CN222651884U - 一种光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，包括烘箱、空气源热泵、太阳能集热器、循环风机和热风循环管道；烘箱设有容纳农作物的容纳腔室；空气源热泵与烘箱相连接，空气源热泵往烘箱内提供热能；循环风机设置于烘箱顶部，且循环风机与烘箱的容纳腔相连通；热风循环管道一端与循环风机相连接，热风循环管道另一端经过太阳能集热器后与烘箱相连接。在本申请中，通过太阳能集热器和空气源热泵协同配合为烘箱提供热量，不但降低了能源消耗，同时也降低了农作物烘干系统的运行成本。

Description

一种光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统

技术领域

本申请涉及农作物烘干系统技术领域，尤其是涉及一种光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统。

背景技术

农作物在收获后，部分农作物有烘干需求，以获得新的产品或更长的保存时间。在现有技术中，人们将农作物摊平至烘箱中的架子上，利用化石燃料、电力等能源加热烘箱中的空气；从而加速农作物中水分的蒸发，以完成农作物的烘干工作。

但农作物烘干过程中需要消耗较多的能源；随着经济建设发展以及人们对节能的重视，如何节约农作物烘干过程中的能源消耗，成为光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统中一个重要的课题。

实用新型内容

在农作物烘干过程中，为了节约能源消耗，本申请提供一种光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统。

本申请提供的一种光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，采用如下的技术方案：

一种光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，包括烘箱、空气源热泵、太阳能集热器、循环风机和热风循环管道；所述烘箱设有容纳农作物的容纳腔室；所述空气源热泵与所述烘箱相连接，所述空气源热泵往所述烘箱中提供热能；所述循环风机设置于所述烘箱顶部，且所述循环风机与所述烘箱的容纳腔相连通；所述热风循环管道一端与所述循环风机相连接，所述热风循环管道另一端经过所述太阳能集热器后与所述烘箱相连接。

通过采用上述技术方案，在实行峰谷电价地区；白天时，以太阳能集热器为烘箱提供热量为主、空气源热泵为烘箱提供热量为辅，从而加热烘箱内的空气；夜间时，空气源热泵为烘箱提供热量，以继续加热烘箱内部的空气。即通过太阳能集热器和空气源热泵协同配合，不但降低了能源消耗，同时也降低了农作物烘干系统的运行成本。

同时，通过循环风机与热风循环管道组成的热风循环装置，使得空气中的热能可以重复利用，减少烘干空气直接排出导致的热量浪费。

可选的，还包括水汽分离器，所述水汽分离器与所述热风循环管道相连接，所述水汽分离器用于分离所述热风循环管道内的水汽；所述水汽分离器内设有自动排水件，用于排放冷凝后的水汽。

通过采用上述技术方案，利用水汽分离器分离出空气中的水汽，从而降低热风循环管道以及烘箱内空气的水分，提高农作物的烘干效率。

可选的，所述空气源热泵的吸热端设有吸热支路，所述吸热支路铺设于所述水汽分离器内，所述吸热支路用于吸收所述水汽分离器的热量。

通过采用上述技术方案，吸热支路可以吸收水汽分离器中的热量，从而提高空气源热泵吸热效率，降低空气源热泵的电力消耗。

可选的，所述空气源热泵的放热端设有散热直路，所述散热直路铺设于所述烘箱内；所述散热直路用于往烘箱中释放热量。

通过采用上述技术方案，空气源热泵吸热端的散热直路直接铺设于烘箱内，比传统的空气源热泵减少了换热环节，增加了空气源热泵的工作效率，提高烘箱内空气的温度。

可选的，还包括排气管道和排气阀，所述排气管道与所述烘箱相连通，所述排气阀设置于所述排气管道上，所述排气阀用于控制所述排气管道通断；所述热风循环管道设有新风进气阀，所述新风进气阀外接送风设备，所述新风进气阀设置于所述水汽分离器与所述太阳能集热器之间。

