CN109556353B - 太阳能光热储能干燥房系统及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能光热效应领域，具体涉及一种太阳能光热储能干燥房系统及使用方法。干燥房系统包括干燥房、分别与所述的干燥房通过两个三位三通阀连通的平板集热换热系统以及槽式集热换热系统；所述的平板集热换热系统包括平板集热器；所述的槽式集热换热系统包括槽式集热器、低温熔岩蓄热箱以及连通所述的槽式集热器以及低温熔岩蓄热箱的管路；所述的管路上设置有低温熔岩循环泵；两个所述的三位三通阀之间设置有风机。本发明基于太阳能光热效应、低温熔盐蓄热特性的太阳能光热储能干燥房系统，可以连续不间断的对干燥房进行加热。
Description
技术领域
本发明属于太阳能光热效应领域，具体涉及一种太阳能光热储能干燥房系统及使用方法。
背景技术
干燥房是一种用于烘干产品的设备，其在农副产品加工和药材行业等方面有广泛的应用。传统的干燥房主要依靠煤炉加热，并通过循环风机把热空气吹送至房内的每个角落，从而实现对房内的产品进行烘干，由于使用煤炭进行加热，该设备不仅能耗高、污染环境严重，而且操作繁琐，劳动强度大。一些产品通过高温干燥后产品质量达不到自然风干的效果。
为解决上述问题，近年来出现了热泵式干燥房，其主要包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置，通过让工质不断完成蒸发(吸取室外环境中的热量)→压缩→冷凝(在室内烘干中放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将外部低温环境里的热量转移到干燥房中，对房内的产品进行烘干。热泵式烘房相比于传统的依靠煤加热的烘房，更加环保和节能，可适应不同干燥工艺的要求，但热能得不到循环利用，造成能源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能光热储能干燥房系统。
一种太阳能光热储能干燥房系统，包括干燥房1、分别与所述的干燥房通过两个三位三通阀7连通的平板集热换热系统以及槽式集热换热系统；所述的平板集热换热系统包括平板集热器9；所述的槽式集热换热系统包括槽式集热器5、低温熔盐蓄热箱4以及连通所述的槽式集热器以及低温熔盐蓄热箱的管路；所述的管路上设置有低温熔盐循环泵6；两个所述的三位三通阀之间设置有风机8。
所述的平板集热器包括一端开口的箱体；所述的箱体的开口端设置有玻璃板31;所述的箱体内设置有吸热体34、平板集热器温度传感器37以及平板集热器换热管35；所述的平板集热器换热管35的两端分别设置有平板加热器空气入口36以及平板加热器空气出口33；所述的箱体外层设置有保温体32。
所述的低温熔盐蓄热箱包括蓄热器外壳28、设置在所述的蓄热器外壳内的低温熔盐换热管29以及蓄热箱温度传感器24；所述的蓄热器外壳外部设置有保温壳30；所述的保温壳以及所述的蓄热器外壳之间设置有电加热器22；蓄热器外壳上设置有熔盐入口25以及熔盐出口26。白天有阳光时，可以利用槽式集热器对熔盐进行加热之后流入低温熔盐蓄热箱，对其中的低温熔盐换热管内的空气或者其他热介质进行加热，当白天阳光不充足时，可以利用电加热器对熔盐进行加热，进而对低温熔盐换热管内的空气或者其他热介质进行加热。
所述的干燥房包括一端开口的干燥箱、设置在所述的干燥箱的开口端的透明盖板以及设置在所述的箱体内蓄热托盘；所述的蓄热托盘内设置有熔盐加热循环散热管以及平板集热器加热循环散热管；所述的平板集热器换热管的两端分别通过气体管路与所述的平板集热器加热循环散热管连通并形成闭合回路；所述的低温熔盐换热管两端分别通过空气管路与所述的熔盐加热循环散热管连通并形成闭合回路;所述的干燥箱内设置有干燥箱温度传感器以及干燥箱湿度传感器。
