CN212457680U - 一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统。该系统中空气循环集热器通过风道与相变蓄放热器的蓄热风口连通；太阳能循环风机设置在空气循环集热器的出风口处；蓄放热循环风机设置在相变蓄放热器的放热出口处；所述相变蓄放热器设置在干燥室内；第一风门和第二风门设置在太阳能循环风机与相变蓄放热器之间的风道处；控制器分别与太阳能循环风机、蓄放热循环风机、第一风门以及第二风门连接。本实用新型所提供一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，解决生产型太阳能蓄热加热干燥农产品装备存在蓄热体体量大、热损失严重、蓄热加热不同时、相变蓄热有效放热少、自动控制难等问题。

Description

一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统

技术领域

本实用新型涉及蓄放热干燥农产品加热领域，特别是涉及一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统。

背景技术

干燥是减少农产品产后损失的主要方式之一，但干燥是耗能较大的过程，我国大约12％燃料用于干燥，发达国家大约10％。干燥的加热方式有热水加热、热风加热、蒸汽加热、电热加热、辐射加热和燃料燃烧加热等形式，但传统燃料干燥加热温度稳定性差、能耗大、污染重、成本高，开发利用清洁新能源一直是干燥领域的热点。太阳能是取之不尽，用之不竭，清洁无污染并可再生的绿色环保能源。太阳能干燥农产品技术是以太阳能为热源，将新鲜农产品干制成为脱水产品的一种技术，具有节能、节本、环保特点和效能，是农产品干燥的理想方式之一。由于太阳能并非稳定供应，为供应阴雨(雪)天、夜间时之负载需求，需由储热体储存热能，稳定供应负载热能。太阳能相变异路蓄放热为满足不同地区，不同气候条件下全天候干燥农产品加热需要应运而生，特别是能够减少阴雨(雪)天、夜间加热时所消耗的能源及其排放的污染气体，从而达到清洁能源利用、节能减排的效果。太阳能相变异路蓄放热加热系统是一种利用太阳能集热器收集太阳辐射并转化为热能同时蓄热、加热的技术。太阳能异路蓄热加热系统，就是用太阳能集热器收集太阳辐射并转化成热能，以流体作为传热介质，白天可一边干燥(一部分热介质进入蓄热加热器中加热管路，放到干燥室进行干燥)，一边蓄热(一部分热介质进入蓄热加热器中蓄热管路，进行蓄热)，以固体或液体作为储热介质，热量通过显热或潜热被蓄存，再经由换热部件进行换热送至需热场所进行加热；晚上采用蓄热器加热传热介质，送至需热场所进行加热。太阳能加热一般由太阳能集热器、蓄热加热器、风机(太阳能循环风机、循环风机、排湿风机)、连接管路、辅助热源、控制系统组成。

目前干燥农产品已见有采用太阳能集蓄放热装置进行加热，但太阳能集蓄加热装置的效果不太理想，应用的不多。太阳能蓄加热有两种形式，一种是以固体作为储热介质将白天太阳能加热干燥室的多余热量蓄热，其主要功能是平衡干燥室温度，吸收多余热量，晚上干燥室热量减少时放出。另一种是以固体或液体作为储热介质将干燥室外白天太阳辐射能通过集热转化为热能蓄热加热；具体采用太阳能集热、相变于一体的集蓄放热功能或者太阳能热水器。

但是，现有技术中多余热量蓄热装备采用在干燥室壁设有蓄热沙层或薄层无机相变板，其主要存在蓄热量小、自动控制难、不能满足干燥热量需求，蓄热时易产生冷凝液，影响干燥；室外白天太阳集蓄加热装备包括一体式太阳能集蓄放热装备和太阳能热水器两类，一体式太阳能集蓄放热装备存在蓄热量小、安装在室外热损失严重、对于相变蓄热有效放热少；太阳能热水器满足一定热量时，存在蓄热体体量大、占地多、换热设备复杂等缺陷。

总之，现有太阳能集蓄加热干燥农产品装备存在蓄热体体量大、热损失严重、蓄热加热不同时、相变蓄热有效放热少、自动控制难等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，解决生产型太阳能蓄热加热干燥农产品装备存在蓄热体体量大、热损失严重、蓄热加热不同时、相变蓄热有效放热少、自动控制难等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，包括：空气循环集热器、太阳能循环风机、风道、相变蓄放热器、蓄放热循环风机、第一风门、第二风门以及控制器；

所述空气循环集热器通过所述风道与所述相变蓄放热器的蓄热风口连通，所述空气循环集热器用于加热所述集热器内的空气；

所述太阳能循环风机设置在所述空气循环集热器的出风口处，所述太阳能循环风机用于将所述空气循环集热器中热空气输送到所述相变蓄放热器；

所述蓄放热循环风机设置在所述相变蓄放热器的放热出口处，所述蓄放热循环风机用于将所述干燥室内的空气输送到所述相变蓄放热器中进行加热，并将所述热空气输送至所述干燥室；

