CN114739134A - 一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统。一方面，在太阳能光谱分频光电应用方面，太阳能电池产生的电能供药材干燥系统中的鼓风机和抽风机运行，多余电能输送到国家电网中。另一方面，在太阳能光谱分频药材干燥方面，集热管中产生的热水作为干燥室中干燥药材的热源，多余热能用储热器进行储存。本发明的主要是一套利用太阳能光谱分频对中药材进行干燥处理的清洁能源供能系统。

Description

一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统
技术领域
本发明涉及一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统，属于及中药加工装置技术领域。
背景技术
随着社会的飞速发展，人们的物质生活得到了极大的满足，同时也对身体健康等方面更加关注。中药作为千百年医疗实践的结晶，也是世界优秀文化的精华。而中药也因其绿色天然、安全环保、副作用小等优势受到广泛的关注与讨论，在市场上的需求量不断攀升，这也使得中药材在采摘后的加工处理变得尤为重要。
资料显示，太阳每秒照射到地球上的能量相当于500万t煤燃烧所产生的能量，而且还不排放任何有害气体。合理利用太阳光热，并将其替代为能源，这将是未来人们所获得能源的重要来源之一。
传统的线性菲涅尔反射（LFR）聚光器，对于太阳能聚光光伏利用，与抛物槽式和碟式聚光器相比，传统的LFR聚光器具有一定的优势，但存在辐射能量损失能量大、地面利用率低等问题。需要发展太阳能技术和产业。
发明内容
本发明的目的在于解决中药材在采摘后的干燥问题。
本发明的技术方案是：
一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统，其特征在于：包括光谱分频光电系统、光谱分频药材干燥系统；所述太阳能分频光电系统包括：平面镜（1）、光谱分频器（2）、太阳能电池（3）、光伏组件（6）、蓄电池（7）、逆变器（8）、滤波器（9）、变压器（10）；所述平面镜（1）在楼地面错落排列，平面镜（1）将太阳能入射光线反射给光谱分频器（2）；光谱分频器（2）依照频率将部分频率光谱直接传递给太阳能电池（3）；太阳能电池（3）与光伏组件（6）连接，形成直流电传递给逆变器（8），多余电流用蓄电池（7）进行储存；所述逆变器（8）产生的交流电经滤波器（9）筛选出正弦波段电流后传递给变压器（10）；所述变压器（10）将电压升至220V后给药材干燥系统中的鼓风机（14）、抽风机（15），多余电量供给电网。所述光谱分频药材干燥系统包括：平面镜（1）、光谱分频器（2）、太阳能电池（3），集热管（4）、二次反射镜（5）、储热器（11）、干燥室（12）、通风室（13）、鼓风机（14）、抽风机（15）、搅拌机构（17）；所述平面镜（1）在建筑物楼顶地面上以三角形错落排列，平面镜（1）将太阳能入射光线反射给光谱分频器（2）；光谱分频器（2）依照频率将部分频率光谱直接传递给装有工质为水的集热管（4），其中部分光谱在传递过程中存在角度偏差，会传递到集热管（4）周围圆弧状的二次反射镜（5）上，经二次反射到达集热管（4），对管中的水进行加热；集热管（4）将加热后的热水传递给干燥室（12）作为辐射板干燥药材的热源，干燥药材后的冷水再次通过循环水泵回到集热管（4）中进行工质加热循环。
具体的，所述平面镜底部设有光电传感器，传感器能够将太阳光的光照强度传递给相应的控制装置，控制装置依据光照强度时刻调整平面镜的角度，使得光伏板能够得到最强光照。
具体的，所述的一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统，其特征在于，提出了紧凑型线性菲涅耳反射（CLFR）聚光器，它包括一些交替的反射镜以及在太阳能镜场的两侧有两个太阳能接收器。
具体的，光谱分频器是镀在太阳能光伏电池板表面上的光谱选择性薄膜。
本发明的有益效果是：1）本系统中采用了太阳能聚光分频。太阳能是绿色环保的可再生能源，资源丰富，获取简便且性价比高。
2）本系统提出了紧凑型线性菲涅耳反射（CLFR）聚光器，能得到最大光照利用率。
附图说明
图1是本发明实施示例流程示意图；
图2本发明干燥室辐射水管布置示意图；
图1中：1平面镜、2光谱分频器、3太阳能电池、4集热管、5二次反射镜、6光伏组件、7蓄电池、8逆变器、9滤波器、10变压器、11储热器、12干燥室、13通风室、14鼓风机、15抽风机、16国家电网、17搅拌机构。
具体实施方式
为了更详尽的表述本发明提供的技术方案，下面通过具体实施例进行进一步的说明。
请参照附图所示，一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统组成包括太阳能分频光电系统、太阳能分频药材干燥系统。
光谱分频光电系统包括：平面镜1、光谱分频器2、太阳能电池3、光伏组件6、蓄电池7、逆变器8、滤波器9、变压器10。太阳光线垂直入射到平面镜1上，在楼地面上错落交替的平面镜1将太阳能入射光线反射给光谱分频器2；光谱分频器2将波长处于380nm到1100nm的光谱传递给太阳能电池3；太阳能电池3与光伏组件6连接，形成直流电传递给逆变器8，多余电能用蓄电池7进行储存；所述逆变器8产生的交流电经滤波器9筛选出正弦波段电流后传递给变压器10；所述变压器10将电压升至220V后给药材干燥系统中的鼓风机14、抽风机15，多余电量供给电网。
