CN101629777A - 太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置 - Google Patents

Abstract

一种谷物储藏技术领域的太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置，包括：太阳能辅助热泵加热系统、送回风系统、通风地上笼送风系统和翻粮机械，其中：太阳能辅助热泵加热系统的输出端与送回风系统的输入端相连接，送回风系统与粮仓的进风口和出风口相连接，通风地上笼送风系统和翻粮机械分别设置于粮仓的内部，通风地上笼送风系统与粮仓的进风口相连接。本发明能够充分利用太阳能，降低系统的能源消耗；同时辅助热泵的使用保证了干燥过程安全、高效；合理的地上笼系统和翻粮机械的使用，保证了干燥的均匀性；三种工作模式之间可以互相切换，保证了本干燥系统的适应性。

Description

太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置

技术领域

本发明涉及的是一种谷物储藏技术领域的装置，具体是一种太阳能辅助热泵 就仓干燥处理装置。 背景技术

干燥作业对于改善农作物的储藏条件，延长农作物的储藏时间，起着非常重 要的作用。我国农业中的粮食干燥收储管理模式是收割、晾晒、储藏。由于天气 等原因， 一些地区收购的粮食经常水分超标或者过高，粮库必须进行二次干燥， 否则入库后极易发生霉变，易造成整库粮食损坏。

就仓干燥是在中国粮库中广泛使用的一种粮食干燥方式。这种方式是将高水 分粮食直接入仓，利用自然或加热的空气作为干燥介质，对具有一定堆高的高水 分粮食进行干燥，粮食在干燥后同时就放在仓内储藏。根据进入粮仓的干燥空气 以及粮食在仓中的干燥方式，就仓干燥有多种形式，其中最典型的是自然通风干 燥。自然通风干燥是择机将环境空气直接通入粮仓进行干燥，简单且实用，但自 然通风干燥有三方面的缺点：l.干燥周期长，并且消耗大量高品位能源；2.受天 气影响大；3.干燥不均匀。

为了克服自然通风干燥的上述缺点，人们对就仓干燥方法进行了多方面的改 进。 一方面，为了解决干燥周期长的问题，发展了加热通风干燥。在热源的选择 上，使用电加热或者化石能源，但这种方式增加了能源的消耗。为了降低能量消 耗，人们将热泵等节能加热设备和太阳能等新能源技术应用到粮食干燥上。太阳 能作为一种新能源，己经受到大家越来越多的青睐，而采用太阳能与热泵结合的 方式实现粮食的就仓干燥，即可以弥补太阳能的间歇性与能量密度低的缺点，又 可以利用热泵可以回收一部分从粮仓内出来空气的显热及潜热，同时热泵的除湿 功能还可以使干燥过程摆脱天气的影响，这将对实现高效、快速、安全的干燥作 业非常有意义。另一方面，为了解决粮食就仓干燥的均匀性问题，人们也在寻求 布局更加合理的通风系统，国外一些国家也发展了应用于粮食干燥的搅拌器械。 将节能型的加热通风干燥设备、合理的通风系统以及翻粮机械结合使用就可以实现粮食安全、高效和节能的就仓干燥。

经专利检索发现，专利申请文献号CN2935038记载了一种移动式立体就仓干 燥装置，在粮面上布置移动式通风管，这种装置的操作方式能够降低干燥的不均 匀性，但是劳动强度大；专利申请文献号CN2882269记载了一种谷物冷却、就仓 干燥、就仓加湿调质一体机，该一体机用于就仓干燥时，实质上是利用热泵作为 加热通风的热源，具有一定的节能效果。现有技术中缺乏一种在整体上使就仓干 燥过程同时达到安全，高效，节能的干燥处理装置。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种太阳能辅助热泵就仓干燥处 理装置，通过充分利用太阳能，降低系统的能量消耗，与现有技术相比采用辅助 热泵、通风地上笼送风系统和粮食翻滚搅拌机械实现高效节能的干燥处理。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：太阳能辅助热泵加热系统、送回风系统、通风地上笼送风系统 和翻粮机械，其中：太阳能辅助热泵加热系统的输出端与送回风系统的输入端相 连接，送回风系统与粮仓的进风口和出风口相连接，通风地上笼送风系统和翻粮 机械分别设置于粮仓的内部，通风地上笼送风系统与粮仓的进风口相连接。

所述的太阳能辅助热泵加热系统包括：太阳能空气集热器、热泵、管道及风 量调节阀，其中：太阳能空气集热器与热泵之间采用并联方式连接，太阳能空气

集热器的出口与热泵的冷凝器的出口经管道与送回风系统相连接，热泵的蒸发器 出口与热泵的冷凝器进口相连。

所述热泵的蒸发器与所述热泵的冷凝器者之间设有两个阀门，当两个阀门全 闭时，蒸发器与冷凝器连通，气流先经过蒸发器，之后流过冷凝器；两个阀门全 开时，冷凝器与蒸发器隔开，有各自的气流，互不影响。

