CN104686973B - 一种低能耗恒温泡菜发酵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低能耗恒温泡菜发酵装置，其包括墙体(1)、太阳能吸收储能单元、空气源加热储能单元、发酵池管道供热单元以及调温、调湿单元。发酵池管道供热单元通过控制模块控制阀门和水泵切换发酵池管道供热单元的供热模式；调温、调湿单元将中转池(20)热水引入喷淋塔(50)，通过安装在喷淋塔(50)上的抽风扇(51)进行气体循环，实现装置内的升温、增湿。本发明对太阳能和空气热能加以合理利用来实现发酵池的恒温、可控与发酵液动态循环，节能环保的同时，提高了泡菜的加工质量和产量，且使用寿命高，方便人员维护。

Description

一种低能耗恒温泡菜发酵装置
技术领域
本发明涉及食品发酵加工领域，更具体地说，涉及一种恒温泡菜发酵装置。
背景技术
泡菜的制作一般是通过高盐水溶液浸泡发酵处理完成腌制熟化后，再进行相应的预洗、加工、再包装、灭菌完成生产过程进入销售流通，但现在通用的传统发酵做法就是车间自然温度完成发酵过程，其加工质量和产量都得不到有效保障。
中国实用新型专利《一种太阳能助热式地上沼气装置》(CN 203976806)公开了一种利用太阳能集热器、空气源热泵热水机组等为沼气池发酵提供热能的装置，其主要是通过转移太阳能、空气热能的方式为沼气池供热，而无法有效储存多余的能量，即在没有太阳能、空气热能温差很大的时候可以利用时，其工作消耗的电能会非常大，不符合目前节能环保的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提高产业加工的科技水平，并立足于低能耗、高效、高质量、低成本可操作等方面创新突破技术障碍，提高民族传统食品加工技术，对太阳能和空气热能加以合理利用来实现发酵池的恒温、可控与发酵液动态循环，提供了一种用于制作泡菜的低能耗恒温发酵装置。
为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种低能耗恒温泡菜发酵装置，包括墙体、太阳能吸收储能单元、空气源加热储能单元、发酵池管道供热单元以及调温、调湿单元；
其中，所述太阳能吸收储能单元包括设置在墙体外的太阳能吸收单元，以及与之连接的设置于墙体内的太阳能储水罐，构成水循环太阳能吸收、储能系统；
所述空气源加热储能单元包括设置在墙体外的空气源热吸收单元，以及与之连接的设置于墙体内的空气源储水罐；
所述发酵池管道供热单元包括设置在发酵池内的换热器以及与换热器连接的中转池；所述发酵池管道供热单元分别与太阳能储水罐、空气源热吸收单元以及空气源储水罐连接，通过控制模块控制阀门和水泵切换发酵池管道供热单元的供热模式；
所述调温、调湿单元与中转池连接，工作时将中转池热水引入喷淋塔，通过安装在喷淋塔上的抽风扇进行气体循环，实现装置内的升温、增湿。
进一步的，所述太阳能储水罐中部设有太阳能储水罐喷口，用于使罐内水温度分布均匀。
进一步的，所述空气源热吸收单元包括空气源主机，以及设有与空气源主机连接的黑布帘，所述黑布帘外还设有一玻璃罩。
与现有技术相比，本发明所采用的技术方案具有以下显著优点：
1.低能耗、高可靠对太阳能和空气源热能进行收集和储存；
2.利用多路切换水循环系统实现能量转移用于发酵池加热与恒温；
3.热动力发酵池通过计算机自动化控制后可实现自动温度均匀与恒温，并促进发酵液的循环使发酵液能实现均匀化传质，提高发酵水平；
4.多余能源可供给调温、调湿单元，提升装置内温度和湿度，方便泡菜加工作业以及设备维护。
附图说明
图1为本发明低能耗恒温泡菜发酵装置结构连接示意图。
在附图中：
1.墙体；2.太阳能真空管；3.太阳能储水箱；4.太阳能进水管道；5.太阳能出水管道；6.太阳能储水罐；7.阀门A；8.阀门B；9.太阳能储水罐喷口；10.阀门C；11.阀门D；12.单向阀A；13.水泵A；14.管道A；15.管道B；16.发酵池；17.地平面；18.换热器；20.中转池；21.黑布帘；22.玻璃罩；23.空气源主机；24.空气源水加热罐；25.制冷剂循环管；26.单向阀B；27.空气源储水罐；28.阀门E；30.水泵B；31.单向阀C；32.阀门F；33.阀门G；34.阀门H；35.阀门I；36.阀门J；37.阀门组K；38.水泵C；39.阀门L；40.管道C；41.管道D；42.管道E；43.风扇罩；44.换热列管；45.排气阀；50.喷淋塔；51.抽风扇；52.水泵D；53.管道F。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步描述。
如图1所示，一种低能耗恒温泡菜发酵装置，总体包括四个部分，其组成与工作方式如下：
(一)太阳能吸收储能单元
包括墙体1外部布置的多组由太阳能真空管2以及太阳能储水箱3组成的太阳能吸收单元，通过太阳能进水管道4、太阳能出水管道5、水泵A 13、阀门D 11、单向阀A 12与设置于墙体内部的太阳能储水罐6构成水循环太阳能吸收、储能系统。
工作时太阳能储水罐6保持全满，太阳照射强烈时启动水泵A 13，太阳能储水罐6储水经过阀门D11、水泵A 13、单向阀A 12、太阳能进水管道4、进入太阳能储水箱3，太阳能热水通过太阳能出水管道5回到太阳能储水罐6偏上部实现储能。
当需要使罐内水温度分布均匀时，可开启阀门C10使水从太阳能储水罐喷口9部分分流，对罐内水构成循环搅拌，逐渐使上下水温一致。
(二)空气源加热储能单元
包括墙体1外部布置的由黑布帘21、玻璃罩22、空气源主机23、空气源水加热罐24、制冷剂循环管25、换热列管44、风扇罩43组成的空气源热吸收单元，以及通过管道、阀门、水泵等与空气源热吸收单元连接的设置在墙体1内的空气源储水罐27。
风扇罩43内风扇实现空气穿流，热能通过制冷剂循环管25通入空气源水加热罐24中换热列管44实现制冷剂冷凝，使水加热升温。
气温较高时启动水泵B30就可开启空气源主机23，空气源储水罐27底部冷水经阀门E28、水泵B 30、阀门H 34、管道D 41、单向阀B 26进入空气源水加热罐24底部。
空气源水加热罐24一般保持水位全满，这时空气源水加热罐24上部溢水通过管道C 40、阀门F32、管道E42导入空气源储水罐27上部蓄能；冷水由空气源储水罐27底部阀门28导出，在空气源水加热罐24中上升与换热列管44内制冷剂冷凝构成逆流换热。这时是最节省电能的空气源换热模式，因为空气源是热泵工作原理，转移热量温差越小越节省电力。
空气源热吸收单元还在墙体1当阳面设置有黑布帘21以及玻璃罩22。当有阳光辐射时黑布帘21可以强烈吸收太阳能形成热上升气流，导入空气源主机23使大量热量以最小电力消耗被转移到水中并贮存在空气源储水罐27中。当以阳光最大、气温最高的每天12点-16点这一时间段工作，循环加热全充满30-40°热水时，是最理想、最节省电能的热量收集操作与数据范围。
(三)发酵池管道供热单元
包括设置在地平面17下发酵池16中的换热器18以及中转池20。
发酵池16内设有多个可以按统一模式布置的换热器18，蓄积的热水通过中转池20经阀门39L、水泵C 38、阀门组K 37分支控制、进入换热器18后经管道与阀门I 35构成多种可选择回流。热水进入换热器18与发酵池16中发酵液实现热交换降温回流，发酵液被升温后密度变小，形成上升液流，最终以热动力循环模式使整个发酵池16缓慢温和加热恒温到适合温度范围。
太阳能储水罐6由中部阀门A 7、管道B 15进入中转池20；再通过阀门L39、水泵C38、阀门组K37进入换热器18、阀门I35、管道D41、管道A14、阀门B8回流入太阳能储水罐6底部。由于温度降低密度变大可以在罐中实现上部热水、下部冷水分层共存避免混合造成能量输出障碍。
当空气源储水罐27需输出热能时，启动水泵C38后，中转池20的水通过阀门L39、水泵C38、阀门组K37进入换热器18，并经过阀门I35、阀门G、单向阀C31、加压进入空气源储水罐27底部。热水通过管道E42溢出，经阀门F32、管道C40、阀门J36进入中转池20，通过循环能量输出实现对发酵池16的加热并保持恒温。
当储备热能使用完毕时，可以启动水泵C38和空气源主机23，中转池20中的水通过阀门L39、水泵C 38、阀门组K 37进入换热器18、阀门I35、管道D41、单向阀B26进入空气源水加热罐24底部，被加热后通过管道C40、阀门J36进入中转池20实现热循环对发酵池16实现加热恒温。
(四)调温、调湿单元
当墙体1内需要进行恒温高湿控制时，可以开启该单元，工作时启动水泵D52将热水由管道引入喷淋塔50再由管道F 53实现回流，抽风扇51进行气体循环，实现装置内的升温、增湿。当墙体1内温度升高后，发酵池管道供热单元会降低工作频率和适当关闭，方便泡菜加工作业以及设备维护。
整个装置配置齐全的控制模块、仪表与显示，并进行良好的隔热保温处理。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (2)

