CN105890332A - 太阳能热泵烘干室供热系统 - Google Patents

太阳能热泵烘干室供热系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能热泵烘干室供热系统，包括太阳能蒸发器装置、除湿余热回收装置和烤房，烤房有烘干室和热风室组成，热风室由隔板分隔成送风室、冷凝室和回风室，太阳能蒸发器装置与热风室的外壁连接，太阳能蒸发器装置的上部设有蒸发器组件，蒸发器组件由盘管和蒸发翅片组成，盘管为多层框架结构，两组盘管首尾相接形成封闭的塔式结构，蒸发翅片为波浪式片状结构，除湿余热回收装置由全热交换器、回风风道、除湿风道、排湿风道和轴流风机组成，全热交换器设置在太阳能蒸发器装置的箱体中。本发明可多角度、多方位吸收太阳能和空气热能，有效增大蒸发翅片的吸热面积，热量重复利用，结构合理，节能环保，实用性强。

Description

太阳能热泵烘干室供热系统
技术领域
本发明涉及太阳能能源利用技术领域，尤其涉及一种太阳能热泵烘干室供热系统。
背景技术
我国果蔬资源丰富，随着人们对优质方便食品需求量的增加以及出口产业的快速发展，各种果蔬如葡萄、苹果、辣椒、笋、香菇等的干燥加工也越来越受欢迎。然而我国目前果蔬产地的储藏、保鲜、干燥、分级等产后初加工设施非常简陋、方法原始、工艺落后，导致农户储粮、蔬菜、水果产后的损失率较高。在果蔬干制中应用最广泛的技术时热风干燥，烘房设施简单、造价低，不需用电，然而其热能供应主要依靠烧煤和燃烧农作物秸秆，不仅浪费能源，同时会污染环境。
目前，太阳能、风能等新兴的可再生能源技术已经被广泛应用于工农业生产中。太阳能资源丰富，环保卫生，我国许多地区太阳能资源非常丰富，但利用率却不高。热泵技术是一种新型的节能制冷供热技术，以太阳能直接加热为主以空气源热泵为辅的供热系统也越来越受到关注，然而目前使用的热泵蒸发器多采用平板型结构，会因太阳方位角和太阳高度角随季节和白天时间的变化而发生变化，造成供热不稳定，太阳能利用效率不高等问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种太阳能热泵烘干室供热系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
太阳能热泵烘干室供热系统，包括太阳能蒸发器装置、除湿余热回收装置和烤房，所述烤房有烘干室和热风室组成，所述烘干室的侧面上设有烤房门，所述烘干室与热风室相连接的侧面上部和下部分别设有送风口和回风口，所述热风室由两层隔板分隔成送风室、冷凝室和回风室，所述送风室通过送风口与烘干室连通，所述冷凝室通过两层隔板上的通孔分别与送风室和回风室连通，所述回风室通过回风口与烘干室连通，所述送风室中安装有送风循环大风机，所述冷凝室中安装有冷凝器，所述热风室的侧面设有维修小门；
所述太阳能蒸发器装置与热风室的外壁连接，包括箱体，所述箱体的内部底面上安装有两组压缩机和储液罐，所述压缩机的出口端通过管路与冷凝器连接，所述冷凝器的出口端通过管路与储液罐的进口端连接，所述储液罐的出口端通过管路与压缩机的进口端连接，所述储液罐的另一出口端连接有过滤器和膨胀阀，所述箱体的侧面安装有蒸发器风机，所述箱体的顶部安装有蒸发器组件，所述蒸发器组件的外部罩有高透光的有机玻璃罩，且有机玻璃罩安装在箱体的顶部，所述箱体与有机玻璃罩的连接面、箱体与蒸发器风机的连接面上均设有通孔；
所述蒸发器组件由盘管和蒸发翅片组成，所述盘管是由一根蒸发管经过若干次迂回折弯成型后并折弯形成80至100度角的多层框架结构，两组盘管首尾相接形成封闭的塔式结构，所述蒸发翅片为波浪式片状结构，多层叠加嵌套在盘管经折弯形成的每个缺口层中，所述蒸发翅片位于盘管外侧的一端在同一平面内，且该平面平行包络两组盘管拼接形成的合围面；
所述除湿余热回收装置由全热交换器、回风风道、除湿风道、排湿风道和轴流风机组成，所述全热交换器设置在太阳能蒸发器装置的箱体中，所述排湿风道安装在全热交换器的顶部，且排湿风道的顶端延伸至箱体顶部的通孔中，所述回风风道安装在全热交换器的底部，且回风风道贯穿回风室与烘干室连通，所述除湿风道安装在全热交换器靠近回风室的侧面上，且除湿风道延伸至回风室内，所述轴流风机安装在除湿风道的出口端的上方。
优选的，所述烤房的墙面结构均由保温隔热材料搭建而成。
优选的，所述盘管折弯成型后的多层框架结构，其外形为梯形或方形或扇形。
