CN114353443A - 一种配备辅助热源的太阳能烘房 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品加工领域，涉及一种配备辅助热源的太阳能烘房，主要包括太阳能主供热系统、辅助供热系统、热风循环系统、排湿系统、液晶触控台（8）、烘房等，其特征在于：所述太阳能烘房可根据光照强度和光照时间来选择不同供热源进行干燥作业；所述太阳能主供热系统由光伏板矩阵（5）、太阳能跟踪装置（7）、风机‑加热管组（12）组成，辅助供热系统主要由空气能热泵（10）、空气能热泵（13）组成，用于阴雨天或夜间或集中强化干燥作业；所述热风循环系统主要由上回风管路（17）和下回风管路（14）组成，可实现热能循环利用和减少热排放；本发明的太阳能烘房以太阳能为主热源，空气能热泵为辅助热源，节能环保，安全高效。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工设备技术领域，具体涉及一种配备辅助热源的太阳能烘房。
背景技术
传统的农产品干燥技术主要依靠自然晾晒和普通烘房干燥，但自然晾晒需要大面积场地和人工翻晒，干燥效率较低；普通烘房干燥大多采用空气源热泵、红外线加热等，虽然能达到干燥作业目的，减少人力劳动，但是会消耗大量不可再生能源，破坏生态环境。
中国专利号CN102564097A公开了一种多功能太阳能烘房集热系统，通过太阳能集热器、保温水箱、循环回水管、热转换器将太阳能转换成热能为烘房供热，但多次热能转换造成热量损失，使得太阳能有效利用率较低，且烘房为封闭式结构，供热时产生大量潮湿空气无法排除而影响果蔬的品质和口感。
中国专利号CN106666783A公开了一种果蔬烘干用太阳能烘房，通过烘房本体下方的加热器和风机来实现物料的干燥处理，烘房本体两侧底部设有进风口，顶部装有倾斜的出风口，可以排除烘房内的潮湿空气，但同时也会流失较多热量，增加干燥时间的同时也会消耗大量能源。
中国专利号CN112344658A公开了一种新型高效的太阳能干燥器，在可调节角度的安装板上设置光伏板、槽式集热器和干燥箱，通过集热管内设置隔板和导热板，进行物料干燥处理，但干燥箱个数较少，不适合大批量干燥物料，安装板上的光伏板通过调节杆来调节采光面积，使用时不够灵活，大大降低光能利用率。
中国专利号CN111109347A公开了一种太阳能追光果蔬干燥设备，通过设置导热箱体与追光集热机构进行集热烘干，追光集热机构可实时跟踪太阳能，有效提高太阳能的综合利用率，提高物料干制品的感官质量和品级，节省资源的同时降低环境污染，具有良好的经济效益，但太阳能受自然因素变化影响较大，阴雨天气和夜间无法对物料进行干燥处理，大大降低了干燥效率。
中国专利号CN107062816A公开了一种太阳能集热烘房，通过烘干风机将外界的空气吸入到烘干机组内，热媒通过换热器对吸入的空气进行加热，热风通过送风口进入烘房本体内进行农产品的干燥，但同样没有辅助热源，阴雨天气或夜间无法进行干燥作业，不能满足干燥需求。
发明内容
本发明所需解决的技术问题是：解决现有干燥技术对环境有危害，干燥品质口感不佳，不能大批量干燥，干燥环境受自然因素制约较大的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种配备辅助热源的太阳能烘房，主要包括太阳能主供热系统、辅助供热系统、热风循环系统、排湿系统、控制系统、烘房，其特征在于：所述太阳能主供热系统由光伏板矩阵（5）、承重架（6）、太阳能跟踪装置（7）、风机-加热管组（12）组成；所述辅助供热系统由空气能热泵（10）、空气能热泵（13）组成；所述热风循环系统分为上回风循环管路和下回风循环管路，上回风循环管路由百叶窗风扇组（11）、上回风管路（17）、百叶窗式引流风机（18）组成，下回风循环管路由下回风管道（14）、百叶窗式引流风机（22）组成；所述排湿系统由进气风扇（16）、排气风扇（21）组成；所述烘房由助推斜坡（1）、对开门（2）、观察窗（4）、物料小车（9）、烘干室（15）、热风回收室（19）、LED灯（20）组成。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述太阳能主供热系统光伏板矩阵（5）安装在烘房顶部，可减少占地面积，太阳能跟踪装置（7）倾斜角度范围为30°～40°，旋转角度范围为-75°～75°，可以实时追踪太阳光，光伏板矩阵（5）每平方米发电功率不低于100w，可以根据烘房大小进行扩容或减少，风机-加热管组（12）均匀安装在烘房后侧墙壁上，且要求每平方米风机-加热管组个数不少于一个，以便保证风机出风口的热风速度范围为5m/s～20m/s，烘房内温度范围为45℃～60℃。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述辅助供热系统空气能热泵（10）和空气能热泵（13）采用对称式结构设计，其热风速度范围为0.3m/s～3m/s，供热温度范围为10℃～60℃，配合太阳能主供热系统将烘房温度快速提升至45℃～75℃，主要用于阴雨天或夜间或集中强化干燥作业。