所述的透明盖板倾斜设置。
本发明还包括一种所述的太阳能光热储能干燥房系统的使用方法，包括下述步骤：
1）通过控制面板发出启动信号，平板集热器温度传感器的温度高于设定值时，风机启动，同时两个三位三通阀左位接入系统，平板集热器加热后的热空气经平板集热器换热管流出平板集热器，与风机前端的三位三通阀相连，热空气经过三位三通阀左位，进入风机后，再进入风机后端的三位三通阀左位，通过气体管路进入干燥房内部的平板集热器加热循环散热管，将热量传递给蓄热托盘，释放出热量之后的气体流出干燥房，经气体管路流入平板集热器换热管，平板集热器换热管中的空气与平板集热器内部的高温空气进行热交换从而温度升高，完成换热循环；
2）当平板集热器温度传感器温度低于设定值时，风机启动，同时两个三位三通阀右位接入系统，低温熔盐蓄热箱加热后的热空气流出低温熔盐蓄热箱，与风机前端的三位三通阀相连，热空气经过三位三通阀右位，进入风机后，再进入风机后端的三位三通阀右位，通过空气管路流入干燥房内部的熔盐加热循环散热管，将热量传递给蓄热托盘，释放出热量之后的空气流出干燥房，进入低温熔盐蓄热箱内部的低温熔盐换热管，低温熔盐换热管中的空气与低温熔盐蓄热箱中的温熔盐进行热交换从而提高温度，完成换热循环；
3）通过控制面板发出停止信号，风机停止运行，同时两个三位三通电磁阀恢复至中位，系统停止运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明基于太阳能光热效应、低温熔盐蓄热特性的太阳能光热储能干燥房系统，主要由干燥房、平板集热换热系统、槽式集热换热系统组成。其工作方法是当白天，太阳光充足时，由风机将空气从平板集热换热系统引入干燥房，在干燥房内换热后，再次进入平板集热器进行加热，从而提高干燥房室内温度；槽式集热换热系统在白天时候进行热能的储存（储存于低温熔盐蓄热箱中），也可以直接利用谷电对低温熔盐蓄热箱低温熔盐进行加热，当夜晚或阳光不充足的时候，槽式集热换热系统储存的热能投入工作，从而可以连续不间断的对干燥房进行加热。本系统循环介质除可以采用空气外，亦可采用水作为循环介质，从而提高换热量。
附图说明
图1：本发明太阳能光热储能干燥房系统示意图；
图2：本发明干燥房示意图；
图3：本发明干燥房蓄热托盘的示意图；
图4：本发明低温熔盐蓄热箱示意图；
图5：本发明平板集热器示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1-5示出一种太阳能光热储能干燥房系统，包括干燥房1、分别与所述的干燥房通过两个三位三通阀7连通的平板集热换热系统以及槽式集热换热系统；所述的平板集热换热系统包括平板集热器9；所述的槽式集热换热系统包括槽式集热器5、低温熔盐蓄热箱以及连通所述的槽式集热器以及低温熔盐蓄热箱4的管路；所述的管路上设置有低温熔盐循环泵；两个所述的三位三通阀之间设置有风机8。
所述的平板集热器包括一端开口的箱体；所述的箱体的开口端设置有玻璃板31;所述的箱体内设置有吸热体34、平板集热器温度传感器37以及平板集热器换热管35；所述的箱体外层设置有保温体32;所述的平板集热器换热管两端分别设置有平板集热器加热空气入口36以及平板集热器加热空气入口33。
所述的低温熔盐蓄热箱包括蓄热器外壳28、设置在所述的蓄热器外壳内的低温熔盐换热管29以及蓄热箱温度传感器24；所述的蓄热器外壳外部设置有保温壳30；所述的保温壳以及所述的蓄热器外壳之间设置有电加热器22；所述的蓄热器外壳上设置有熔盐入口25以及熔盐出口26;
阳光充足时，低温熔盐蓄热箱4内部的低温熔盐由熔盐出口26流出，经低温熔盐循环泵6进入槽式集热器5，经过槽式集热器加热后的低温熔盐变成高温熔盐经熔盐入口25流入至低温熔盐蓄热箱4内。夜晚无阳光时，当蓄热箱温度传感器24采集到熔盐温度低于设定温度时，蓄热器外壳28外侧的电加热器22开始工作，利用谷电将电能转化为热能储存在低温熔盐内。使低温熔盐温度能够保持在较高的温度，以备白天阳光不充足时使用。
