CN204730617U - 一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统，此系统由太阳能集热器、多个阀门、储水箱、干燥室、循环风机、冷凝换热盘管、蒸发换热盘管、隔离板、循环水泵、冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀组成。该系统将太阳能与热泵供能相结合，通过多种供能模式的切换太阳能蓄能供热模式（单独）、热泵干燥除湿模式（单独）、太阳能热泵联合蓄能供热模式，共三种运行模式，不仅能在不同气候条件下完成连续干燥作业，可实现而且极大地满足加热和除湿的要求，节能效果好。

Description

一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统

技术领域

本实用新型涉及一种干燥系统，特别涉及一种回热式太阳能与热泵联合干燥系统，属于太阳能热利用技术领域。

背景技术

干燥是工业生产中一个重要的环节，传统的干燥从卫生、质量、外观角度已不能满足现代工业的要求。在能源危机的背景下，把干燥系统做到绿色能源、绿色系统、系统闭环工作是干燥行业中日益追求的目标。

目前，绿色干燥主要包括太阳能干燥、热泵干燥、太阳能和热泵联合干燥。在现有的太阳能干燥系统中，很多是通过空气集热器收集热能，以向干燥室内吹热风的方式进行干燥，但是由于太阳能的间歇性和不稳定性，风温随太阳辐射波动较大，且大多数太阳能干燥系统经干燥后的尾气没有加以回收利用而是直接排放到室外，此外，由于没有储热装置，太阳能干燥系统无法完成夜间的干燥作业；有的热泵干燥系统采用分体式结构，对外损失热量较大，且直接将干燥后的尾气排出干燥室，并未将其余热供给热泵蒸发器提高热泵COP，因此节能效果不明显；另外，现有的太阳能与热泵联合干燥系统完成干燥过程中的除湿任务主要靠热泵蒸发器，难以满足干燥室内较高湿度环境下的除湿要求。

发明内容

本实用新型技术解决的问题是：克服现有的绿色干燥技术中存在的上述缺陷或不足，提供了一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统。该系统将太阳能与热泵供能相结合，通过多种供能模式的切换或联合，不仅能在不同气候条件下完成连续干燥作业，而且极大地满足除湿和回收余热的要求，节能效果好。

本实用新型技术解决方案是：一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统，其特征在于包括太阳能蓄能供热系统、热泵干燥除湿系统。所述太阳能蓄能供热系统包括太阳能集热器、储水箱、循环管路和安装于干燥室内壁上的换热盘管，循环管路由连接管道、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第一循环水泵、第二循环水泵构成；所述热泵干燥除湿系统包括干燥室、隔离板、循环风机、进风风机、排风风机、压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、排湿管、四通阀和置于储水箱内的换热器，干燥室分为物料区和热泵区。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型采用水作为储热和传热工质，且系统有一定蓄热能力，不仅保证完成干燥作业的连续性，而且能够保证干燥室内干燥温度的恒定均衡。

(2)本实用新型将热泵的蒸发器和冷凝器集成到干燥室内，不仅使干燥室内的热空气形成闭式循环，减小与外界进行热交换，而且能够充分利用热泵蒸发器吸收干燥物料后的尾气余热。

(3)本实用新型在干燥室内设有冷凝换热盘管和蒸发换热盘管，不仅保证在太阳能蓄能供热模式（单独）下，回收尾气余热，减少热量损失，而且保证在太阳能热泵联合蓄能供热模式下，热泵蒸发器和蒸发换热盘管双重除湿，满足干燥室内高湿度条件下除湿的要求。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图。

附图标记说明：太阳能集热器1；第一阀门2；第二阀门3；第三阀门4；干燥室5；冷凝换热盘管6；隔离板7；物料区8；循环风机9；冷凝器10；膨胀阀11；蒸发器12；排湿管13；压缩机14；蒸发换热盘管15；第二循环水泵16；储水箱17；第一循环水泵18。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

参照图1，它是本实用新型的实施方案构成和结构示意图。本实用新型的太阳能蓄能供热系统由太阳能集热器1通过第一阀门2、第二阀门3和第一循环水泵18与储水箱17相连构成太阳能蓄能循环回路；储水箱17通过第二阀门3、第三阀门4和第二循环水泵16与冷凝换热盘管6、蒸发换热盘管15相连接构成太阳能供热循环回路。

