CN105546964A - 太阳能与热泵联合干燥系统 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能与热泵联合干燥系统，涉及干燥设备技术领域，所解决的是降低运行能耗的技术问题。该系统包括太阳能集热器、干燥室、压缩机、冷凝器、蒸发器、送风风机、回风风机；所述送风风机的出气口接到干燥室的送风口，回风风机的进气口经一过滤器接到干燥室的回风口；太阳能集热器的出气口及冷凝器的气侧介质出口各经阀门接到送风风机的进气口，太阳能集热器的进气口及冷凝器的气侧介质进口各经阀门接到回风风机的出气口；冷凝器的工质侧、蒸发器的工质侧及压缩机构成一个闭循环。本发明提供的系统，适用于热敏性物料的干燥。

Description

太阳能与热泵联合干燥系统
技术领域
本发明涉及干燥设备技术，特别是涉及一种太阳能与热泵联合干燥系统的技术。
背景技术
物料的干燥是一个复杂的传热传质过程，它受到物料的特性和干燥介质参数的影响，更与干燥方式有着直接的关系。
现有的物料干燥方式大都采用溶液除湿或和热泵冷凝除湿，溶液除湿的缺点是溶液再生速率满足不了连续干燥的要求；热泵冷凝除湿的缺点是运行能耗较高。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种运行能耗低，且能进行连续干燥作业的太阳能与热泵联合干燥系统。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种太阳能与热泵联合干燥系统，其特征在于：包括太阳能集热器、干燥室、压缩机、冷凝器、蒸发器、送风风机、回风风机；
所述干燥室开设有送风口、回风口，送风风机的出气口接到干燥室的送风口，回风风机的进气口经一过滤器接到干燥室的回风口；
所述太阳能集热器的集热管内装有相变蓄热芯体，太阳能集热器的出气口经一集热排气阀接到送风风机的进气口，太阳能集热器的进气口经一集热回气阀接到回风风机的出气口；
所述冷凝器的气侧介质出口经一热泵排气阀接到送风风机的进气口，冷凝器的气侧介质进口经一热泵回气阀接到回风风机的出气口，冷凝器的工质侧介质出口接到压缩机的吸气口；
所述蒸发器的工质侧介质进口接到压缩机的排气口，蒸发器的工质侧介质出口经一节流阀接到冷凝器的工质侧介质进口。
进一步的，还包括除湿风机，所述干燥室还开设有热泵除湿进风口、热泵除湿出风口，所述除湿风机的进气口接到干燥室的热泵除湿进风口，除湿风机的出气口接到蒸发器的气侧介质进口，蒸发器的气侧介质出口经一除湿阀接到干燥室的热泵除湿出风口。
进一步的，还包括热回收器，所述干燥室还开设有换气出风口、换气进风口，热回收器的冷侧出气口接到干燥室的换气进风口，热回收器的冷侧进气口装有进风换气阀，热回收器的热侧进气口接到干燥室的换气出风口，热回收器的热侧出气口装有出风换气阀。
本发明提供的太阳能与热泵联合干燥系统，太阳能与热泵既可单独运行也可联合使用，并且在太阳能集热器的集热管内装有相变蓄热芯体，可以利用相变蓄热芯体蓄热，能充分的利用太阳能来干燥物料，具有运行能耗低的特点，并且通过热泵的辅助，能确保干燥作业的连续性，能进行连续干燥作业。
附图说明
图1是本发明实施例的太阳能与热泵联合干燥系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种太阳能与热泵联合干燥系统，其特征在于：包括太阳能集热器2、干燥室1、压缩机4、冷凝器3、蒸发器5、送风风机71、回风风机72；
所述干燥室1开设有送风口、回风口，送风风机71的出气口接到干燥室1的送风口，回风风机72的进气口经一过滤器9接到干燥室1的回风口；
所述太阳能集热器2的集热管内装有相变蓄热芯体，太阳能集热器2的出气口经一集热排气阀21接到送风风机71的进气口，太阳能集热器2的进气口经一集热回气阀22接到回风风机72的出气口；
所述冷凝器3的气侧介质出口经一热泵排气阀31接到送风风机71的进气口，冷凝器3的气侧介质进口经一热泵回气阀32接到回风风机72的出气口，冷凝器3的工质侧介质出口接到压缩机4的吸气口；
所述蒸发器5的工质侧介质进口接到压缩机4的排气口，蒸发器5的工质侧介质出口经一节流阀41接到冷凝器3的工质侧介质进口。
本发明实施例还包括除湿风机8，所述干燥室1还开设有热泵除湿进风口、热泵除湿出风口，所述除湿风机8的进气口接到干燥室1的热泵除湿进风口，除湿风机8的出气口接到蒸发器5的气侧介质进口，蒸发器5的气侧介质出口经一除湿阀81接到干燥室1的热泵除湿出风口。
本发明实施例还包括热回收器6，所述干燥室1还开设有换气出风口、换气进风口，热回收器6的冷侧出气口接到干燥室1的换气进风口，热回收器6的冷侧进气口装有进风换气阀61，热回收器6的热侧进气口接到干燥室1的换气出风口，热回收器6的热侧出气口装有出风换气阀62。
本发明实施例适用于热敏性物料的干燥，其工作模式有3种，在阳光充足时的采用工作模式一，在太阳能辐射照度较弱时采用工作模式二，在太阳能不足但需要使用相变蓄热芯体所贮存的热量时采用工作模式三；
采用工作模式一时，开启集热排气阀21、集热回气阀22、送风风机71、回风风机72，关闭热泵排气阀31、热泵回气阀32，此时在送风风机71、回风风机72的作用下，干燥室1内的空气经由过滤器9过滤后，通过回风风机72进入到太阳能集热器2，经太阳能集热器2加热后，再通过送风风机71回到干燥室，如此往复；
采用工作模式二时，开启热泵排气阀31、热泵回气阀32、送风风机71、回风风机72、压缩机4，关闭集热排气阀21、集热回气阀22，此时在送风风机71、回风风机72的作用下，干燥室1内的空气经由过滤器9过滤后，通过回风风机72进入到冷凝器3的气侧，经冷凝器3加热后，再通过送风风机71回到干燥室，如此往复；
采用工作模式三时，虽然太阳能不足，但是相变蓄热芯体贮存的热量释放，与空气源热泵排出的空气混合后能满足干燥的要求，为了利用太阳能贮存的这部分热量，可进行太阳能与热泵联合干燥，此时集热排气阀21、集热回气阀22、热泵排气阀31、热泵回气阀32、送风风机71、回风风机72均，此时干燥室内空气经过回风风机72后分成两路分别经过冷凝器和太阳能集热器，由冷凝器和太阳能集热器分别加热后再经过送风风机71重新送入干燥室；
当干燥室内的温湿度达到超过预设值时，可以采用两种除湿方式：
除湿方式一，启动热回收器6，并打开进风换气阀61、出风换气阀62，利用热回收器6对干燥室内的空气进行换气除湿，直至干燥室内的温湿度达到预设值后，关闭热回收器6、进风换气阀61、出风换气阀62；
除湿方式二，开启除湿风机8、除湿阀81，在除湿风机8的作用下，干燥室1内的空气进入蒸发器5的气侧，利用蒸发器内蒸发盘管中的低温工质吸收高温高湿空气热量，降低空气温度，从而达到降低空气湿度的目的，由于此时系统为闭式循环，故提高了能源利用效率，而且提高了热泵COP，该除湿方式在采用工作模式二、三时使用。