1.一种低能耗恒温泡菜发酵装置，其特征在于，包括墙体(1)、太阳能吸收储能单元、空气源加热储能单元、发酵池管道供热单元以及调温、调湿单元；其中，所述太阳能吸收储能单元包括设置在墙体(1)外的太阳能吸收单元，以及与之连接的设置于墙体(1)内的太阳能储水罐(6)，构成水循环太阳能吸收、储能系统；所述空气源加热储能单元包括设置在墙体(1)外的空气源热吸收单元，以及与之连接的设置于墙体(1)内的空气源储水罐(27)；所述发酵池管道供热单元包括设置在发酵池(16)内的换热器(18)以及与换热器(18)连接的中转池(20)；所述发酵池管道供热单元分别与太阳能储水罐(6)、空气源热吸收单元以及空气源储水罐(27)连接，通过控制模块控制阀门和水泵切换发酵池管道供热单元的供热模式；
所述调温、调湿单元与中转池(20)连接，工作时将中转池(20)热水引入喷淋塔(50)，通过安装在喷淋塔(50)上的抽风扇(51)进行气体循环，实现装置内的升温、增湿；所述空气源热吸收单元包括空气源主机(23)，以及设有与空气源主机(23)连接的黑布帘(21)，所述黑布帘(21)外还设有一玻璃罩(22)；
太阳能储水罐(6)由中部阀门A(7)、管道B(15)进入中转池(20)；再通过阀门L(39)、水泵C(38)、阀门组K(37)进入换热器(18)、阀门I(35)、管道D(41)、管道A(14)、阀门B(8)回流入太阳能储水罐(6)底部。
2.根据权利要求1所述的一种低能耗恒温泡菜发酵装置，其特征在于，所述太阳能储水罐(6)中部设有太阳能储水罐喷口(9)，用于使罐内水温度分布均匀。
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