進(jìn)行再生，再生工藝是把吸附飽和的活性氧化鋁從吸附罐中取出放入干燥爐中加熱至110°C?300°C下烘干再生。
[0008]所述的保溫?zé)崴迌?chǔ)存由太陽(yáng)能集熱器加熱的熱水，熱水出口連接保溫水管供家庭使用；熱水罐中有空氣換熱器，經(jīng)吸附式干燥機(jī)干燥后的空氣在熱水罐中加熱，然后經(jīng)過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)送進(jìn)干燥房中替換干燥房中的濕熱空氣。
[0009]所述的太陽(yáng)能集熱器中水箱下端進(jìn)口與冷水罐連接，上端出口連接熱水罐，經(jīng)集熱器加熱后的熱水流進(jìn)保溫?zé)崴拗袃?chǔ)存。
[0010]所述的冷水罐對(duì)干燥房排出的濕熱空氣進(jìn)行冷卻，吸收排出的濕熱空氣中的顯熱和水蒸氣冷凝潛熱，使冷水進(jìn)行預(yù)熱后再進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器水箱中加熱，提高太陽(yáng)能利用效率。
[0011]有益效果:在循環(huán)的系統(tǒng)內(nèi)完成物料脫水干燥過(guò)程，實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用。在技術(shù)上做到了更充分利用排氣熱，回收水蒸氣冷凝潛熱，進(jìn)而提高了太陽(yáng)能的利用率。本發(fā)明在家庭用水的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，把水作為媒介來(lái)對(duì)空氣進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣加熱可控的目的；由于要控制熱水罐中水的溫度，會(huì)不斷更換熱水罐中的水，則集熱器水箱中的水就成活水，這樣保溫?zé)崴拗械臒崴粌H可以作為家庭沖涼用水，還可以作為食用水，減少了對(duì)食用水加熱所需的能耗，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能；干燥房中中安裝有濕度測(cè)量?jī)x，能檢測(cè)到房中空氣濕度，通過(guò)把濕度數(shù)據(jù)傳給控制器而自動(dòng)改變循環(huán)風(fēng)機(jī)的功率，提高操作的自動(dòng)化程度。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明專利的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖中:1_干燥房墻壁，2-溫濕測(cè)量?jī)x，3-進(jìn)出料門，4-保溫風(fēng)道，5-保溫水管，6-循環(huán)風(fēng)機(jī)，7-吸附式干燥機(jī)，8-支架，9-平板型太陽(yáng)能集熱器，10-保溫?zé)崴蓿?1-冷水罐
[0014]圖2是平板型太陽(yáng)能集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:12-透明覆蓋，13-吸熱面，14-保溫材料，15-通冷水管束，16-箱體
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照?qǐng)D1，本發(fā)明專利提供的含有太陽(yáng)能熱風(fēng)干燥的干燥房，外界空氣先經(jīng)吸附式干燥機(jī)7干燥、再在保溫?zé)崴?0加熱、由循環(huán)風(fēng)機(jī)6吹進(jìn)干燥房更換干燥房中的濕熱空氣；干燥房出來(lái)的濕熱空氣經(jīng)冷水罐11冷卻后排出；水管中的水先在冷水罐11吸收濕熱空氣中的顯熱和潛熱預(yù)熱、再經(jīng)太陽(yáng)能集熱器9后加熱后儲(chǔ)存在保溫?zé)崴?0中。
[0017]太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)由透明覆蓋12、吸熱面13、保溫材料14、通冷水管束15、箱體16構(gòu)成；保溫?zé)崴拗醒b有溫度和水位的傳感器，通過(guò)控制熱水罐中的水的溫度來(lái)控制空氣管束中加熱空氣的溫度，對(duì)于不同的物料，干燥的最佳溫度不同，如對(duì)于果品類，最佳干燥溫度為40°C?70°C，如果溫度過(guò)高可能破壞果品的口感，但對(duì)于其他待干燥物，干燥溫度越高越好；熱水罐中的溫度傳感器測(cè)量保溫?zé)崴拗械乃臏囟炔褦?shù)據(jù)傳給控制器，當(dāng)水箱中的溫度過(guò)高時(shí)，控制器會(huì)發(fā)出指令，PLC控制閥就會(huì)打開(kāi)，冷水罐中的冷水就會(huì)流進(jìn)集熱器的水箱中直到保溫?zé)崴拗械臏囟冗_(dá)到最佳溫度；水位傳感器測(cè)量水箱中水的位置并把數(shù)據(jù)傳給控制器，控制器把溫度數(shù)據(jù)、水位數(shù)據(jù)、以及干燥房中的濕度通過(guò)顯示器窗口顯示，以便進(jìn)行人工操作，實(shí)現(xiàn)人機(jī)配合。