Claims (3)

1.一种太阳能与热泵联合干燥系统，其特征在于：包括太阳能集热器、干燥室、压缩机、冷凝器、蒸发器、送风风机、回风风机；
所述干燥室开设有送风口、回风口，送风风机的出气口接到干燥室的送风口，回风风机的进气口经一过滤器接到干燥室的回风口；
所述太阳能集热器的集热管内装有相变蓄热芯体，太阳能集热器的出气口经一集热排气阀接到送风风机的进气口，太阳能集热器的进气口经一集热回气阀接到回风风机的出气口；
所述冷凝器的气侧介质出口经一热泵排气阀接到送风风机的进气口，冷凝器的气侧介质进口经一热泵回气阀接到回风风机的出气口，冷凝器的工质侧介质出口接到压缩机的吸气口；
所述蒸发器的工质侧介质进口接到压缩机的排气口，蒸发器的工质侧介质出口经一节流阀接到冷凝器的工质侧介质进口。
2.根据权利要求1所述的太阳能与热泵联合干燥系统，其特征在于：还包括除湿风机，所述干燥室还开设有热泵除湿进风口、热泵除湿出风口，所述除湿风机的进气口接到干燥室的热泵除湿进风口，除湿风机的出气口接到蒸发器的气侧介质进口，蒸发器的气侧介质出口经一除湿阀接到干燥室的热泵除湿出风口。
3.根据权利要求1所述的太阳能与热泵联合干燥系统，其特征在于：还包括热回收器，所述干燥室还开设有换气出风口、换气进风口，热回收器的冷侧出气口接到干燥室的换气进风口，热回收器的冷侧进气口装有进风换气阀，热回收器的热侧进气口接到干燥室的换气出风口，热回收器的热侧出气口装有出风换气阀。
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