在本实用新型的热泵干燥除湿系统中，干燥室5内的隔离板7将其分为物料区8和热泵所在区域；其所述热泵所在区域内有循环风机9和热泵设备。

所述循环风机9将强制使干燥室5内的热空气循环流动，依次经过循环风机9物料区8-蒸发器12-冷凝器10-循环风机9，从而完成一个热泵加热干燥物料的过程。

所述蒸发器12底部外表面装有排湿管13，经过物料区8后的湿空气再通过蒸发器12时由于蒸发器12外表面温度较低，湿空气达到其露点温度便会在蒸发器12外面析出水滴，水滴汇集后经排湿管13排出干燥室5，完成排湿过程。

本实用新型有3种使用模式：太阳能蓄能供热模式（单独）、热泵干燥除湿模式（单独）、太阳能热泵联合蓄能供热模式。

太阳能蓄能供热模式（单独）：此种工作方式是在短时期内间歇性干燥情况下，太阳辐射较好，物料对温度要求不高，可以不需热泵工作，仅靠太阳能即可完成，节约能源。具体工作方式为：启动第一循环水泵18，开启第一阀门2、第二阀门3，储水箱17中的水经第一循环水泵18运输至太阳能集热器1中加热后，热水经太阳能集热器1和储水箱17之间构成的回路，把热量储存于储水箱17中；当储水箱中的热水温度高于干燥室内的温度时，开启第三阀门4、循环风机9，部分热水进入冷凝换热盘管6，冷凝换热盘管6中的热水与室内的冷空气换热，热空气经循环风机9再经隔离板7的外围进入物料区8内，且放出热量并吸收物料水分后，启动第二循环水泵16，蒸发换热盘管15中换热过后的冷却水吸收进物料区8后的高温高湿尾气余热经第二循环水泵16运输至储水箱17。

热泵干燥除湿模式（单独）：此种工作方式是在太阳资源不好，如阴雨天、晚上或需要连续干燥的情况下，并且物料对温度要求较高，太阳能干燥无法满足的情况下工作。具体工作方式为：初始阶段，干燥室5内的冷空气作为热泵循环工作的低温热源，通过热泵循环工作逐渐加热干燥室5内的冷空气。启动循环风机9，循环风机9强制使干燥室5内的热空气循环流动，依次经过循环风机9-隔离板7的外围-物料区8-蒸发器12-冷凝器10-循环风机9，从而完成一个热泵加热干燥物料的过程。其中，当经过物料区8后的湿空气通过蒸发器12外壁析出水滴时，水滴汇集后经排湿管13排出干燥室5，完成排湿过程。

太阳能热泵联合蓄能供热模式：此种工作方式是在供热干燥阶段，太阳能和热泵相结合而同时工作。当系统处于干燥季节时，该模式等效于热泵干燥除湿模式（单独）的基础上，加上太阳能蓄能供热模式（单独）。具体工作方式为：启动第一循环水泵18，开启第一阀门2、第二阀门3，储水箱17中的水经第一循环水泵18运输至太阳能集热器1中加热后，热水经太阳能集热器1和储水箱17之间构成的回路，把热量储存于储水箱17中；当储水箱中的热水温度高于干燥室内的温度时，开启第三阀门4、循环风机9，部分热水进入冷凝换热盘管6，冷凝换热盘管6中的热水与室内的冷空气换热，同时，启动热泵工作模式，干燥室5内的冷空气经太阳能和热泵的双重供热，热空气经循环风机9再经隔离板7的外围进入物料区8内，且放出热量并吸收物料水分后，启动第二循环水泵16，蒸发换热盘管15中换热过后的冷却水吸收进物料区8后的高温高湿尾气余热经第二循环水泵16运输至储水箱17，同时，当经过物料区8后的湿空气也通过蒸发器12外壁析出水滴时，水滴汇集后经排湿管13排出干燥室5，完成排湿过程。

Claims (4)

1.一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统，包括太阳能蓄能供热系统、热泵干燥除湿系统，其特征是：太阳能蓄能供热系统的循环管路上设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门、第一循环水泵、第二循环水泵，且第三阀门与冷凝换热盘管、蒸发换热盘管相连，并设置有由太阳能集热器和储水箱组成的蓄能系统；热泵干燥除湿系统的循环管路设置有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀，蒸发器接有排湿管，干燥室内设置有隔离板、循环风机。

2.如权利要求1所述的一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统，其特征是太阳能供热干燥采用的是冷凝换热管供热，蒸发换热管除湿。

3.如权利要求1所述的一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统，其特征是热泵干燥除湿系统是将热泵置于干燥室内，用蒸发器作为除湿装置，设置排湿管。

4.如权利要求1所述的一种回热式的蓄热型太阳能与热泵联合干燥系统，其特征是干燥室内设有循环风机，其强制使干燥室内的热空气循环流动。