[0018]本發(fā)明專利的工作過(guò)程:干燥物料時(shí)把待干燥物料放在干燥房隔層上，干燥房墻壁和屋頂吸收太陽(yáng)能并把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使干燥房中的溫度升高，干燥房中的溫濕測(cè)量?jī)x檢測(cè)干燥房中濕度并把數(shù)據(jù)傳給控制器，當(dāng)濕度增加到一定值時(shí)，控制器發(fā)出指令，循環(huán)風(fēng)機(jī)6啟動(dòng)，外界空氣被吸入吸附式干燥機(jī)干燥，經(jīng)干燥后變成冷干空氣，冷干空氣經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能集熱器和保溫?zé)崴藜訜岷笞兂蔁岣煽諝?，熱干空氣?jīng)保溫風(fēng)管吹進(jìn)干燥房對(duì)物料干燥并對(duì)干燥房中的濕熱空氣進(jìn)行吹掃，干燥房中的濕熱空氣被排出，經(jīng)無(wú)壓冷水罐冷卻后的空氣溫度降低并且伴隨著部分水蒸氣冷凝，冷卻后的空氣直接排出。控制器能根據(jù)用戶設(shè)定待干燥物料類型而選擇干燥溫度，并且還能根據(jù)溫濕測(cè)量?jī)x提供的數(shù)據(jù)分析干燥房中的溫度和濕度，通過(guò)改變循環(huán)風(fēng)機(jī)的功率達(dá)到改變干燥房中溫度和濕度的目的。
[0019]在該干燥設(shè)施中耗能裝置為循環(huán)風(fēng)機(jī)，其平均功率為0.15KW，實(shí)驗(yàn)測(cè)得吸熱面平均溫度為90 °C，覆蓋玻璃內(nèi)表面的平均溫度為50 °C，理論上集熱器有效吸熱量為428W/m2，效率為57%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能干燥房，其特征在于:干燥房墻壁和屋頂由導(dǎo)熱性好的材料制成的，夕卜界空氣先經(jīng)吸附式干燥機(jī)7干燥、再在保溫?zé)崴?0加熱、由循環(huán)風(fēng)機(jī)6吹進(jìn)干燥房更換干燥房中的濕熱空氣，干燥房出來(lái)的濕熱空氣經(jīng)冷水罐11冷卻后排出，水管中的水先在冷水罐11吸收濕熱空氣中的顯熱和潛熱預(yù)熱、再經(jīng)太陽(yáng)能集熱器9后加熱后儲(chǔ)存在保溫?zé)崴?0中。2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能干燥房，其特征在于:進(jìn)入系統(tǒng)中的空氣經(jīng)過(guò)吸附式干燥機(jī)干燥，吸附式干燥機(jī)由二個(gè)罐組成，當(dāng)一個(gè)罐工作時(shí)，另一個(gè)罐進(jìn)行再生，罐中的工作介質(zhì)為活性氧化鋁吸附劑。3.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能干燥房，其特征在于:水作為太陽(yáng)能集熱器的儲(chǔ)能介質(zhì)，經(jīng)太陽(yáng)能集熱器加熱后的熱水儲(chǔ)存在保溫?zé)崴拗小?.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能干燥房，其特征在于:保溫?zé)崴拗邪諝鈸Q熱器，經(jīng)吸附式干燥機(jī)干燥后的空氣在空氣換熱器中加熱，加熱后的空氣被循環(huán)風(fēng)機(jī)送入干燥房中。5.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能干燥房，其特征在于:干燥房中排出的空氣在冷水罐中進(jìn)行換熱，冷水罐中的冷水吸收空氣余熱進(jìn)行預(yù)熱后再進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器中加熱。6.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能干燥房，其特征在于:干燥房中有溫濕測(cè)量?jī)x進(jìn)行溫度和濕度數(shù)據(jù)的采集，控制器能根據(jù)用戶設(shè)定待干燥物料類型而選擇干燥溫度，并且還能根據(jù)溫濕測(cè)量?jī)x提供的數(shù)據(jù)分析干燥房中的溫度和濕度，通過(guò)改變循環(huán)風(fēng)機(jī)的功率達(dá)到改變干燥房中溫度和濕度的目的。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種太陽(yáng)能干燥房。針對(duì)傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥設(shè)施能耗大的劣勢(shì)，同時(shí)考慮利用干燥后熱濕空氣含有大量的顯熱及潛熱，提出了一種能夠充分利用太陽(yáng)能的新型干燥房。該干燥房在循環(huán)的系統(tǒng)內(nèi)完成物料脫水干燥過(guò)程，并實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用，在技術(shù)上做到了更充分利用排氣熱，回收水蒸氣冷凝潛熱，進(jìn)而提高了太陽(yáng)能的利用率。
【IPC分類】F24J2/00, F26B5/16, F26B21/08, F26B21/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105043026
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510482323
【發(fā)明人】黃維秋, 秦秀豫, 王翊紅
【申請(qǐng)人】常州大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月8日