所述的干燥房包括一端开口的干燥箱、设置在所述的干燥箱的开口端的透明盖板13以及设置在所述的箱体内蓄热托盘18；所述的透明盖板倾斜设置。所述的蓄热托盘内设置有熔盐加热循环散热管20以及平板集热器加热循环散热管21；所述的平板集热器换热管的两端分别通过气体管路与所述的平板集热器加热循环散热管连通并形成闭合回路；所述的气体管路包括平板集热器加热循环进气管10和平板集热器加热循环出气管3；所述的低温熔盐换热管两端分别通过空气管路与所述的熔盐加热循环散热管连通并形成闭合回路;空气管路包括熔盐加热循环进气管11和熔盐加热循环出气管2；所述的干燥箱内设置有干燥箱温度传感器以及干燥箱湿度传感器。
干燥房上部为透明盖板13，阳光透过透明盖板13后进入干燥房内，同时阻碍干燥房内的长波辐射出干燥房，以增加室内温度。通过控制面板17控制风机8的启动，风机8启动后，根据三位三通阀7阀芯位置，本实施例中通过两个三位三通阀7左位接入系统，可将平板集热器9加热后的热空气送入平板集热器加热循环进气管10，热空气进入干燥房1后与蓄热托盘18进行热量交换，将空气中的热量传递至干燥房内部，再经平板集热器加热循环出气管3排出干燥房1。如果两个三位三通阀7右位接入系统，可将经低温熔盐蓄热箱4加热的热空气送入熔盐加热循环进气管11，热空气进入干燥房1后与蓄热托盘18进行热量交换，将空气中的热量传递至干燥房内部，再经熔盐加热循环出气管2排出干燥室1。通过控制面板17控制风机8的停止后，则两个三位三通阀）中位接入系统，系统处于停止工作状态。干燥室内还有湿度的热空气由排气管12排出干燥房，排入大气，空气由空气进气孔19进入干燥房。
干燥房内部换热具体实施方式是：经低温熔盐蓄热箱4加热后的热空气经熔盐加热循环进气管11进入熔盐加热循环散热管20，将热量传递给蓄热托盘18，再经熔盐加热循环出气管2离开干燥房；经平板加热器加热后的热空气经平板集热器加热循环进气管10进入平板集热器加热循环散热管21，将热量传递给蓄热托盘18,再经平板集热器加热循环出气管3离开干燥房。
本发明还包括一种所述的太阳能光热储能干燥房系统的使用方法，包括下述步骤：
1）通过控制面板发出启动信号，平板集热器温度传感器的温度高于设定值时，风机启动，同时两个三位三通阀左位接入系统，平板集热器加热后的热空气经平板集热器换热管流出平板集热器，与风机前端的三位三通阀相连，热空气经过三位三通阀左位，进入风机后，再进入风机后端的三位三通阀左位，通过气体管路进入干燥房内部的平板集热器加热循环散热管，将热量传递给蓄热托盘，释放出热量之后的气体流出干燥房，经气体管路流入平板集热器换热管，平板集热器换热管中的空气与平板集热器内部的高温空气进行热交换从而温度升高，完成换热循环；
2）当平板集热器温度传感器温度低于设定值时，风机启动，同时两个三位三通阀右位接入系统，低温熔盐蓄热箱加热后的热空气流出低温熔盐蓄热箱，与风机前端的三位三通阀相连，热空气经过三位三通阀右位，进入风机后，再进入风机后端的三位三通阀右位，通过空气管路流入干燥房内部的熔盐加热循环散热管，将热量传递给蓄热托盘，释放出热量之后的空气流出干燥房，进入低温熔盐蓄热箱内部的低温熔盐换热管，低温熔盐换热管中的空气与低温熔盐蓄热箱中的熔盐进行热交换从而提高温度，完成换热循环；
3）通过控制面板发出停止信号，风机停止运行，同时两个三位三通电磁阀恢复至中位，系统停止运行。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种太阳能光热储能干燥房系统，其特征在于，包括干燥房、分别与所述的干燥房通过两个三位三通阀连通的平板集热换热系统以及槽式集热换热系统；所述的平板集热换热系统包括平板集热器；所述的槽式集热换热系统包括槽式集热器、低温熔盐蓄热箱以及连通所述的槽式集热器以及低温熔盐蓄热箱的管路；所述的管路上设置有低温熔盐循环泵；两个所述的三位三通阀之间设置有风机;