所述相变蓄放热器设置在干燥室内，所述相变蓄放热器用于将所述热空气进行蓄热；所述相变蓄放热器还用于利用所述热空气加热所述从所述干燥室中输送的空气；

所述第一风门和所述第二风门设置在所述太阳能循环风机与所述相变蓄放热器之间的风道处，所述第一风门和所述第二风门的开启和关闭用于控制所述相变蓄放热器的蓄热和/或加热；

所述控制器分别与所述太阳能循环风机、蓄放热循环风机、第一风门以及第二风门连接，所述控制器控制分别控制所述太阳能循环风机、蓄放热循环风机、第一风门以及第二风门的开启或关闭。

可选的，所述风道包括太阳能蓄热送风道和太阳能蓄热回风道；

所述太阳能蓄热送风道用于进行输送所述热空气；

所述太阳能蓄热回风道用于将经过所述相变蓄放热器蓄放热之后的空气输送至所述空气循环集热器。

可选的，所述太阳能蓄热送风道包括第一太阳能蓄热送风道和第二太阳能蓄热送风道；

所述第一太阳能蓄热送风道上设置第一风门，所述第一太阳能蓄热送风道用于当所述第一风门为开时，将所述热空气输送至所述相变蓄放热器进行蓄热；

所述第二太阳能蓄热送风道上设置第二风门，所述第二太阳能蓄热送风道用于当所述第二风门为开时，将所述热空气输送至所述相变蓄放热器进行加热。

可选的，所述相变蓄放热器包括：钢板框架、铝堵板、堵盖、第一换热铝管以及第二换热铝管；

所述钢板框架的两端均设置所述堵盖，所述钢板框架内部填充相变材料；

所述堵盖与所述钢板框架之间设置所述铝堵板；所述铝堵板用于固定所述第一换热铝管以及第二换热铝管；

所述第一换热铝管和所述第二换热铝管均嵌入所述钢板框架的相变材料内部；

所述第一换热铝管的进气口与所述第一太阳能蓄热送风道连通，所述第一换热铝管的出气口与所述太阳能蓄热回风道连通；

所述第二换热铝管的进气口与所述第二太阳能蓄热送风道连通，所述第二换热铝管的出气口通过所述放热出口与所述干燥室连通。

可选的，所述相变蓄放热器的相变材料为石蜡。

可选的，所述的太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统还包括电加热器；

所述电加热器设置在所述相变蓄放热器的侧壁上，所述电加热器与所述控制器连接。

可选的，所述的太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统还包括排湿风扇；

所述排湿风扇设置在所述干燥室内，并与所述控制器连接。

可选的，所述的太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统还包括温度传感器和湿度传感器；

所述温度传感器和湿度传感器均设置在所述干燥室内，并均与所述控制器连接。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型所提供的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，将空气循环集热器内的热空气输送至相变蓄放热器中，相变蓄放热器对所述热空气进行蓄热和/或将所述热空气输送至干燥室。并且将所述相变蓄放热器与所述空气循环集热器分开设置，所述相变蓄放热器设置在干燥室内，进而减少了能量的损耗浪费。循环进行，解决生产型太阳能蓄热加热干燥农产品装备存在蓄热体体量大、热损失严重、蓄热加热不同时、相变蓄热有效放热少、自动控制难等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统结构示意图；

图2为本实用新型所提供的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统的设置蓄放热循环风机侧的侧视图；

图3为本实用新型所提供的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统的设置电加热器侧的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，解决生产型太阳能蓄热加热干燥农产品装备存在蓄热体体量大、热损失严重、蓄热加热不同时、相变蓄热有效放热少、自动控制难等问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型所提供的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统结构示意图，如图1所示，本实用新型所提供的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，包括：空气循环集热器1、太阳能循环风机2、风道、相变蓄放热器3、蓄放热循环风机4、第一风门5、第二风门6以及控制器7。所述相变蓄放热器3的相变材料为石蜡。容积计算：V＝M_石蜡/ρ_石蜡；石蜡质量：M_石蜡＝ФQ/(R_潜热+C_石蜡ΔT_石蜡液态)；干燥需要热量：Q＝Q_物料升温+Q_水分汽化+Q_空气带走+Q_损失。石蜡常温为固体，在45～75℃为液体。

所述空气循环集热器1通过所述风道与所述相变蓄放热器3的蓄热风口连通，所述空气循环集热器1用于加热所述集热器内的空气。采用串并联方式，将集热器组装在支架上，串联增加温度，并联增加热量；集热器面积及数量基于当地当季太阳能辐射强度、干燥需要的热量计算而出。