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述热风循环系统上回风循环管路是将干燥后的热风通过百叶窗风扇组（11）导入上回风管路（17），由百叶窗式引流风机（18）引入热风回收室（19）上部；下回风循环管路采用左右对称式结构设计，将干燥后的热风通过下回风管路（14）被空气能热泵（13）吸收并二次加热，由百叶窗式引流风机（22）引入热风回收室（19）下部；通过上、下回风循环管路的共同作用实现均匀回风和热能的循环利用，提高热能利用率，减少周边环境的热污染。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述排湿系统进气风扇（16）和排气风扇（21）对称式分布在烘房两侧墙壁上，可根据烘房大小和不同农产品干燥需求安装多对进气风扇（16）和排气风扇（21），便于排出烘房内多余的潮湿热气，为保证干燥效率和干燥品质，烘房每分钟换气量为烘房内空气量的5%～20%。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述烘房内物料小车（9）由脚轮（901）、车架（902）、料架（903）、料盘（904）、双限位滑轨（905）和刹车片（906）组成，料盘（904）通过双限位滑轨（905）固定在料架（903）上；料盘间距采用有级可调设计，每级间距为2～5cm；双限位滑轨（905）上设计有限位板，可防止物料小车（9）在行进过程中颠簸导致料盘（904）滑落。
实际使用时：烘房正常工作时，太阳能主供热系统为烘房提供主要的电能和热能，以满足农产品干燥需求，辅助供热系统由空气能热泵（10）和空气能热泵（13）组成，用于阴雨天或夜间或集中强化干燥作业，热风循环系统可以收集余热并送回到烘干室（15）内，实现热风的循环使用，提高热风利用率减少热污染，排湿系统可以排除烘房内多余的潮湿热气提高物料干燥品质和口感，控制系统可以通过操控液晶触控台（8）来控制整个烘房的运转，烘房采用对称式结构设计可实现农产品的均匀干制，烘房腔体骨架内塞满隔热棉以保证农产品干燥在恒温下进行，可移动助推斜坡（1）与对开门（2）形成封门系统可以减少热量的流失，物料小车（9）可以实现物料大批量干燥，同时也方便工作人员装卸。
装置运行时：首先工作人员将装载完毕的物料小车（9）通过可移动助推斜坡（1）推入烘干室（15），将脚轮（901）上的刹车片（906）打开使物料小车固定在风机-加热管组（12）正前方，关闭对开门（2）减少热量流失，在液晶触控台（8）上面设置所需要的干燥温度和干燥时间，启动由太阳能光伏板矩阵驱动的风机-加热管组（12）使烘房内温度升高至45℃-60℃，阴雨天或夜间或集中强化干燥作业时可启动空气能热泵（10）和空气能热泵（13）辅助加热，保证干燥作业顺利进行，烘房腔体骨架保持烘房内温度不变使物料在整个干燥过程中处于恒温状态下，百叶窗风扇组（11）、下回风管路（14）、上回风管路（17）和百叶窗式引流风机（18）和（22）可实现热风循环的使用，减少能源损耗和热排放，进气风扇（16）和排气风扇（21）可排除烘房腔体内多余的潮湿热气，通过观察窗（4）可实时观测农产品干燥情况。
附图说明
图1是本发明的轴测图。
图2是本发明的主视剖视图。
图3是本发明的右视剖视图。
图4是上回风循环管路示意图。
图5是下回风循环管路示意图。
图6是物料小车的轴测图。
图中所示1-助推斜坡、2-对开门、3-门把手、4-观察窗、5-光伏板矩阵、6-承重架、7-太阳能跟踪装置、8-液晶触控台、9-物料小车、901-脚轮、902-车架、903-料架、904-料盘、905-双限位滑轨、906-刹车片、10-空气能热泵、11-百叶窗风扇组、12-风机-加热管组、1201-加热管、1202-轴流风机、1203-固定卡扣、13-空气能热泵、14-下回风管路、15-烘干室、16-进气风扇、17-上回风管路、18-百叶窗式引流风机、19-热风回收室、20-LED灯、21-排气风扇、22-百叶窗式引流风机。
具体实施方式
下面详细说明本发明的优选实施方式。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，主要包括太阳能主供热系统、辅助供热系统、热风循环系统、排湿系统、控制系统、烘房，其特征在于：所述太阳能主供热系统由光伏板矩阵（5）、承重架（6）、太阳能跟踪装置（7）、风机-加热管组（12）组成；所述辅助供热系统由空气能热泵（10）、空气能热泵（13）组成；所述热风循环系统分为上回风循环管路和下回风循环管路，上回风循环管路由百叶窗风扇组（11）、上回风管路（17）、百叶窗式引流风机（18）组成，下回风循环管路由下回风管道（14）、百叶窗式引流风机（22）组成；所述排湿系统由进气风扇（16）、排气风扇（21）组成；所述烘房由助推斜坡（1）、对开门（2）、观察窗（4）、物料小车（9）、烘干室（15）、热风回收室（19）、LED灯（20）组成。