通过采用上述技术方案，烘箱内含有较多水分的空气从排气管道中排出，从而降低农作物烘干系统内的水汽，提高农作物烘干系统的烘干效果。

可选的，所述太阳能集热器包括支架，以及设置于支架上中空的第一连通管、第二连通管和若干个吸热件，所述吸热件设置于第一连通管与第二连通管之间，所述吸热件用于吸收太阳能；所述第一连通管与第二连通管均与所述热风循环管道相连通，气体依次沿着所述热风循环管道、所述第一连通管、吸热件、第二连通管和所述热风循环管道流动。

通过采用上述技术方案，若干个吸热件设置于第一连通管、第二连通管之间，从而提高太阳能集热器吸热效率。

可选的，所述吸热件为全玻璃真空太阳集热管。

通过采用上述技术方案，全玻璃真空太阳集热管具有保温效果好，工作温度高的特点，从而可以提高太阳能集热器的工作效率。

可选的，所述热风循环管道包括总管、第一支路管道、第二支路管道和流量控制阀；所述总管一端与所述循环风机相连接，所述总管另一端与所述烘箱相连接；所述第一支路管道一端与所述总管相连通，所述第一支路另一端与所述第一连通管相连通，所述第二支路管道一端与所述总管相连通，所述第二支路管道与所述第二连通管相连通；所述流量控制阀设置于所述总管上，且所述流量控制阀设置于所述第一支路管道与第二支路管道之间。

通过采用上述技术方案，白天时，关闭第一支路管道与第二支路管道上的流量控制阀，使得农作物烘干系统内的空气依次流经总管、太阳能集热器和总管，太阳能集热器可以为系统中的空气加热，从而减少农作物烘干系统中的能源消耗。到夜间时，开启第一支路管道与第二支路管道上的流量控制阀，使得系统中空气沿着总管、烘箱流动，减少太阳能集热器对系统中空气的散热影响，进一步减少能源消耗。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过太阳能集热器和空气源热泵协同配合，不但降低了能源消耗，同时也降低了农作物烘干系统的运行成本；

2.利用水汽分离器分离出空气中的水汽，并及时将冷凝后的水分排出；从而降低热风循环管道以及烘箱内空气的水分，提高农作物的烘干效率；

3.空气源热泵吸热端的散热直路直接铺设于烘箱内，比传统的空气源热泵减少了换热环节，增加了空气源热泵的工作效率，提高烘箱内空气的温度。

附图说明

图1是体现实施例1中农作物烘干系统结构的示意图。

图2是体现实施例2中农作物烘干系统结构的示意图。

附图标记说明：1、烘箱；11、第一湿度传感器；12、第一温度传感器；2、空气源热泵；21、吸热支路；22、散热直路；3、太阳能集热器；31、吸热件；32、支架；33、第一连通管；34、第二连通管；35、第二温度传感器；4、水汽分离器；41、自动排水件；5、热风循环管道；51、总管；52、第一支路管道；53、第二支路管道；54、新风进气阀；55、第二湿度传感器；6、循环风机；7、排气管道；8、排气阀；9、流量控制阀。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统。

参照图1，光热与空气源热泵2相结合的农作物烘干系统包括烘箱1、空气源热泵2、太阳能集热器3、循环风机6、水汽分离器4 和热风循环管道5。

烘箱1设有容纳农作物的容纳腔室，所述烘箱1的箱顶设有第一湿度传感器11和第一温度传感器12，第一湿度传感器11和第一温度传感器12均与后台终端电脑相连接。第一湿度传感器11用于监测烘箱1内的湿度，第一温度传感器12用于监测烘箱1内的温度。

空气源热泵2与烘箱1相连接，空气源热泵2往烘箱1中提供热能。循环风机6设置于烘箱1顶部，且循环风机6与烘箱1的容纳腔相连通；热风循环管道5一端与循环风机6相连接，热风循环管道5另一端经过太阳能集热器3后与烘箱1相连接，太阳能集热器3同样用于往烘箱1中输送热量。农作物烘干系统提高烘箱1内空气的温度，从而利用烘箱1内高温空气来烘干农户作物。

在实行峰谷电价地区；白天时，以太阳能集热器3为烘箱1提供热量为主、空气源热泵2为烘箱1提供热量为辅，从而加热烘箱1内的空气；夜间时，空气源热泵2为烘箱1提供热量，以继续加热烘箱1内部的空气。即通过太阳能集热器3和空气源热泵2协同配合，不但降低了能源消耗，同时也降低了农作物烘干系统的运行成本。

同时，通过循环风机6与热风循环管道5组成的热风循环装置，使得空气中的热能可以重复利用，减少烘干空气直接排出导致的热量浪费。

太阳能集热器3包括支架32，以及设置于支架32上中空的第一连通管33、第二连通管34和若干个吸热件31。吸热件31设置于第一连通管33与第二连通管34之间，吸热件31用于吸收太阳能；第一连通管33与第二连通管34均与热风循环管道5相连通，气体依次沿着热风循环管道5、第一连通管33、吸热件31、第二连通管34和热风循环管道5流动。在本实施例中，吸热件31为全玻璃真空太阳集热管。相较于普通的平板模块，全玻璃真空太阳集热管具有保温效果好，工作温度高的特点，从而可以提高太阳能集热器3的工作效率。太阳能集热器3上设有第二温度传感器35，第二温度传感器35与后台终端电脑相连接，第二温度传感器35用于监测太阳能集热器3内的温度。

热风循环管道5包括总管51、第一支路管道52、第二支路管道53和流量控制阀9。总管51一端与循环风机6相连接，总管51另一端与烘箱1相连接；第一支路管道52一端与总管51相连通，第一支路另一端与第一连通管33相连通；第二支路管道53一端与总管51相连通，第二支路管道53一端与总管51相连通，第二支路管道53与第二连通管34相连通。流量控制阀9设置于总管51上，且流量控制阀9设置于第一支路管道52与第二支路管道53之间。在本实施例中，热风循环管道5材质为304耐高温不锈钢管道。总管51上设有第二湿度传感器55，第二湿度传感器55设置循环风机6与水汽分离器4之间；第二湿度传感器55与后台终端电脑相连接，第二湿度传感器55用于监测总管51内的湿度。

热风循环管道5与流量控制阀9协同配合的原理为：

白天时，太阳能集热器3内温度大于烘箱1内温度，主要通过太阳能集热器3为烘箱1内提高热量。关闭第一支路管道52与第二支路管道53上的流量控制阀9，使得农作物烘干系统内的空气依次流经总管51、太阳能集热器3和总管51，太阳能集热器3可以为系统中的空气加热，从而减少农作物烘干系统中的能源消耗。到夜间时，开启第一支路管道52与第二支路管道53上的流量控制阀9，使得系统中空气沿着总管51、烘箱1流动，减少太阳能集热器3对系统中空气的散热影响，进一步减少能源消耗。

水汽分离器4与总管51相连接，且水汽分离器4设置于循环风机6与太阳能集热器3之间。水汽分离器4用于分离总管51内的水汽。水汽分离器4内设有自动排水件41，用于排放冷凝后的水汽。利用水汽分离器4分离出空气中的水汽，并及时将冷凝后的水分排出；从而降低热风循环管道5以及烘箱1内空气的水分，提高农作物的烘干效率。可以通过总管51中湿度与烘箱1中湿度，来调解水汽分离器4的输出功率。水汽分离器4为现有技术，本实施例未对水汽分离器4的具体结构展开描述。

空气源热泵2为现有技术，故不再本实施例中重复赘述。

空气源热泵2的吸热端设有吸热支路21，即空气源热泵2的蒸发器与吸热支路21相连通。吸热支路21铺设于水汽分离器4内，吸热支路21用于吸收水汽分离器4的热量。空气源热泵2的放热端设有散热直路22，即空气源热泵2的冷凝器与散热支架32相连通，散热直路22铺设于烘箱1内，散热直路22内为冷媒循环，散热直路22用于往烘箱1中释放热量。

水汽分离器4中具有较大的热量，吸热支路21可以吸收水汽分离器4中的热量，从而提高空气源热泵2吸热效率，降低空气源热泵2的电力消耗。同时，吸热支路21可以为水汽分离器4降温，从而水汽分离器4可不再使用降温设备，进一步节省能源。空气源热泵2吸热端的散热直路22直接铺设于烘箱1内，比传统的空气源热泵2减少了换热环节，增加了空气源热泵2的工作效率，提高烘箱1内空气的温度。