优选的，所述盘管首尾相接形成的塔式结构，其外形为锥台体或圆锥台体或圆柱体或立方体。
优选的，所述盘管的蒸发管多次折弯后，盘管的出口端直接折回至进口端，且盘管的出口端通过管路与储液罐的进口端连接，盘管的进口端通过管路与储液罐上的过滤器连接。
优选的，所述蒸发翅片的表面覆有吸热涂层。
优选的，所述所述盘管经折弯形成的每层缺口中分别嵌套五至七层蒸发翅片。
本发明中，采用两组盘管和蒸发翅片构成塔式结构，可多角度、多方位吸收太阳能和空气热能，可有效解决因太阳角度和位置变化引起的热源供应不稳定的问题，同时采用多层波浪式的蒸发翅片，有效增大蒸发翅片的吸热面积，使热能吸收更加充足，采用除湿余热回收装置可有效回收烘干室中水分蒸发所带走的热量，重复利用，减少热量损失，结构合理，节能环保，实用性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖面结构示意图；
图3为本发明的盘管与蒸发翅片组件结构示意图；
图4为本发明的一种盘管结构示意图；
图5为本发明的一种盘管拼接形成的塔式结构示意图。
图中：1箱体、2热风室、3烘干室、4烤房门、5送风口、6盘管、7蒸发翅片、8送风循环大风机、9冷凝器、10维修小门、11压缩机、12储液罐、13蒸发器风机、14有机玻璃罩、15轴流风机、16回风口、17隔板、18全热交换器、19回风风道、20除湿风道、21排湿风道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-5，太阳能热泵烘干室供热系统，包括太阳能蒸发器装置、除湿余热回收装置和烤房，烤房的墙面结构均由保温隔热材料搭建而成，烤房有烘干室3和热风室2组成，烘干室3的侧面上设有烤房门4，烘干室3与热风室2相连接的侧面上部和下部分别设有送风口5和回风口16，热风室2由两层隔板17分隔成送风室、冷凝室和回风室，送风室通过送风口5与烘干室3连通，冷凝室通过两层隔板17上的通孔分别与送风室和回风室连通，回风室通过回风口16与烘干室3连通，送风室中安装有送风循环大风机8，冷凝室中安装有冷凝器9，热风室2的侧面设有维修小门10；
太阳能蒸发器装置与热风室2的外壁连接，包括箱体1，箱体1的内部底面上安装有两组压缩机11和储液罐12，压缩机11的出口端通过管路与冷凝器9连接，冷凝器9的出口端通过管路与储液罐12的进口端连接，储液罐12的出口端通过管路与压缩机11的进口端连接，储液罐12的另一出口端连接有过滤器和膨胀阀，箱体1的侧面安装有蒸发器风机13，箱体1的顶部安装有蒸发器组件，蒸发器组件的外部罩有高透光的有机玻璃罩14，且有机玻璃罩14安装在箱体1的顶部，有机玻璃罩14的底部四周设有通孔，箱体1与有机玻璃罩14的连接面、箱体1与蒸发器风机13的连接面上均设有通孔；
蒸发器组件由盘管6和蒸发翅片7组成，盘管6是由一根蒸发管经过若干次迂回折弯成型后并折弯形成80至100度角的多层框架结构，且该多层框架结构的外形为梯形或方形或扇形，盘管6的蒸发管多次折弯后，盘管6的出口端直接折回至进口端，且盘管6的出口端通过管路与储液罐12的进口端连接，盘管6的进口端通过管路与储液罐12上的过滤器连接，两组盘管6首尾相接形成封闭的塔式结构，且该塔式结构的外形为锥台体或圆锥台体或圆柱体或立方体，蒸发翅片7为波浪式片状结构，蒸发翅片7的表面覆有吸热涂层，五至七层蒸发翅片7叠加嵌套在盘管6经折弯形成的每个缺口层中，蒸发翅片7位于盘管6外侧的一端在同一平面内，且该平面平行包络两组盘管6拼接形成的合围面；
除湿余热回收装置由全热交换器18、回风风道19、除湿风道20、排湿风道21和轴流风机15组成，全热交换器18设置在太阳能蒸发器装置的箱体1中，排湿风道21安装在全热交换器18的顶部，且排湿风道21的顶端延伸至箱体1顶部的通孔中，回风风道19安装在全热交换器18的底部，且回风风道19贯穿回风室与烘干室3连通，除湿风道20安装在全热交换器18靠近回风室的侧面上，且除湿风道20延伸至回风室内，轴流风机15安装在除湿风道20的出口端的上方。
