CN201104088Y - 蓄热式太阳能干燥设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种蓄热式太阳能干燥设备，它包括太阳能集热器(1)和换热器(3)，太阳能集热器(1)和换热器(3)之间通过管道(12)相连，该设备还包括蓄热器(2)和输送泵(4)，蓄热器(2)通过管道(13，14)分别与太阳能集热器(1)和换热器(3)相连，并组成封闭的循环管路，输送泵(4)设在管道(12)上，管道(12)上设有电磁阀(5)，管道上(13)设有比例阀(8)，该设备采用液体作为换热介质。采用这种设备，可以在利用太阳能干燥的同时，将多余的太阳能蓄起来，蓄热方式是相变蓄热，在夜间或没有太阳光的时候再把这部分热量释放出来进行利用，能够实现连续干燥。

Description

蓄热式太阳能干燥设备
技术领域
本实用新型涉及干燥领域，特别是一种蓄热式太阳能干燥设备。
背景技术
太阳能干燥就是把太阳光能转化为热，利用热量加快物品水分蒸发，达到干燥目的。太阳能干燥按利用时差，分为同步式和蓄热式两种。同步式指干燥工作时间与太阳光照射同步，即有太阳光就干燥，没有太阳光就不能干燥了，是一种间歇式工作过程，会影响干燥品质、延长干燥时间、降低生产效率；蓄热式指在白天用太阳能干燥的同时把部分热量蓄起来，晚上再把该部分热量释放出来继续进行干燥。蓄热式报道较少，其中一种方法是太阳能空气集热器把空气加热升温，一部分热风送入装有物料的干燥室，另一部分送入蓄热室，蓄热室由鹅卵石填充。
太阳蓄热在非干燥领域也有应用。例如专利“太阳能蓄热供暖供冷方法及装置(专利号：02109563.9)公开了一种把热量储存于地下深层的土壤之中的方法。专利“能蓄热装置及设有该装置的热水供给系统”(专利号：5195461.X)公开了一种把热量蓄存到水中的方法。
据查询，目前公开太阳能蓄热方法，特别是应用于干燥领域的太阳蓄热方法，可能存在如下问题：蓄热材料单位质量蓄热量较低，因此需要较多的蓄热材料，较大蓄热槽体积的空间；蓄热温度不稳定，采用鹅卵石、土壤、水等均蓄热，均为显热蓄热，温度不稳定；换热效率较低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种利用太阳能进行干燥的设备，能够不间断地进行干燥工作。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种蓄热式太阳能干燥设备，包括太阳能集热器和换热器，太阳能集热器和换热器之间通过管道相连，所述蓄热式太阳能干燥设备还包括蓄热器和输送泵，蓄热器通过管道分别与太阳能集热器和换热器相连并组成封闭的循环管路，输送泵设在太阳能集热器和换热器之间的管道上，该管道上设有电磁阀，太阳能集热器和蓄热器之间的管道上设有比例阀，该蓄热式太阳能干燥设备采用液体作为换热介质。
所述太阳能集热器和换热器之间还连接有管道，所述管道上设有电磁阀。
所述蓄热器和换热器之间还连接有管道，所述管道上设有电磁阀。
所述换热器上设有风温传感器和水温传感器。
本实用新型的有益效果是，采用这种设备，可以在利用太阳能干燥的同时，将多余的太阳能蓄起来，在夜间或没有太阳光的时候再把这部分热量释放出来进行利用，能够实现连续干燥；它是相变蓄热，可以根据被干燥物品的要求选择材料的相变点；它采用液体作为换热介质，换热效率高，且适合长距离输送。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是蓄热器的一种结构示意图；
图3是蓄热器的另一种结构示意图；
图4是集热器的结构放大示意图；
图5是图4中A部分的放大剖视图；
图6是换热器在干燥室放置示意图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型由太阳能集热器1、蓄热器2、换热器3、输送泵4、电磁阀5、电磁阀6、电磁阀7、比例阀8、干燥室9、风温传感器10、水温传感器11、管道12、管道13、管道14、管道15构成。太阳能集热器1和换热器3之间通过管道12相连，太阳能集热器1和蓄热器2之间通过管道13相连，蓄热器2和换热器3之间通过管道14相连，组成封闭的循环管路。输送泵4设在太阳能集热器1和换热器3之间的管道12上，该管道12上设有电磁阀5，太阳能集热器1和蓄热器2之间的管道13上设有比例阀8，太阳能集热器1和换热器3之间还连接有管道15，该管道15上设有电磁阀7，蓄热器2和换热器3之间还连接有管道16，该管道16上设有电磁阀6。