实施例2

本实施例2与实施例1的区别在于：

参照图2，农作物烘干系统还包括排气管道7和排气阀8，排气管道7与烘箱1相连通，排气阀8设置于排气管道7上，排气阀8用于控制排气管道7通断。热风循环管道5设有新风进气阀54，新风进气阀54外接送风设备，新风进气阀54设置于水汽分离器4与太阳能集热器3之间。当农作物含有较多水分时，通过热风循环管道5上的新风进气阀54外接送风设备，从而为烘箱1中提高新的空气；同时，烘箱1内含有较多水分的空气从排气管道7中排出，从而降低农作物烘干系统内的水汽，提高农作物烘干系统的烘干效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，其特征在于：包括烘箱（1）、空气源热泵（2）、太阳能集热器（3）、循环风机（6）和热风循环管道（5）；所述烘箱（1）设有容纳农作物的容纳腔室；所述空气源热泵（2）与所述烘箱（1）相连接，所述空气源热泵（2）往所述烘箱（1）中提供热能；所述循环风机（6）设置于所述烘箱（1）顶部，且所述循环风机（6）与所述烘箱（1）的容纳腔相连通；所述热风循环管道（5）一端与所述循环风机（6）相连接，所述热风循环管道（5）另一端经过所述太阳能集热器（3）后与所述烘箱（1）相连接。

2.根据权利要求1所述的光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，其特征在于：还包括水汽分离器（4），所述水汽分离器（4）与所述热风循环管道（5）相连接，所述水汽分离器（4）用于分离所述热风循环管道（5）内的水汽；所述水汽分离器（4）内设有自动排水件（41），用于排放冷凝后的水汽。

3.根据权利要求2所述的光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，其特征在于：所述空气源热泵（2）的吸热端设有吸热支路（21），所述吸热支路（21）铺设于所述水汽分离器（4）内，所述吸热支路（21）用于吸收所述水汽分离器（4）的热量。

4.根据权利要求1所述的光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，其特征在于：所述空气源热泵（2）的放热端设有散热直路（22），所述散热直路（22）铺设于所述烘箱（1）内；所述散热直路（22）用于往烘箱（1）中释放热量。

5.根据权利要求2所述的光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，其特征在于：还包括排气管道（7）和排气阀（8），所述排气管道（7）与所述烘箱（1）相连通，所述排气阀（8）设置于所述排气管道（7）上，所述排气阀（8）用于控制所述排气管道（7）通断；所述热风循环管道（5）设有新风进气阀（54），所述新风进气阀（54）外接送风设备，所述新风进气阀（54）设置于所述水汽分离器（4）与所述太阳能集热器（3）之间。

6.根据权利要求1所述的光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，其特征在于：所述太阳能集热器（3）包括支架（32），以及设置于支架（32）上中空的第一连通管（33）、第二连通管（34）和若干个吸热件（31），所述吸热件（31）设置于第一连通管（33）与第二连通管（34）之间，所述吸热件（31）用于吸收太阳能；所述第一连通管（33）与第二连通管（34）均与所述热风循环管道（5）相连通，气体依次沿着所述热风循环管道（5）、所述第一连通管（33）、吸热件（31）、第二连通管（34）和所述热风循环管道（5）流动。

7.根据权利要求6所述的光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，其特征在于：所述吸热件（31）为全玻璃真空太阳集热管。

8.根据权利要求6所述的光热与空气源热泵相结合的农作物烘干系统，其特征在于：所述热风循环管道（5）包括总管（51）、第一支路管道（52）、第二支路管道（53）和流量控制阀（9）；所述总管（51）一端与所述循环风机（6）相连接，所述总管（51）另一端与所述烘箱（1）相连接；所述第一支路管道（52）一端与所述总管（51）相连通，所述第一支路另一端与所述第一连通管（33）相连通，所述第二支路管道（53）一端与所述总管（51）相连通，所述第二支路管道（53）与所述第二连通管（34）相连通；所述流量控制阀（9）设置于所述总管（51）上，且所述流量控制阀（9）设置于所述第一支路管道（52）与第二支路管道（53）之间。