光谱分频药材干燥系统包括：平面镜1、光谱分频器2、太阳能电池3，集热管4、二次反射镜5、储热器11、干燥室12、通风室13、鼓风机14、抽风机15、搅拌机构17。太阳光线垂直入射到平面镜1上，在楼地面上错落交替的平面镜1将太阳能入射光线反射给光谱分频器2；光谱分频器2将波长处于非380nm到1100nm的光谱反射给装有工质为水的集热管4，其中部分光谱在传递过程中存在角度偏差，会传递到集热管4周围圆弧状的二次反射镜5上，经二次反射到达集热管4，对管中的水进行加热；集热管4将加热后的热水传递给干燥室12作为辐射板干燥药材的热源，干燥药材后的冷水再次通过循环水泵回到集热管4中进行工质加热循环。
一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统，工作过程及原理如下：
在光谱分频光电系统应用方面，太阳光线垂直入射到平面镜1上，在楼地面上错落交替的平面镜1将太阳能入射光线反射给光谱分频器2；光谱分频器2将波长处于380nm到1100nm的光谱传递给太阳能电池3；太阳能电池3与光伏组件6连接，形成直流电传递给逆变器8，多余电能用蓄电池7进行储存；所述逆变器8产生的交流电经滤波器9筛选出正弦波段电流后传递给变压器10；所述变压器10将电压升至220V后给药材干燥系统中的鼓风机14、抽风机15，多余电量供给电网。
在光谱分频药材干燥应用方面，太阳光线垂直入射到平面镜1上，在楼地面上错落交替的平面镜1将太阳能入射光线反射给光谱分频器2；光谱分频器2将波长处于非380nm到1100nm的光谱反射给装有工质为水的集热管4，其中部分光谱在传递过程中存在角度偏差，会传递到集热管4周围圆弧状的二次反射镜5上，经二次反射到达集热管4，对管中的水进行加热；集热管4将加热后的热水传递给干燥室12作为辐射板干燥药材的热源，干燥药材后的冷水再次通过循环水泵回到集热管4中进行工质加热循环。
本实施示例提供的运行模式与策略如下：
光照充足时，在光谱分频光电应用方面，太阳能电池产生的电能供药材干燥系统中的鼓风机和抽风机运行，多余电能多余电量供给国家电网。在太阳能光伏分频药材干燥方面，集热管中产生的热水作为干燥室中干燥药材的热源，多余热能用储热器进行储存。
白天光照时间超过五小时且光照充足时，集热管中的热水产量富余，可以打开阀门F1将这部分热水储藏在储热器中，在夜晚或太阳能不足时，打开阀门F2、F4流入干燥室进行增补，在光照充足时，打开阀门F2、F3,，通过循环水泵流入集热管中进行加热循环。
光照不足时，在光谱分频光电应用方面，太阳能电池产生的电能供药材干燥系统中的鼓风机和抽风机运行，不足时用国家电网进行增补。在光谱光伏分频药材干燥方面，集热管中产生的热水作为干燥室中干燥药材的热源。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统，其特征在于：包括光谱分频光电系统、光谱分频药材干燥系统；
所述光谱分频光电系统包括：平面镜（1）、光谱分频器（2）、太阳能电池（3）、光伏组件（6）、蓄电池（7）、逆变器（8）、滤波器（9）、变压器（10）；所述平面镜（1）在楼地面错落排布，平面镜（1）将太阳能入射光线反射给光谱分频器（2）；光谱分频器（2）依照频率将部分频率光谱直接传递给太阳能电池（3）；太阳能电池（3）与光伏组件（6）连接，形成直流电传递给逆变器（8），多余电流用蓄电池（7）进行储存；所述逆变器（8）产生的交流电经滤波器（9）筛选出正弦波段电流后传递给变压器（10）；所述变压器（10）将电压升至220V后给药材干燥系统中的鼓风机（14）、抽风机（15），多余电量供给电网；
所述光谱分频药材干燥系统包括：平面镜（1）、光谱分频器（2）、太阳能电池（3），集热管（4）、二次反射镜（5）、储热器（11）、干燥室（12）、通风室（13）、鼓风机（14）、抽风机（15）、搅拌机构（17）；所述平面镜（1）在楼地面错落排布，平面镜（1）将太阳能入射光线反射给光谱分频器（2）；光谱分频器（2）依照频率将部分频率光谱直接传递给装有工质为水的集热管（4），其中部分光谱在传递过程中存在角度偏差，会传递到集热管（4）周围圆弧状的二次反射镜（5）上，经二次反射到达集热管（4），对管中的水进行加热；集热管（4）将加热后的热水传递给干燥室（12）作为辐射板干燥药材的热源，干燥药材后的冷水再次通过循环水泵回到集热管（4）中进行工质加热循环。
2.根据权利要求1所述一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统，其特征在于，提出了紧凑型线性菲涅耳反射（CLFR）聚光器，它包括一些交替的反射镜以及在太阳能镜场的两侧有两个太阳能接收器。
3.根据权利要求1所述一种基于太阳能光谱分频药材干燥耦合供能系统，其特征在于，白天光照时间超过五小时且光照充足时，集热管中的热水产量富余，可以打开阀门F1将这部分热水储藏在储热器中，在夜晚或太阳能不足时，打开阀门F2、F4流入干燥室进行增补，在光照充足时，打开阀门F2、F3,，通过循环水泵流入集热管中进行加热循环。
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