CN204254936U - 太阳能沼气联合热泵干燥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能沼气联合热泵干燥系统，包括由太阳能集热器、换热水箱、第一循环水泵组成的太阳能供热系统，由沼气池、沼气储气罐、沼气内燃机组成的沼气供应系统，由压缩机、冷凝盘管、节流阀和蒸发器组成的热泵循环系统，由送风机、排风机、热回收换热器、加热室、辅助加热换热器、干燥室组成的空气循环系统，由辅助加热盘管和尾气净化装置组成的余热回收净化系统。本实用新型的系统以太阳能为热源，利用沼气燃烧驱动压缩机循环提供高温热量，同时通过热回收换热器将出干燥室后的空气与进入系统的空气换热，有利于提高能源的利用率。并利用尾气净化装置吸收尾气中的有害气体，最后将尾气排放，避免了对环境造成污染。

Description

太阳能沼气联合热泵干燥系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能沼气联合热泵干燥系统。

背景技术

太阳能是一种巨大的可再生清洁能源，具有取之不尽、廉价、安全和清洁无污染等特点，目前越来越受到人们的重视，太阳能利用技术得到迅速的发展。利用太阳能直接进行干燥效率低，而且太阳能不稳定。热泵干燥装置因具有能源效率高的优点，在低温干燥领域有着很强的综合竞争力。

为了发展清洁能源，减少供电需求压力，以沼气这种绿色能源为动力来源的热泵干燥系统不仅在减少大气污染、改善农村环境质量方面有着明显的优势，同时还可以解决供电需求压力并有利于减少一次能源的利用。但是，由于沼气的制取极大的受到温度的制约，因此如何提高沼气池内的温度，提高沼气的产量，保证沼气的可靠持续供应是目前所面临的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种太阳能沼气联合热泵干燥系统，以太阳能为热源，利用沼气燃烧驱动压缩机循环提供高温热量，利用沼气内燃机罐壁冷却水加热沼气池，提高沼气产量，利用换热器回收热量，提高能源利用率。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种太阳能沼气联合热泵干燥系统，包括太阳能供热系统、沼气供应系统、热泵循环系统、空气循环系统和余热回收净化系统，所述太阳能供热系统包括太阳能集热器、换热水箱、第一循环水泵；所述沼气供应系统包括沼气池、沼气储气罐和沼气内燃机；所述热泵循环系统为由压缩机、冷凝盘管、节流阀和蒸发器组成的封闭循环系统；所述空气循环系统包括送风机、排风机、热回收换热器、加热室、辅助加热换热器、干燥室；所述余热回收净化系统包括冷却水换热器、加热器、第二循环水泵、旁通阀、辅助加热盘管和尾气净化装置；所述冷凝盘管安装于所述加热室内，所述蒸发器安装于所述换热水箱内，所述辅助加热盘管安装于所述辅助加热换热器内所述加热器安装于所述沼气池内；所述太阳能集热器的出水口与所述换热水箱进水口连接，所述换热水箱出水口通过所述第一循环水泵与所述太阳能集热器的进水口连接，所述沼气池的产气口与所述沼气储气罐进口连接，所述沼气储气罐的出口与所述沼气内燃机的供气端连接，所述沼气内燃机为所述压缩机提供动力；所述压缩机的工质出口与所述冷凝盘管的工质进口连接，所述冷凝盘管的工质出口通过节流阀与所述蒸发器的工质进口连接，所述蒸发器的工质出口与所述压缩机的工质进口连接；所述送风机的空气入口与进风管连接，所述送风机的空气出口与所述热回收换热器的冷空气侧进口连接，所述热回收换热器的冷空气侧出口与所述加热室空气进口连接，所述加热室空气出口与所述辅助加热换热器的空气进口连接，所述辅助加热换热器的空气出口与所述干燥室的空气进口连接，所述干燥室的空气出口经所述排风机后分两条支路，一条支路经第一风阀与所述热回收换热器的热空气侧进口连接，另一条支路经第二风阀与一空气排出管管段连接，所述热回收换热器的热空气侧出口与另一空气排出管管段连接；所述沼气内燃机的尾气排气口与所述辅助加热盘管的进口连接，所述辅助加热盘管的出口与所述尾气净化装置的进口连接；所述冷却水换热器包覆所述沼气内燃机缸套，所述冷却水换热器出口与所述加热器进口连接，所述加热器出口经过第二循环水泵与所述冷却水换热器进口连接，所述旁通阀并联接在冷却水换热器进口与出口之间。