所述的太阳能光热储能干燥房系统的使用方法，包括下述步骤：
1）通过控制面板发出启动信号，平板集热器温度传感器的温度高于设定值时，风机启动，同时两个三位三通阀左位接入系统，平板集热器加热后的热空气经平板集热器换热管流出平板集热器，与风机前端的三位三通阀相连，热空气经过三位三通阀左位，进入风机后，再进入风机后端的三位三通阀左位，通过气体管路进入干燥房内部的平板集热器加热循环散热管，将热量传递给蓄热托盘，释放出热量之后的气体流出干燥房，经气体管路流入平板集热器换热管，平板集热器换热管中的空气与平板集热器内部的高温空气进行热交换从而温度升高，完成换热循环；
2）当平板集热器温度传感器温度低于设定值时，风机启动，同时两个三位三通阀右位接入系统，低温熔盐蓄热箱加热后的热空气流出低温熔盐蓄热箱，与风机前端的三位三通阀相连，热空气经过三位三通阀右位，进入风机后，再进入风机后端的三位三通阀右位，通过空气管路流入干燥房内部的熔盐加热循环散热管，将热量传递给蓄热托盘，释放出热量之后的空气流出干燥房，进入低温熔盐蓄热箱内部的低温熔盐换热管，低温熔盐换热管中的空气与低温熔盐蓄热箱中的温熔盐进行热交换从而提高温度，完成换热循环；
3）通过控制面板发出停止信号，风机停止运行，同时两个三位三通电磁阀恢复至中位，系统停止运行。
2.根据权利要求1所述的太阳能光热储能干燥房系统，其特征在于，所述的平板集热器包括一端开口的箱体；所述的箱体的开口端设置有玻璃板;所述的箱体内设置有吸热体、平板集热器温度传感器以及平板集热器换热管；所述的箱体外层设置有保温体。
3.根据权利要求2述的太阳能光热储能干燥房系统，其特征在于，所述的低温熔盐蓄热箱包括蓄热器外壳、设置在所述的蓄热器外壳内的低温熔盐换热管以及蓄热箱温度传感器；所述的蓄热器外壳外部设置有保温壳；所述的保温壳以及所述的蓄热器外壳之间设置有电加热器。
4.根据权利要求3述的太阳能光热储能干燥房系统，其特征在于，所述的干燥房包括一端开口的干燥箱、设置在所述的干燥箱的开口端的透明盖板以及设置在所述的箱体内蓄热托盘；所述的蓄热托盘内设置有熔盐加热循环散热管以及平板集热器加热循环散热管；所述的平板集热器换热管的两端分别通过气体管路与所述的平板集热器加热循环散热管连通并形成闭合回路；所述的低温熔盐换热管两端分别通过空气管路与所述的熔盐加热循环散热管连通并形成闭合回路;所述的干燥箱内设置有干燥箱温度传感器以及干燥箱湿度传感器。
5.根据权利要求4所述的太阳能光热储能干燥房系统，其特征在于，所述的透明盖板倾斜设置。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhao Wei Inventor after: Yu Haixiang Inventor after: Zhao Xinjie Inventor after: Li Enqing Inventor after: Li Hu Inventor after: Qin Yuelin Inventor before: Yu Haixiang Inventor before: Zhao Wei Inventor before: Zhao Xinjie Inventor before: Li Enqing Inventor before: Li Hu Inventor before: Qin Yuelin |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |