[发明专利]一种太阳能热泵联合干燥系统及干燥方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能热泵联合干燥系统及干燥方法，属于太阳能热泵联合干燥技术领域。

背景技术

在太阳能热泵联合干燥方面，1986年研究人员在广州市建成一套木材烘干用的太阳能一热泵干燥系统，研究表明干燥效果较好。1988年，北京林业大学学者赵忠信等人研究了太阳能加热，热泵除湿的联合干燥法，结果表明这是一种有效的方法。1991年，TRCW课题组研制了RCG系列热泵除湿干燥机，木材干燥室的供热与湿空气的排湿,由太阳能供热系统和热泵除湿机两者配合起来完成，进一步减少干燥机能耗并降低成本并获得了国家专利。2000年，李海燕，刘祖明研究了太阳能热泵干燥系统，结果表明与常规的蒸汽干燥相比每干燥1M3的木材节省标准煤130Kg，干燥质量好、成本低、操作方便可靠、无污染。北京林业大学张璧光教授对太阳能热泵联合干燥木材做了研究，得出结论，太阳能热泵联合干燥木材节能率在70%左右，联合干燥的投资比太阳能干燥的投资多50%左右。中国科学院广州能源研究所的邵维进等人将太阳能热泵联合干燥用到肉制品中，并计算了能耗，讨论了肉制品干燥的较好条件。除此之外邵维进等对太阳能热泵系统对肉制品干燥进行了研究，进行了能量计算，对电加热，热泵加热机组的热效率进行了比较。结果显示，与热管供热相比，热泵供热节省75%以上的电能，与燃料锅炉相比节能80%以上的能源。康跃宾设计并讨论了太阳能热泵干燥系统，结果显示，太阳能单独干燥木材的正品率比蒸汽干燥高7.2%,干燥成本降低42.7%。2010年广东海洋大学关志强、郭胜兰等人将太阳能热泵联合干燥用于罗非鱼干制加工，进行了太阳能集热器面积计算、联合干燥系统设计建造和成本核算，并使用该装置进行了罗非鱼干燥试验，结果表明所节约能耗2.3年即可收回投资。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种太阳能热泵联合干燥系统及干燥方法，采用太阳能加热为主，热泵系统加热为辅的干燥方法，有效解决了由于太阳能不稳定而对干燥生产产生影响的技术难题，并通过水循环系统可以对余热进行回收再利用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能热泵联合干燥系统，包括太阳能集热装置、热泵系统、水循环系统；

所述太阳能集热装置包括太阳能板式集热器，所述太阳能板式集热器与主水箱相连，所述太阳能板式集热器的出水管分别与主水箱和空气-水换热器进水管相连；

所述热泵系统包括除湿蒸发器、空气冷凝器、压缩机、冷凝器，所述除湿蒸发器的出气管与压缩机的进气管相连，所述压缩机的出气管分别与空气冷凝器和冷凝器的进气管相连，所述空气冷凝器的出气管与所述除湿蒸发器的进气管相连，所述冷凝器的出气管与所述除湿蒸发器的进气管相连，所述冷凝器置于副水箱内；

所述水循环系统包括主水箱、副水箱、离心泵，所述主水箱的出水管与所述离心泵的进水管相连，所述离心泵的出水管与所述空气-水换热器的进水管相连，所述空气-水换热器的出水管分别与所述主水箱和副水箱的进水管相连；所述副水箱的出水管与所述离心泵的进水管相连。

进一步，所述干燥系统还包括阀门控制系统，所述阀门控制系统与分别与太阳能集热装置、热泵系统、水循环系统相连，用于调节所述干燥系统的工作模式。

进一步，所述阀门控制系统包括阀门三、阀门四、阀门五、阀门六、阀门七、阀门八、阀门十一、阀门十二、阀门十三、阀门十四、阀门十五、阀门十六、阀门十七；所述阀门三设置在所述主水管与所述离心泵之间的连接水管上，所述阀门四设置在所述副水箱与所述离心泵之间的连接水管上，所述阀门五设置在所述主水箱与所述空气-水换热器之间的连接水管上，所述阀门六设置在所述副水箱与所述空气-水换热器之间的连接水管上，所述阀门七设置在所述离心泵与所述空气-水换热器之间的连接水管上，所述阀门八设置在所述离心泵与所述太阳能板式集热器之间的连接水管上，所述阀门十一设置在所述太阳能板式集热器的出水管处，所述阀门十二、阀门十三分别设置在所述阀门十一与所述主水箱、空气-水换热器之间的连接水管上，所述阀门十四、阀门十五分别设置在所述压缩机与空气冷凝器、冷凝管之间的连接管道上，所述阀门十六、阀门十七分别设置在所述空气冷凝器、冷凝器与膨胀阀之间连接管道上，所述膨胀阀与除湿蒸发器的进气管相连。

进一步，所述太阳能集热装置还包括太阳能板式集热器二，所述太阳能板式集热器的进水管分别与离心泵、太阳能板式集热器的出水管相连，所述太阳能板式集热器的出水管与所述太阳能板式集热器的出水管汇流后与所述主水箱相连。