所述太阳能循环风机2设置在所述空气循环集热器1的出风口处，所述太阳能循环风机2用于将所述空气循环集热器1中热空气输送到所述相变蓄放热器3。

所述蓄放热循环风机4设置在所述相变蓄放热器3的放热出口处，所述蓄放热循环风机4用于将所述干燥室16内的空气输送到所述相变蓄放热器3中进行加热，并将所述热空气输送至所述干燥室16。所述蓄放热循环风机4的设置如图2所示。

所述相变蓄放热器3设置在干燥室16内，所述相变蓄放热器3用于将所述热空气进行蓄热；所述相变蓄放热器3还用于利用所述热空气加热所述从所述干燥室16中输送的空气。

所述第一风门5和所述第二风门6设置在所述太阳能循环风机2与所述相变蓄放热器3之间的风道处，所述第一风门5和所述第二风门6的开启和关闭用于控制所述相变蓄放热器3的蓄热和/或加热。

所述控制器7分别与所述太阳能循环风机2、蓄放热循环风机4、第一风门5以及第二风门6连接，所述控制器7控制分别控制所述太阳能循环风机2、蓄放热循环风机4、第一风门5以及第二风门6的开启或关闭。

第一风门5开，第二风门6关，经集热器加热空气，通过太阳能蓄热送风道进入蓄热器第一铝换热管与蓄热器中蓄热材料进行间壁式换热，进行蓄热，再进入太阳能蓄热回风道8，开展蓄热循环。第一风门5关，第二风门6开，经空气循环集热器1加热空气，通过太阳能蓄热送风道进入相变蓄热器的第二铝换热管与相变蓄热器中的蓄热材料进行间壁式换热，再进入干燥室16，开展干燥；第一风门5开，第二风门6开，即进行蓄热，由进行干燥。

所述风道包括太阳能蓄热送风道和太阳能蓄热回风道8。

所述太阳能蓄热送风道用于进行输送所述热空气。

所述太阳能蓄热回风道8用于将经过所述相变蓄放热器3蓄放热之后的空气输送至所述空气循环集热器1。

所述太阳能蓄热送风道包括第一太阳能蓄热送风道9和第二太阳能蓄热送风道10。

所述第一太阳能蓄热送风道9上设置第一风门5，所述第一太阳能蓄热送风道9用于当所述第一风门5为开时，将所述热空气输送至所述相变蓄放热器3进行蓄热。

所述第二太阳能蓄热送风道10上设置第二风门6，所述第二太阳能蓄热送风道10用于当所述第二风门6为开时，将所述热空气输送至所述相变蓄放热器3进行加热。

所述相变蓄放热器3包括：钢板框架12、铝堵板13、堵盖11、第一换热铝管14以及第二换热铝管15。

所述钢板框架12的两端均设置所述堵盖11，所述钢板框架12内部填充相变材料。

所述堵盖11与所述钢板框架12之间设置所述铝堵板13；所述铝堵板13用于固定所述第一换热铝管14以及第二换热铝管15。

所述第一换热铝管14和所述第二换热铝管15均嵌入所述钢板框架12的相变材料内部。

所述第一换热铝管14的进气口与所述第一太阳能蓄热送风道9连通，所述第一换热铝管14的出气口与所述太阳能蓄热回风道8连通。

所述第二换热铝管15的进气口与所述第二太阳能蓄热送风道10连通，所述第二换热铝管15的出气口通过所述放热出口与所述干燥室16连通。

为了保证当阴雨(雪)天或太阳能不足时，也能对干燥室16内的物品进行干燥加热，所述的太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统还包括电加热器18。

所述电加热器18设置在所述相变蓄放热器3的侧壁上，所述电加热器18与所述控制器7连接，并如图3所示。

所述的太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统还包括排湿风扇17。

所述排湿风扇17设置在所述干燥室16内，并与所述控制器7连接。

所述的太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统还包括温度传感器和湿度传感器。

所述温度传感器和湿度传感器均设置在所述干燥室16内，并均与所述控制器7连接。

本实用新型的工作过程为：

蓄热、干燥时将空气循环集热器1中的热空气通过太阳能蓄热送风道以及第一风门5、第二风门6开启与关闭，输送到相变蓄放热器3的第一铝换热管进行蓄热；然后进入太阳能蓄热回风道8，使空气产生循环；也可输送到相变蓄放热器3的第二铝换热管进行加热，然后进入干燥室16，进行干制，使空气产生循环。当空气湿度达到湿度时排湿风机打开，排湿。放热时，尤其晚上将蓄放热循环风机4开启把干燥室16中的冷空气通过相变蓄放热器3中的铝换热管，与蓄热器中的相变材料进行间壁式换热，进行放热，使空气产生循环。