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述太阳能主供热系统光伏板矩阵（5）安装在烘房顶部，可减少占地面积，太阳能跟踪装置（7）倾斜角度范围为30°～40°，旋转角度范围为-75°～75°，可以实时追踪太阳光，光伏板矩阵（5）每平方米发电功率不低于100w，可以根据烘房大小进行扩容或减少，风机-加热管组（12）均匀安装在烘房后侧墙壁上，且要求每平方米风机-加热管组个数不少于一个，以便保证风机出风口的热风速度范围为5m/s～20m/s，烘房内温度范围为45℃～60℃。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述辅助供热系统空气能热泵（10）和空气能热泵（13）采用对称式结构设计，其热风速度范围为0.3m/s～3m/s，供热温度范围为10℃～60℃，配合太阳能主供热系统将烘房温度快速提升至45℃～75℃，主要用于阴雨天或夜间或集中强化干燥作业。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述热风循环系统上回风循环管路是将干燥后的热风通过百叶窗风扇组（11）导入上回风管路（17），由百叶窗式引流风机（18）引入热风回收室（19）上部；下回风循环管路采用左右对称式结构设计，将干燥后的热风通过下回风管路（14）被空气能热泵（13）吸收并二次加热，由百叶窗式引流风机（22）引入热风回收室（19）下部；通过上、下回风循环管路的共同作用实现均匀回风和热能的循环利用，提高热能利用率，减少周边环境的热污染。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述排湿系统进气风扇（16）和排气风扇（21）对称式分布在烘房两侧墙壁上，可根据烘房大小和不同农产品干燥需求安装多对进气风扇（16）和排气风扇（21），便于排出烘房内多余的潮湿热气，为保证干燥效率和干燥品质，烘房每分钟换气量为烘房内空气量的5%～20%。
一种配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述烘房内物料小车（9）由脚轮（901）、车架（902）、料架（903）、料盘（904）、双限位滑轨（905）和刹车片（906）组成，料盘（904）通过双限位滑轨（905）固定在料架（903）上；料盘间距采用有级可调设计，每级间距为2～5cm；双限位滑轨（905）上设计有限位板，可防止物料小车（9）在行进过程中颠簸导致料盘（904）滑落。
实际使用时：烘房正常工作时，太阳能主供热系统为烘房提供主要的电能和热能，以满足农产品干燥需求，辅助供热系统由空气能热泵（10）和空气能热泵（13）组成，用于阴雨天或夜间或集中强化干燥作业，热风循环系统可以收集余热并送回到烘干室（15）内，实现热风的循环使用，提高热风利用率减少热污染，排湿系统可以排除烘房内多余的潮湿热气提高物料干燥品质和口感，控制系统可以通过操控液晶触控台（8）来控制整个烘房的运转，烘房采用对称式结构设计可实现农产品的均匀干制，烘房腔体骨架内塞满隔热棉以保证农产品干燥在恒温下进行，可移动助推斜坡（1）与对开门（2）形成封门系统可以减少热量的流失，物料小车（9）可以实现物料大批量干燥，同时也方便工作人员装卸。
装置运行时：首先工作人员将装载完毕的物料小车（9）通过可移动助推斜坡（1）推入烘干室（15），将脚轮（901）上的刹车片（906）打开使物料小车固定在风机-加热管组（12）正前方，关闭对开门（2）减少热量流失，在液晶触控台（8）上面设置所需要的干燥温度和干燥时间，启动由太阳能光伏板矩阵驱动的风机-加热管组（12）使烘房内温度升高至45℃～60℃，阴雨天或夜间或集中强化干燥作业时可启动空气能热泵（10）和空气能热泵（13）辅助加热，保证干燥作业顺利进行，烘房腔体骨架保持烘房内温度不变使物料在整个干燥过程中处于恒温状态下，百叶窗风扇组（11）、下回风管路（14）、上回风管路（17）和百叶窗式引流风机（18）和（22）可实现热风循环的使用，减少能源损耗和热排放，进气风扇（16）和排气风扇（21）可排除烘房腔体内多余的潮湿热气，通过观察窗（4）可实时观测农产品干燥情况。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种配备辅助热源的太阳能烘房，主要包括太阳能主供热系统、辅助供热系统、热风循环系统、排湿系统、控制系统、烘房，其特征在于：所述太阳能主供热系统由光伏板矩阵（5）、承重架（6）、太阳能跟踪装置（7）、风机-加热管组（12）组成；所述辅助供热系统由空气能热泵（10）、空气能热泵（13）组成；所述热风循环系统分为上回风循环管路和下回风循环管路，上回风循环管路由百叶窗风扇组（11）、上回风管路（17）、百叶窗式引流风机（18）组成，下回风循环管路由下回风管道（14）、百叶窗式引流风机（22）组成；所述排湿系统由进气风扇（16）、排气风扇（21）组成；所述烘房由助推斜坡（1）、对开门（2）、观察窗（4）、物料小车（9）、烘干室（15）、热风回收室（19）、LED灯（20）组成。