所述换热水箱中装有辅助电加热器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的热泵干燥系统利用沼气内燃机驱动压缩机，减少了一次能源的利用，有利于节能减排。同时利用沼气内燃机罐壁冷却水加热沼气池，使沼气池内发酵物质尽可能的处于高温发酵，从而提高沼气产量；保证系统的可靠持续运行。

2、本实用新型的热泵干燥系统将由沼气内燃机燃烧后的高温尾气经过辅助加热盘管对经过冷凝器加热后的空气进一步加热，同时通过热回收换热器将出干燥室后的空气与进入系统的空气换热，有利于提高能源的利用率。并利用尾气净化装置吸收尾气中的有害气体，最后将尾气排放，避免了对环境造成污染。

3、本实用新型的热泵干燥系统以太阳能为热源，经过循环为干燥物料提供热量，减少了其他一次能源的利用，有利于节约能源，同时在换热水箱中安装有电辅助加热器，能解决系统受太阳能不稳定而无法工作的限制。

附图说明

图1所示为本实用新型太阳能沼气联合热泵干燥系统的工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型太阳能沼气联合热泵干燥系统的示意图如图1所示，包括太阳能供热系统、沼气供应系统、热泵循环系统、空气循环系统和余热回收净化系统，所述太阳能供热系统包括太阳能集热器4、换热水箱3、第一循环水泵6；所述沼气供应系统包括沼气池19、沼气储气罐21和沼气内燃机22；所述热泵循环系统为由压缩机1、冷凝盘管9、节流阀7和蒸发器2组成的封闭循环系统；所述空气循环系统包括送风机11、排风机12、热回收换热器10、加热室8、辅助加热换热器15、干燥室13；所述余热回收净化系统包括冷却水换热器20、加热器18、第二循环水泵17和旁通阀23、辅助加热盘管14、尾气净化装置16。所述冷凝盘管9安装于所述加热室8内，所述蒸发器2安装于所述换热水箱3内，所述辅助加热盘管14安装于所述辅助加热换热器15内,所述加热器18安装于所述沼气池19内。所述太阳能集热器4的出水口与所述换热水箱3进水口连接，所述换热水箱3出水口通过所述第一循环水泵6与所述太阳能集热器4的进水口连接；所述沼气池19的产气口与所述沼气储气罐21进口连接，所述沼气储气罐21的出口与所述沼气内燃机22的供气端连接，所述沼气内燃机22为所述压缩机1提供动力；所述压缩机1的工质出口与所述冷凝盘管9的工质进口连接，所述冷凝盘管9的工质出口通过节流阀7与所述蒸发器2的工质进口连接，所述蒸发器2的工质出口与所述压缩机1的工质进口连接；所述送风机11的空气入口与进风管连接，所述送风机11的空气出口与所述热回收换热器10的冷空气侧进口连接，所述热回收换热器10的冷空气侧出口与所述加热室8空气进口连接，所述加热室8空气出口与所述辅助加热换热器15的空气进口连接，所述辅助加热换热器15的空气出口与所述干燥室13的空气进口连接，所述干燥室13的空气出口经所述排风机12后分两条支路，一条支路经第一风阀25与所述热回收换热器10的热空气侧进口连接，另一条支路经第二风阀24与一空气排出管管段连接，所述热回收换热器10的热空气侧出口与另一空气排出管管段连接；所述沼气内燃机22的尾气排气口与所述辅助加热盘管14的进口连接，所述辅助加热盘管14的出口与所述尾气净化装置16的进口连接。所述冷却水换热器20包覆所述沼气内燃机22缸套，所述冷却水换热器20出口与所述加热器18进口连接，所述加热器18出口经过第二循环水泵17与所述冷却水换热器20进口连接，所述旁通阀23并联接在冷却水换热器20的进口与出口之间。

为了补充太阳能的不足，所述换热水箱3中装有辅助电加热器5。

由压缩机1压缩后的高温高压工质蒸汽进入冷凝盘管9，冷凝放出热量加热加热室8中的空气后经节流阀7进入换热水箱3吸收来自太阳能集热器4所吸收的热量蒸发进入压缩机1，由此完成热泵工质循环。当太阳能不足时接通辅助电加热器5为循环提供热量。

经加热室8的空气进一步进入辅助加热换热器15后进入干燥室13吸收物料中的水分，当环境温度低于干燥室13出口空气温度时，开启第一风阀25，关闭第二风阀24，使排出空气经热回收换热器10与进入系统空气换热后向外排出；当环境温度高于干燥室13出口空气温度时，关闭第一风阀25，开启第二风阀24，使排出空气经第二风阀24直接向外排出。

本实用新型的热泵干燥系统以太阳能为热源，利用沼气燃烧驱动压缩机循环提供高温热量，利用沼气内燃机缸壁冷却水加热沼气池，提高沼气产量，保证沼气内燃机安全稳定运行和沼气内燃机所需燃料的供应，利用换热器回收热量，提高能源利用率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种太阳能沼气联合热泵干燥系统，其特征在于，包括太阳能供热系统、沼气供应系统、热泵循环系统、空气循环系统和余热回收净化系统，所述太阳能供热系统包括太阳能集热器、换热水箱、第一循环水泵；所述沼气供应系统包括沼气池、沼气储气罐和沼气内燃机；所述热泵循环系统为由压缩机、冷凝盘管、节流阀和蒸发器组成的封闭循环系统；所述空气循环系统包括送风机、排风机、热回收换热器、加热室、辅助加热换热器、干燥室；所述余热回收净化系统包括冷却水换热器、加热器、第二循环水泵、旁通阀、辅助加热盘管和尾气净化装置；所述冷凝盘管安装于所述加热室内，所述蒸发器安装于所述换热水箱内，所述辅助加热盘管安装于所述辅助加热换热器内所述加热器安装于所述沼气池内；所述太阳能集热器的出水口与所述换热水箱进水口连接，所述换热水箱出水口通过所述第一循环水泵与所述太阳能集热器的进水口连接，所述沼气池的产气口与所述沼气储气罐进口连接，所述沼气储气罐的出口与所述沼气内燃机的供气端连接，所述沼气内燃机为所述压缩机提供动力；所述压缩机的工质出口与所述冷凝盘管的工质进口连接，所述冷凝盘管的工质出口通过节流阀与所述蒸发器的工质进口连接，所述蒸发器的工质出口与所述压缩机的工质进口连接；所述送风机的空气入口与进风管连接，所述送风机的空气出口与所述热回收换热器的冷空气侧进口连接，所述热回收换热器的冷空气侧出口与所述加热室空气进口连接，所述加热室空气出口与所述辅助加热换热器的空气进口连接，所述辅助加热换热器的空气出口与所述干燥室的空气进口连接，所述干燥室的空气出口经所述排风机后分两条支路，一条支路经第一风阀与所述热回收换热器的热空气侧进口连接，另一条支路经第二风阀与一空气排出管管段连接，所述热回收换热器的热空气侧出口与另一空气排出管管段连接；所述沼气内燃机的尾气排气口与所述辅助加热盘管的进口连接，所述辅助加热盘管的出口与所述尾气净化装置的进口连接；所述冷却水换热器包覆所述沼气内燃机缸套，所述冷却水换热器出口与所述加热器进口连接，所述加热器出口经过第二循环水泵与所述冷却水换热器进口连接，所述旁通阀并联接在冷却水换热器进口与出口之间。

2.根据权利要求1所述的太阳能沼气联合热泵干燥系统，其特征在于，所述换热水箱中装有辅助电加热器。