[发明专利]一种利用太阳能干燥木材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳热的利用，特别涉及一种工作流体流过集热器的太阳能干燥装置及利用太阳能的干燥方法。

背景技术

能源是经济建设和社会发展的重要物质基础。由于世界对能源需求的日益增长、常规能源的日益短缺、石油价格不断上涨、全球气候变暖以及环境的压力，世界各国为寻求能源安全和人类社会可持续发展，将战略目光转向可再生能源的开发。所以可再生的新能源将成为二十一世纪能源发展的重中之重。而太阳能作为一种清洁、廉价、永不衰竭的可再生能源，正在被各个国家各个行业所重视，并吸引了越来越多的关注。我国的太阳能资源非常丰富，据统计，中国陆地每年接收的太阳辐射总量相当于2.4亿吨标准煤。充分利用太阳能资源是我国实现可持续发展战略，推进资源节约型和环境友好型社会的重要内容之一。

木材干燥是木制品生产过程中最为重要的工艺环节，传统木材干燥过程能耗大，能量利用率低，产生的污染严重，其能耗约占木制品生产总能耗的40％-70％。我国木材干燥行业中，多数属于小、散、落后的状态，能量利用率很低，仅为30％-40％，而且干燥过程产生的污染也是我国环境污染的主要来源，因此我国木材干燥的节能减排任务十分艰巨。

太阳能干燥木材是利用太阳光能转化为热能，从而促进木材中水分蒸发，达到干燥木材的目的。我国有丰富的太阳能资源，约有2/3的国土年辐射时间超过2200h，年辐射总量超过5000MJ/m²。全年照射到我国广大面积的太阳能相当于目前全年的煤、石油、天然气和各种柴草等全部常规能源所提供能量的2000多倍。

太阳能是间歇性能源，能源密度低、不连续、不稳定，为有效解决低成本能源太阳能的有效储能问题，我国研制的太阳能干燥器可以归纳为2种类型：温室(辐射)型、集热器型。

典型的温室型干燥室结构是室顶与三侧墙壁(东、西、南)为透明、半透明玻璃材料的框架结构建筑，透明盖板一般为塑料。太阳能集热器为干燥室的组成部分之一。由于多数透明材料的热隔离性能较差，通过墙壁的热传导损失较大。同时，有相当部分的太阳能透过干燥室而未被接受器吸收或未投射到接受器而损失。

集热器型太阳能干燥室具不透明墙壁，太阳能接受器与干燥室分离，热空气或热水由太阳能接受器经循环气道或管道传导到干燥室。干燥室采用完全隔热设计，以减少热量损失。由于太阳能接受器在夜间与阴天会损失热量，故这种设计应采用辅助加热源，使用这种干燥室干燥的木材终含水率较低，设备造价较温室型为高。

利用太阳能干燥物料的研究众多，例如：授权公告号为CN201413009Y的中国专利公开了一种集热器-温室型太阳能干燥器，包括置于架体上的太阳能真空管空气集热器，在所述太阳能真空管空气集热器一侧上方设置有带有进、出气口的温室型太阳能干燥器，所述太阳能真空管空气集热器的出气口通过管道与温室型太阳能干燥器底部的进气口相连通。该干燥器吸收太阳能的效率低，热量损失大，干燥物料时干燥温度波动幅度大，干燥后的物料品质差，干燥效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种利用太阳能干燥木材的方法，本发明方法能显著减少干燥能耗，保持干燥温度的恒定，从而降低干燥成本，且具有较好的干燥质量。

为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种利用太阳能干燥木材的方法，包括如下步骤：

将待干燥的木材放置到干燥室中并通过供热装置向干燥室供热，其中，

供热装置包括：热管太阳能集热器和温室型空气集热器，热管太阳能集热器位于干燥室侧面，温室型空气集热器具有呈拱形的内腔，干燥室位于其拱形内腔中。

其中，所述干燥室内具有位于干燥室两侧的蓄热导风墙和位于干燥室一端的导风挡板，所述热管太阳能集热器和温室型空气集热器收集的热能向蓄热导风墙供热，使其储存热能，以便当热管太阳能集热器和温室型空气集热器收集的热能不足以向干燥室供热时，通过蓄热导风墙储存的热能向干燥室供热，保证木材干燥温度的恒定。

特别是，当干燥室内温度T₃上升并高于木材设定干燥温度T时，供热装置停止向所述干燥室供热，以便在所述设定干燥温度的环境下对木材进行干燥。

其中，实时检测干燥室内的温度T₃、热管太阳能集热器中热管放热端的温度T₁、温室型空气集热器内的温度T₂和蓄热导风墙的温度T₄，按照以下步骤控制热管太阳能集热器、温室型空气集热器、蓄热导风墙向干燥室的供热：