工作原理：本发明在使用时，蒸发翅片7表面的吸热涂层吸收太阳能，将热能传递给盘管6中的循环介质，汽化后的循环介质进入储液罐12中，部分介质经过过滤器和膨胀阀补充到盘管6中，循环介质从储液罐12经压缩机11后加热液化，温度升高后，高温介质流经冷凝器9将热量传递给送风室内的空气，低温介质进入储液瓶进入下一循环，送风室内的热空气在送风循环大风机8的作用下通过送风口5进入烘干室3中，对果蔬进行烘干，在夜晚或阴雨天气，阳光不充足时，利用蒸发器风机8将外部空气通过箱体1顶部的通孔引入蒸发器组件内，吸收空气热能来供热，烘干室3内的空气经过回风口16进入热风室2中，循环利用，烘干室3中的水蒸气通过回风风道19流经全热交换器18，全热交换器18吸收水蒸气中的热量，并传递给流经全热交换器18的空气，加热后的空气在轴流风机15的作用下流经除湿风道进入送风室2中，冷却后的水汽通过排湿风道21排出。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.太阳能热泵烘干室供热系统，包括太阳能蒸发器装置、除湿余热回收装置和烤房，其特征在于：所述烤房有烘干室（3）和热风室（2）组成，所述烘干室（3）的侧面上设有烤房门（4），所述烘干室（3）与热风室（2）相连接的侧面上部和下部分别设有送风口（5）和回风口（16），所述热风室（2）由两层隔板（17）分隔成送风室、冷凝室和回风室，所述送风室通过送风口（5）与烘干室（3）连通，所述冷凝室通过两层隔板（17）上的通孔分别与送风室和回风室连通，所述回风室通过回风口（16）与烘干室（3）连通，所述送风室中安装有送风循环大风机（8），所述冷凝室中安装有冷凝器（9），所述热风室（2）的侧面设有维修小门（10）；所述太阳能蒸发器装置与热风室（2）的外壁连接，包括箱体（1），所述箱体（1）的内部底面上安装有两组压缩机（11）和储液罐（12），所述压缩机（11）的出口端通过管路与冷凝器（9）连接，所述冷凝器（9）的出口端通过管路与储液罐（12）的进口端连接，所述储液罐（12）的出口端通过管路与压缩机（11）的进口端连接，所述储液罐（12）的另一出口端连接有过滤器和膨胀阀，所述箱体（1）的侧面安装有蒸发器风机（13），所述箱体（1）的顶部安装有蒸发器组件，所述蒸发器组件的外部罩有高透光的有机玻璃罩（14），且有机玻璃罩（14）安装在箱体（1）的顶部，所述箱体（1）与有机玻璃罩（14）的连接面、箱体（1）与蒸发器风机（13）的连接面上均设有通孔；所述蒸发器组件由盘管（6）和蒸发翅片（7）组成，所述盘管（6）是由一根蒸发管经过若干次迂回折弯成型后并折弯形成80至100度角的多层框架结构，两组盘管（6）首尾相接形成封闭的塔式结构，所述蒸发翅片（7）为波浪式片状结构，多层叠加嵌套在盘管（6）经折弯形成的每个缺口层中，所述蒸发翅片（7）位于盘管（6）外侧的一端在同一平面内，且该平面平行包络两组盘管（6）拼接形成的合围面；所述除湿余热回收装置由全热交换器（18）、回风风道（19）、除湿风道（20）、排湿风道（21）和轴流风机（15）组成，所述全热交换器（18）设置在太阳能蒸发器装置的箱体（1）中，所述排湿风道（21）安装在全热交换器（18）的顶部，且排湿风道（21）的顶端延伸至箱体（1）顶部的通孔中，所述回风风道（19）安装在全热交换器（18）的底部，且回风风道（19）贯穿回风室与烘干室（3）连通，所述除湿风道（20）安装在全热交换器（18）靠近回风室的侧面上，且除湿风道（20）延伸至回风室内，所述轴流风机（15）安装在除湿风道（20）的出口端的上方。
2.根据权利要求1所述的太阳能热泵烘干室供热系统，其特征在于，所述烤房的墙面结构均由保温隔热材料搭建而成。
3.根据权利要求1所述的太阳能热泵烘干室供热系统，其特征在于，所述盘管（6）折弯成型后的多层框架结构，其外形为梯形或方形或扇形。
4.根据权利要求1所述的太阳能热泵烘干室供热系统，其特征在于，所述盘管（6）首尾相接形成的塔式结构，其外形为锥台体或圆锥台体或圆柱体或立方体。
5.根据权利要求1所述的太阳能热泵烘干室供热系统，其特征在于，所述盘管（6）的蒸发管多次折弯后，盘管（6）的出口端直接折回至进口端，且盘管（6）的出口端通过管路与储液罐（12）的进口端连接，盘管（6）的进口端通过管路与储液罐（12）上的过滤器连接。
6.根据权利要求1所述的太阳能热泵烘干室供热系统，其特征在于，所述蒸发翅片（7）的表面覆有吸热涂层。
7.根据权利要求1所述的太阳能热泵烘干室供热系统，其特征在于，所述盘管（6）经折弯形成的每层缺口中分别嵌套五至七层蒸发翅片（7）。
8.根据权利要求1所述的太阳能热泵烘干室供热系统，其特征在于，所述有机玻璃罩（14）的底部四周设有通孔。
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