所述的送回风系统包括：风机、送风管和回风管，其中：风机的进口与太阳 能辅助热泵加热系统相连接，风机出口与送风管的一端相连接，送风管的另一端 与粮仓的进风口相连接，回风管的一端与粮仓的出风口相连接，回风管的另一端 与太阳能辅助热泵加热系统相连接。

所述的通风地上笼送风系统具体位于粮仓的底部，该通风地上笼送风系统包 括：主风道、支风道和堵头，其中：主风道与粮仓进风口相连，若干支风道垂直 紧固设置于主风道上，支风道的一端与主风道相连通，堵头密封设置于支风道的

4另一端。

所述的若干支风道之间相互平行且间隔两米。

所述的翻粮机械包括：电机、变速器、螺旋杆和挡板，其中：电机与变速器 相连接，变速器与螺旋杆相连接，两块挡板分别与变速器相连接，根据两块挡板 的相对插入深度，可以调节翻粮机械行进的方向。

本发明针对不同的环境条件，对应以下三种不同的工作模式：

工作模式一，太阳能集热器与热泵联合加热通风。白天天气晴好时，将热泵 蒸发器出口与冷凝器进口之间的两个阀门调到合适位置，使蒸发器和冷凝器隔 开。开启系统送风机和排风机，启动热泵系统和太阳能集热系统，外界空气分别 被热泵系统冷凝器和太阳能空气集热器加热到设计状态，在风机前混合后，经送 风管送入粮仓，仓内通风地上笼送风系统对其进行气流分配，之后进行干燥作业， 间歇使用翻粮机械，而排风经过回风管流入热泵蒸发器进行热回收。

工作模式二，热泵单独加热通风。夜间，将热泵蒸发器出口与冷凝器进口之 间的两个阀门调到合适位置，使蒸发器和冷凝器隔开。关闭集热器风机，开启送 风机和排风机，单独启动热泵系统，外界空气经过冷凝器被加热，直接经风机后 由送风管送入粮仓，仓内通风地上笼送风系统对其进行气流分配，之后进行干燥 作业，间歇使用翻粮机械，而排风经过回风管流入热泵蒸发器进行热回收。

工作模式三，热泵除湿干燥通风。当白天遇到阴雨天，空气潮湿且无法利用 太阳能的时候，将热泵蒸发器出口与冷凝器进口之间的两个阀门调到合适位置， 使蒸发器和冷凝器连通。关闭太阳能空气集热器出口管道上的风量调节阀，开启 热泵送风机以及排风机，单独启动热泵系统，外界空气经过冷凝器被加热，直接 经风机后由送风管送入粮仓，仓内通风地上笼送风系统对其进行气流分配，之后 进行干燥作业，间歇使用翻粮机械，而排风经过回风管流入热泵蒸发器进行热回 收。

本发明能够充分利用太阳能，降低系统的能源消耗；同时辅助热泵的使用保 证了干燥过程安全、高效；合理的地上笼系统和翻粮机械的使用，保证了干燥的 均匀性；三种工作模式之间可以互相切换，保证了本干燥系统的适应性。

附图说明

图l为本发明结构示意图。

图2为实施例中通风地上笼送风系统俯视图。具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下 进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限 于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：太阳能辅助热泵加热系统1、送回风系统2、 通风地上笼送风系统3和翻粮机械4，其中：太阳能辅助热泵加热系统l的输出

端与送回风系统2的输入端相连接，送回风系统2与粮仓23的进风口和出风口 相连接，通风地上笼送风系统2和翻粮机械4分别设置于粮仓23的内部，通风 地上笼送风系统3与粮仓23的进风口相连接。

所述的太阳能辅助热泵加热系统1包括：太阳能空气集热器5、热泵6、管 道7及风量调节阀8，其中：太阳能空气集热器5与热泵6之间采用并联方式连 接，太阳能空气集热器5的出口与热泵6的冷凝器10的出口经管道7与送回风 系统2相连接，热泵6的蒸发器9出口与热泵6的冷凝器10进口相连。

所述热泵6的蒸发器9与所述热泵6的冷凝器10者之间设有两个阀门11， 当两个阀门ll全闭时，蒸发器9与冷凝器10连通，气流先经过蒸发器9，之后 流过冷凝器10;两个阀门11全开时，冷凝器10与蒸发器9隔开，有各自的气 流，互不影响。

