CN102726820A - 一种太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，包括烤房加热室、烤烟室、热能利用装置、热能回收装置，所述的烤烟室之顶部设置热能利用装置，热能利用装置之气流程的热气出口连接烤房之进气口；热能利用装置之水流程的进出水口连接水循环装置；所述的热能回收装置设置于烤房之排湿通道中，热能回收装置之湿气流程与排湿通道贯通，热能回收装置之干气流程连接烤房进气系统。本发明利用太阳能作为烤房辅助能源，回收利用湿热气热量，两路干热气体被吸入烤烟室，降低烤房加热炉工作强度，有效减少燃料消耗30~40%，减排一氧化碳70-80%。本发明充分利用太阳能，减少湿热气体的外排对环境的污染，实现节能减排，生态效益和经济效益显著。

Description

一种太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房
技术领域
本发明属于烟草加工技术领域，进一步属于烟草烘烤技术领域，具体涉及一种能够有效利用绿色能源，并集合综合热能回收利用技术的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房。
背景技术
密集型烤房技术的推广应用，克服了普通烤房的诸多缺陷，但是密集型烤房仍然存在着两个突出的问题，其一，烤房供热方式单一。普遍采用煤或薪柴作为燃料。煤属于不可再生的化石型燃料，薪柴来源于绿色的木本植物，将煤或薪柴作为单一性的烤房燃料，不符合生态环保的发展理念，更与云南建设生态文明强省的“两强一堡”发展战略规划相违背。其二，其二是烤房热湿气体直接外排，燃料能量利用率低。烤房的燃料能耗主要包括五部分：一是排出烟叶水分必需的能量，即有效热能，约占总能量30~45%；二是没有和烟叶作热量及水分交换直接外排的能量，即无效热能, 约占总能量10~20%；三是燃料烟气外排能量，约占总能量10~15%；四是燃料不完全燃烧损失的热量，约占20~10%；五是烤房散热及其它损失的热量，约占30~10%。其中，有效热能和无效热能占总能耗的40-65%，这部分能量以热湿气体的形式直接从烤房的排湿口外排，是烤房燃料能量利用率低的主要原因。由此可见，现有技术密集烤房存在能源单一，能源利用不足，外排热量大等诸多不足，开发一种能够充分利用太阳能这一清洁能源，减少燃煤消耗，并能有效回收利用排湿热能的节能型密集烤房，是实现绿色烤烟的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，工艺稳定可靠，能够充分利用太阳能这一清洁能源，减少燃煤消耗，并能有效回收利用排湿热能的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房。
本发明的目的是这样实现的，包括单元烤房、热能利用装置、热能回收装置，所述的烤烟室之顶部设置热能利用装置，热能利用装置之气流程的热气出口连接烤房之进气口；热能利用装置之水流程的进出水口连接水循环装置；所述的热能回收装置设置于排湿通道中，热能回收装置之湿气流程与排湿通道贯通，热能回收装置之干气流程连接烤房进气系统。
本发明利用太阳能作为烤房辅助能源对水介质进行加热，并通过换热水槽与进入烤房干冷空气进行热交换；排湿通道中设置高效率换热装置回收来自烤烟室的湿热气热量，两路干热气体被吸入烤房烤烟室，降低烤房加热炉的工作强度，有效减少燃料消耗30~40%，一氧化碳的排放量可以降低70-80%。充分利用了太阳能这种绿色能源，减少矿物质能源和林木资源的消耗和破坏，同时减少湿热气体的外排对环境的污染，实现了节能减排，生态效益和经济效益显著。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为图1之俯视图；
图中：1-烤房加热室，2-烤烟室，3-热能利用装置，4-热能回收装置，5-排湿通道，6-烟囱，7-烤房门，8-进风口，9-风机，10-进水管，11-换气窗，12-换热气管，13-挂烟杆，14-出水管，15-透光盖板，16-辅助加热装置，17-保温顶板，18-横梁，19-太阳能集热板，20-水箱，21-补水管，22-辅助热风进口，23-侧清灰口，24-导水板，25-干气通道，26-干热气通道，27-换热水槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
如图所示，本发明包括单元烤房、热能利用装置3、热能回收装置4，所述的单元烤房之顶部设置热能利用装置3，热能利用装置3之气流程的热气出口连接烤房之进气口；热能利用装置3之水流程的进出水口连接水循环装置；所述的热能回收装置4设置于排湿通道中，热能回收装置4之湿气流程与排湿通道5贯通，热能回收装置4之干气流程连接烤房进气系统。
所述的热能利用装置3包括换热水槽27和干气通道25和干热气通道26，所述的换热水槽27中设置换热气管12，气管两端分别连通干气通道25和干热气通道26；干气通道25一端设置进气口，干热气通道26一端设置干热气出口连通烤房进气口。所述的干热气出口通过辅助热风进口22连通烤房进气口，所述的辅助热风进口22中设置循环风机。
所述的热能回收装置4由平行设置的换热板构成，换热板两侧分别为湿气流程和干气流程，湿气流程为纵向贯通式结构，与排湿通道5平行贯通，减少排湿阻力；干气流程侧开设置以便连通烤房进气口。
所述的热能利用装置3与热泵系统配合，热泵之热水循管分别与换热水槽27之进出水管连接。
所述的热能利用装置3与太阳能集热板19连接。
所述的换热水槽27中至少设置一排换热气管12。所述的换热气管12 交错平行排列，管间距为0.5~2.0cm。所述的换热水槽27中至少设置一个导水板24，以延长水流路径，提高换热效率。
所述的辅助热风进口22伸入烤房加热室1，并朝向烤烟室进风口8。
所述的太阳能集热板19连接补水箱20，以便系统水量不足时，及时补充工作介质水。
所述的烤烟室2进风口8前设置辅助加热装置。
所述的辅助加热装置16为电加热装置或空气热泵系统。
所述的换热气管12的直径为15~25cm。
所述的换热水槽27上设置透光盖板15，以达到防尘与吸收阳光的目的。
所述的烤房加热室1内壁和/或烤烟室2外墙面均匀喷涂约0.3-8mm厚的保温涂料层。
所述的保温涂料层为红外保温涂料层，涂层厚度为0.6-5mm。
本发明的工作原理：
本发明针对现有技术烤房采用单一供热方式，燃料能量利用率低的问题，以“太阳能热利用”和“湿气余热回收利用”技术，辅之高效辅助加热装置，构成绿色能源利用、节能减排的密集烤房技术方案。“太阳能热利用”利用真空管与保温技术得到热水，热水进入换热水槽中与室外空气热交换，后加热“干冷空气”形成“干热气流”或直接送入烤烟室，直接与烟叶进行温、湿度交换，“余热回收”是利用从排湿通道排出的“湿热气体”的热量，经设置于排湿通道中高效换热装置换热后将“干冷空气”加热形成“干热气体”进入烤房参与烤房的热交换。
如天气原因，阳光不足，太阳能系统提供的热能不足时，启动辅助加热装置向系统补充热量，克服现有技术烤房供热方式单一和燃料能量利用率低的不足。
本发明用换热水箱替代现有技术烤房的物顶，既充分利用烤房屋顶空间，又有利于换热水箱扁平化展开，有效增加水与空气的交换面积，提高换热效率。
本发明对采用红外保温涂料对烤房进行保温处理，能有效抑制各种传导热和辐射热，减少烤房热量损失30%以上。
本发明技术方案保持现有技术烤房的基本结构和设施配合关系不变，特别适合于现有密集烤房的能效与环保升级改造，满足绿色烤烟产业的发展需要。
本发明的工作过程：
太阳能通过换热换热水槽吸收阳光将光能转化为水介质热能，可同时启动太阳能热风循环风机，将来自太阳热能利用装置的干热气体送入烤房加热室。排湿热能被流经高效换热装置的干空气回收后形成的干热气体同样被送入加热室循环利用。需要快速升温和加温时，可以开启辅助加热装置，向烤房加热室提供强力补充热量。热空气送入烤烟室后，热空气通过烟层后向下，返回烤房加热室进行循环利用。烤房温度、湿度有控制系统实现全自动控制。
本发明的特点：
1、有望替代现有烤房所使用的传统能源，全面利用绿色，可循环能源。
2、节能效果显著，较现有烤房节能约30~40%。
3、环保效益明显，减少90%以上污染物排放和60%以上的温室气体排放。