2.如权利要求1所述的配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述太阳能主供热系统光伏板矩阵（5）安装在烘房顶部，可减少占地面积，太阳能跟踪装置（7）倾斜角度范围为30°～40°，旋转角度范围为-75°～75°，可以实时追踪太阳光，光伏板矩阵（5）每平方米发电功率不低于100w，可以根据烘房大小进行扩容或减少，风机-加热管组（12）均匀安装在烘房后侧墙壁上，且要求每平方米风机-加热管组个数不少于一个，以便保证风机出风口的热风速度范围为5m/s～20m/s，烘房内温度范围为45℃～60℃。
3.如权利要求1所述的配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述辅助供热系统空气能热泵（10）和空气能热泵（13）采用对称式结构设计，其热风速度范围为0.3m/s～3m/s，供热温度范围为10℃～60℃，配合太阳能主供热系统将烘房温度快速提升至45℃～75℃，主要用于阴雨天或夜间或集中强化干燥作业。
4.如权利要求1所述的配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述热风循环系统上回风循环管路是将干燥后的热风通过百叶窗风扇组（11）导入上回风管路（17），由百叶窗式引流风机（18）引入热风回收室（19）上部；下回风循环管路采用左右对称式结构设计，将干燥后的热风通过下回风管路（14）被空气能热泵（13）吸收并二次加热，由百叶窗式引流风机（22）引入热风回收室（19）下部；通过上、下回风循环管路的共同作用实现均匀回风和热能的循环利用，提高热能利用率，减少周边环境的热污染。
5.如权利要求1所述的配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述排湿系统进气风扇（16）和排气风扇（21）对称式分布在烘房两侧墙壁上，可根据烘房大小和不同农产品干燥需求安装多对进气风扇（16）和排气风扇（21），便于排出烘房内多余的潮湿热气，为保证干燥效率和干燥品质，烘房每分钟换气量为烘房内空气量的5%～20%。
6.如权利要求1所述的配备辅助热源的太阳能烘房，其特征在于：所述烘房内物料小车（9）由脚轮（901）、车架（902）、料架（903）、料盘（904）、双限位滑轨（905）和刹车片（906）组成，料盘（904）通过双限位滑轨（905）固定在料架（903）上；料盘间距采用有级可调设计，每级间距为2～5cm；双限位滑轨（905）上设计有限位板，可防止物料小车（9）在行进过程中颠簸导致料盘（904）滑落。
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| CN202111571601.4A CN114353443A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种配备辅助热源的太阳能烘房 |
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Publications (1)
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| CN202111571601.4A Pending CN114353443A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种配备辅助热源的太阳能烘房 |
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| CN (1) | CN114353443A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114831274A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-02 | 石河子大学 | 一种“风干肉”脉动压腌制机 |
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2021
- 2021-12-21 CN CN202111571601.4A patent/CN114353443A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114831274A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-02 | 石河子大学 | 一种“风干肉”脉动压腌制机 |
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