所述的送回风系统2包括：风机12、送风管13和回风管14，其中：风机12 的进口与太阳能辅助热泵加热系统1相连接，风机12出口与送风管13的一端相 连接，送风管13的另一端与粮仓的进风口相连接，回风管14的一端与粮仓的出 风口相连接，回风管14的另一端与太阳能辅助热泵加热系统1相连接。

如图2所示，所述的通风地上笼送风系统3具体位于粮仓的底部，该通风地 上笼送风系统3包括：主风道15、支风道16、堵头17和紧固件18，其中：主 风道15与粮仓进风口相连，若干支风道16垂直设置于主风道15上，支风道16 的一端与主风道15相连通，支风道16的另一端安置堵头17。

所述的若干支风道16之间相互平行且间隔两米。

所述的翻粮机械4包括：电机19、变速器20、螺旋杆21和挡板22，其中： 电机19与变速器20相连接，变速器20与螺旋杆21相连接，两块挡板22分别 与变速器20相连接，根据两块挡板22的相对插入深度，可以调节翻粮机械4行 进的方向。当白天天气晴好，选择太阳能辅助热泵加热系统1与热泵6联合加热通风工 作模式，开启系统送风机12和粮仓23上部排风机，启动太阳能辅助热泵加热系 统l，外界空气分别被冷凝器10和太阳能空气集热器5加热，在风机12前混合 后，经送风管13送入粮仓23，通风地上笼送风系统3对其进行气流分配，之后 进行干燥作业，期间间歇使用翻粮机械4，而排风经过回风管14流入蒸发器9 迸行热回收。

夜间，选择单独加热通风工作模式,关闭太阳能空气集热器5出口管道上的 阀门8，开启送风机12和粮仓23上部排风机，单独启动热泵6，外界空气被冷 凝器10加热后直接经风机12后由送风管13送入粮仓23，通风地上笼送风系统 3对其进行气流分配，之后进行干燥作业，期间间歇使用翻粮机械4，而排风经 过回风管14流入蒸发器9进行热回收。

当白天遇到阴雨天，环境空气湿度高，且无法利用太阳能的情况下，选择热 泵6除湿干燥通风工作模式，关闭太阳能空气集热器5出口管道上的风阀8，开 启送风机12和粮仓23上部排风机，单独启动热泵6。外界空气被冷凝器10加 热后直接经风机12后由送风管13送入粮仓23，通风地上笼送风系统3对其进 行气流分配，之后进行干燥作业，期间间歇使用翻粮机械4。

Claims (8)

1、一种太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置，其特征在于，包括：太阳能辅助热泵加热系统、送回风系统、通风地上笼送风系统和翻粮机械，其中：太阳能辅助热泵加热系统的输出端与送回风系统的输入端相连接，送回风系统与粮仓的进风口和出风口相连接，通风地上笼送风系统和翻粮机械分别设置于粮仓的内部，通风地上笼送风系统与粮仓的进风口相连接。

2、 根据权利要求l所述的太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置，其特征是， 所述的太阳能辅助热泵加热系统包括：太阳能空气集热器、热泵、管道及风量调 节阀，其中：太阳能空气集热器与热泵之间采用并联方式连接，太阳能空气集热 器的出口与热泵的冷凝器的出口经管道与送回风系统相连接，热泵的蒸发器出口 与热泵的冷凝器进口相连。

3、 根据权利要求2所述的太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置，其特征是， 所述热泵的蒸发器与所述热泵的冷凝器者之间设有两个阀门。

4、 根据权利要求l所述的太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置，其特征是， 所述的送回风系统包括：风机、送风管和回风管，其中：风机的进口与太阳能辅 助热泵加热系统相连接，风机出口与送风管的一端相连接，送风管的另一端与粮 仓的进风口相连接，回风管的一端与粮仓的出风口相连接，回风管的另一端与太 阳能辅助热泵加热系统相连接。

5、 根据权利要求l所述的太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置，其特征是， 所述的通风地上笼送风系统具体位于粮仓的底部。

6、 根据权利要求1或5所述的太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置，其特征 是，所述的通风地上笼送风系统包括：主风道、支风道和堵头，其中：主风道与 粮仓进风口相连，若干支风道垂直紧固设置于主风道上，支风道的一端与主风道 相连通，堵头密封设置于支风道的另一端。

7、 根据权利要求6所述的太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置，其特征是， 所述的若干支风道之间相互平行且间隔两米。

8、 根据权利要求l所述的太阳能辅助热泵就仓干燥处理装置，其特征是， 所述的翻粮机械包括：电机、变速器、螺旋杆和挡板，其中：电机与变速器相连 接，变速器与螺旋杆相连接，两块挡板分别与变速器相连接。