Claims (10)

1.一种太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，包括烤房加热室（1）、烤烟室（2）、热能利用装置（3）、热能回收装置（4），其特征是：所述的烤烟室（2）之顶部设置热能利用装置（3），热能利用装置（3）之气流程的热气出口连接烤房之进气口；热能利用装置（3）之水流程的进出水口连接水循环装置；所述的热能回收装置（4）设置于排湿通道（5）中，热能回收装置（4）之湿气流程与排湿通道（5）贯通，热能回收装置（4）之干气流程连接烤房进气系统。
2.根据权利要求1所述的所述的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，其特征是：热能利用装置（3）包括换热水槽（27）和干气通道（25）和干热气通道（26），所述的换热水槽（27）中设置换热气管（12），气管两端分别连通干气通道（25）和干热气通道（26）；干气通道（25）一端设置进气口，干热气通道（26）一端设置干热气出口连通烤房进气口。
3.根据权利要求1所述的所述的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，其特征是：所述的热能回收装置（4）由平行设置的换热板构成，换热板两侧分别为湿气流程和干气流程，湿气流程为纵向贯通式结构，与排湿通道（5）平行贯通；干气流程侧开设置以便连通烤房进气口。
4.根据权利要求1所述的所述的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，其特征是：所述的热能利用装置（3）与热泵系统配合，热泵之热水循管分别与换热水槽（27）之进出水管连接。
5.根据权利要求1所述的所述的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，其特征是：所述的热能利用装置（3）与太阳能集热板（19）连接。
6.根据权利要求2所述的所述的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，其特征是：所述的换热水槽（27）中至少设置一排换热气管（12），所述的换热气管（12） 交错平行排列，管间距为0.5~2.0cm；所述的换热水槽（27）中至少设置一个导水板（24）。
7.根据权利要求1所述的所述的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，其特征是：所述的烤烟室进风口（8）前设置辅助加热装置，所述的辅助热风进口（22）中设置循环风机。
8.根据权利要求1所述的所述的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，其特征是：所述的换热水槽（27）上设置透光盖板（15）。
9.根据权利要求1所述的所述的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，其特征是：所述的烤房加热室（1）内壁和/或烤烟室外墙面均匀喷涂约0.3-8mm厚的保温涂料层。
10.根据权利要求9所述的所述的太阳能辅助供热与余热回收循环利用节能密集烤房，其特征是：所述的保温涂料层为红外保温涂料层，涂层厚度为0.6-5mm。
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