本实用新型为封闭的循环管路，管路内装有介质液体，蓄热器2内装有蓄热材料，蓄热材料最好采用具有相变潜热的材料，相变潜热值越高蓄热量越大。介质液体在封闭管道内循环，负责热量传递。介质液体经泵4送入太阳能集热器1，被加热后流出，然后有两个流向，一是经电磁阀7流向换热器3，二是经比例阀8流向蓄热器2再流向换热器3，从换热器3出来流向水泵4。
白天时(有阳光)，太阳能集热器1吸热，换热器3放热，蓄热槽2吸热或不工作；晚上时(没有阳光)，太阳能集热器1停止工作，换热器3放热，蓄热槽2放热。各阀工作情况如下：
电磁阀a 电磁阀b 电磁阀c 比例阀
白天 通 断 通 调节
晚上 断 通 断 调节
风温传感器10用来采集干燥室的温度T2，比例阀根据干燥室9的设定值T1与风温传感器10采样值T2进行调节。白天，若T2＞T1，则调大比例阀8开度，增大介质溶液进入蓄热槽2，把更多的热量蓄存起来；若T2＜T1，则调小例阀8开度，减少介质溶液进入蓄热槽2，把更多的热量直接用于干燥室9的干燥除湿。晚上，若T2＞T1，则调小比例阀8开度，减少蓄热槽2释放热量，降低干燥室9温度；若T2＜T1，则调大例阀8开度，增加蓄热槽2释放热量，提高干燥室9温度。
水温传感器11用来采集介质液体温度T3，若水温传感器11采样值T3低于介质液体设定温度T4，则判断系统没有足够热量满足干燥要求，停止系统工作。
如图2所示，蓄热器2内换热盘管21水平布置，盘管间保持相等的间距，蓄热器2上端设有蓄热液进液阀24、下端设有蓄热液排出阀25。
如图3所示，蓄热器2内换热盘管21竖直布置，盘管间保持相等的间距，蓄热器2上端设有蓄热液进液阀24、下端设有蓄热液排出阀25。
如图4和图5所示，集热器1上有分液管31、集液管32和集热管33。集热管33的内侧33A中充满介质液体，集热管33的外侧33B为太阳能收集侧，
图6是换热器在干燥室放置示意图。
蓄热器2内的蓄热材料采用不同的材料时，蓄热效果对比如下：
材料1：选用相变温度为70℃，相变潜热为220kJ/kg，比热为3.0kJ/(kg.℃)的蓄热材料；
材料2：选用水作为蓄热材料，比热是4.2kJ/(kg.℃)；
100kg的蓄热材料，从60℃升到90℃，材料1的蓄热量是220×100+3.0×100×(90-60)＝31000kJ，材料2的蓄热量是4.2×100×(90-60)＝12600kJ，因此，材料1比材料2的蓄热量大将近1.5倍((31000-12600)/12600＝1.46)。

Claims (4)

1.一种蓄热式太阳能干燥设备，包括太阳能集热器(1)和换热器(3)，所述太阳能集热器(1)和换热器(3)之间通过管道(12)相连，其特征在于：所述蓄热式太阳能干燥设备还包括蓄热器(2)和输送泵(4)，所述蓄热器(2)通过管道(13，14)分别与太阳能集热器(1)和换热器(3)相连，并组成封闭的循环管路，所述输送泵(4)设在管道(12)上，所述管道(12)上设有电磁阀(5)，所述管道上(13)设有比例阀(8)，所述蓄热式太阳能干燥设备采用液体作为换热介质。
2.根据权利要求1所述的蓄热式太阳能干燥设备，其特征在于：所述太阳能集热器(1)和换热器(3)之间还连接有管道(15)，所述管道上设有电磁阀(7)。
3.根据权利要求1所述的蓄热式太阳能干燥设备，其特征在于：所述蓄热器(2)和换热器(3)之间还连接有管道(16)，所述管道(16)上设有电磁阀(6)。
4.根据权利要求1所述的蓄热式太阳能干燥设备，其特征在于：所述换热器(3)上设有风温传感器(10)和水温传感器(11)。
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