本实用新型的特点为：

1.太阳能集热：相变蓄热器中的热量主要是由空气循环集热器1光热转换的热量。2.蓄热过程：空气循环集热器1-蓄热，由太阳能循环风机2将被空气循环集热器1加热的空气通过连接风道送至相变蓄放热器3进行热量交换，再回到空气循环集热器1中加热。3.放热过程：相变蓄热器放热-干燥加热，由蓄放热循环风机4将干燥中空气通过风道送入相变蓄放热器3进行热量交换，空气被加热后加入干燥室16，提供干燥室16室热量。4.蓄热-放热过程：蓄热与放热同时，通过太阳能循环风机2和蓄放热循环风机4，实现放热、蓄热，蓄放热时空气在相变蓄放热器3中用的是不同管道；通过半开或全开的风门，可实现被集热器加热的空气一部分用于蓄热，另一部分用于干燥，干燥蓄热同时进行，也可干燥蓄热单独进行，确保干燥温度恒定。5.蓄热材料：石蜡在常温为固体，70℃以上为液体，在存储一定量热时比显热减小了体积。6.自动控制：采用温控方式开启太阳能循环风机2和循环风机，实现蓄热、放热。7.补充热量：在阴雨(雪)天，热量不足，用电加热补充。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，其特征在于，包括：空气循环集热器、太阳能循环风机、风道、相变蓄放热器、蓄放热循环风机、第一风门、第二风门以及控制器；

所述空气循环集热器通过所述风道与所述相变蓄放热器的蓄热风口连通，所述空气循环集热器用于加热所述集热器内的空气；

所述太阳能循环风机设置在所述空气循环集热器的出风口处，所述太阳能循环风机用于将所述空气循环集热器中热空气输送到所述相变蓄放热器；

所述蓄放热循环风机设置在所述相变蓄放热器的放热出口处，所述蓄放热循环风机用于将干燥室内的空气输送到所述相变蓄放热器中进行加热，并将所述热空气输送至所述干燥室；

所述相变蓄放热器设置在干燥室内，所述相变蓄放热器用于将所述热空气进行蓄热；所述相变蓄放热器还用于利用所述热空气加热所述从所述干燥室中输送的空气；

所述第一风门和所述第二风门设置在所述太阳能循环风机与所述相变蓄放热器之间的风道处，所述第一风门和所述第二风门的开启和关闭用于控制所述相变蓄放热器的蓄热和/或加热；

所述控制器分别与所述太阳能循环风机、蓄放热循环风机、第一风门以及第二风门连接，所述控制器控制分别控制所述太阳能循环风机、蓄放热循环风机、第一风门以及第二风门的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，其特征在于，所述风道包括太阳能蓄热送风道和太阳能蓄热回风道；

所述太阳能蓄热送风道用于进行输送所述热空气；

所述太阳能蓄热回风道用于将经过所述相变蓄放热器蓄放热之后的空气输送至所述空气循环集热器。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，其特征在于，所述太阳能蓄热送风道包括第一太阳能蓄热送风道和第二太阳能蓄热送风道；

所述第一太阳能蓄热送风道上设置第一风门，所述第一太阳能蓄热送风道用于当所述第一风门为开时，将所述热空气输送至所述相变蓄放热器进行蓄热；

所述第二太阳能蓄热送风道上设置第二风门，所述第二太阳能蓄热送风道用于当所述第二风门为开时，将所述热空气输送至所述相变蓄放热器进行加热。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，其特征在于，所述相变蓄放热器包括：钢板框架、铝堵板、堵盖、第一换热铝管以及第二换热铝管；

所述钢板框架的两端均设置所述堵盖，所述钢板框架内部填充相变材料；

所述堵盖与所述钢板框架之间设置所述铝堵板；所述铝堵板用于固定所述第一换热铝管以及第二换热铝管；

所述第一换热铝管和所述第二换热铝管均嵌入所述钢板框架的相变材料内部；

所述第一换热铝管的进气口与所述第一太阳能蓄热送风道连通，所述第一换热铝管的出气口与所述太阳能蓄热回风道连通；

所述第二换热铝管的进气口与所述第二太阳能蓄热送风道连通，所述第二换热铝管的出气口通过所述放热出口与所述干燥室连通。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，其特征在于，所述相变蓄放热器的相变材料为石蜡。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，其特征在于，所述的太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统还包括电加热器；

所述电加热器设置在所述相变蓄放热器的侧壁上，所述电加热器与所述控制器连接。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，其特征在于，所述的太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统还包括排湿风扇；

所述排湿风扇设置在所述干燥室内，并与所述控制器连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统，其特征在于，所述的太阳能相变异路蓄放热干燥农产品加热系统还包括温度传感器和湿度传感器；

所述温度传感器和湿度传感器均设置在所述干燥室内，并均与所述控制器连接。

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