[发明专利]一种太阳能与热泵联合一体化的多功能干燥系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种干燥系统，特别涉及一种太阳能与热泵联合一体化的多功能干燥系统，属于太阳能热利用技术领域。

背景技术

我国能源需求压力、温室气体排放量和燃料价格的增加促使人们大力开发可再生能源。太阳能因其资源丰富、对环境友好而被认为是解决当前能源危机和环境污染的理想能源。随着太阳能热利用技术的日趋成熟，太阳能的开发、利用与人们的生产、生活之间的联系也越来越紧密。其中，太阳能干燥因其具有节能、无污染、对环境友好等特点而逐渐受到重视。

现有的太阳能干燥系统，很多是通过空气集热器收集热能，采用向干燥室内吹热风的方式进行干燥，但是由于热空气的热容较小，太阳辐照变化会导致风温波动较大，且无法蓄能，干燥系统在夜间无法利用太阳能干燥，单独的太阳能系统缺乏干燥持续性、稳定性。

另外，传统热风干燥室还存在热风死角和室内温度分布不均的问题。受物料堆放方式影响，热风在干燥室内循环阻力较大，特别是对于进、出风口设计不合理的干燥室，往往会出现室内温度分布不均甚至出现热风死角，导致局部物料干燥效果差或无法干燥，进而影响整体干燥物料质量。

有的热泵干燥系统采用分体式结构，占地面积较大，影响美观，且无余热回收或回收效果较差，干燥物料后的高湿热空气直接排出干燥室，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，特别是在寒冷季节，耗能。

此外，传统干燥系统功能单一，某些物料季节性明显，如烤烟，野生菌等，干燥系统在干燥期过后基本属于闲置状态，导致干燥系统投资回收期较长，经济性差。

发明内容

本发明技术解决的问题之一是：克服现有太阳能干燥技术中存在的上述缺陷或不足，提供了一种太阳能与热泵联合一体化的多功能干燥系统。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，能在不同气候条件下完成连续干燥作业，运行成本低，节能效果好。

本发明技术解决的问题之二是：克服了传统干燥系统功能单一的缺点。在不需要干燥的时间段内，能够利用太阳能集热器和热泵产生热水为用户供暖或提供生活用水，一机多用，大大缩短了投资回收期。

本发明技术解决方案是：一种太阳能与热泵联合一体化的多功能干燥系统，其特征在于包括太阳能蓄能供热系统、热泵干燥除湿蓄能系统。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；所述热泵干燥除湿蓄能系统包括干燥室、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。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明采用水作为储热和传热工质，太阳能集热器可根据实际需要，采用价格低廉的真空管集热器，或采用与干燥室结合较好的平板式集热器。水温随太阳辐照波动性较小，水温恒定，能够保证干燥室内干燥温度的恒定均衡。且有一定蓄热能力，夜间或白天短时间无太阳辐射时仍能持续工作。

(2)本发明在干燥室内墙面上布置换热盘管，其分布均匀，能够保证干燥室内温度相对均匀，克服了传统热风干燥室存在热风死角和室内温度分布不均的问题。

(3)本发明将热泵的蒸发器和冷凝器集成到干燥室内，能够充分利用干燥物料后的尾气余热，克服了传统干燥室将尾气直接排到室外，造成热量损失的缺点，而热泵蒸发器能够吸收干燥物料后的尾气余热，提高热泵的COP，节能效果大大加强。

(4)本发明由于将供热设备——热泵集成到干燥室内，所以整个干燥过程中热空气的循环只在室内独立进行，很少与外界进行热交换，保证了室内温度恒定，对外损失热量更少，加热空气所需能量更少，更加节能。

(5) 本发明在干燥室内采用了循环风机强化干燥室内的空气流动，克服了传统干燥室出现的温度不均和室内空气流动性的缺点，能够使物料干燥速度更快，干燥均匀性更好。

(6)本发明充分利用发挥热泵和太阳能的功能，在干燥室不工作的时候，能够利用其来产热水储热、供暖，一机多用，大大发挥了其功能，克服了传统干燥室在非干燥季节就闲置的缺点。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图2是本发明的干燥室正视图。