[实用新型]一种耦合双效集热器的混合式太阳能干燥装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能低温热利用技术领域，具体的说，是涉及一种耦合双效集热器的混合式太阳能干燥装置。

背景技术

太阳能是目前应用最广泛的可再生能源，太阳能在干燥领域已经受到国内外众多学者的关注，太阳能在物料干燥领域得到广泛应用的主要原因是物料干燥温度与太阳能低温高效热利用相匹配。太阳能干燥过程中存在集热效率低、周期性变化等缺点，导致物料干燥过程中品质低下、干燥时间较长。因此迫切需要解决的关键问题是提高太阳能低温热利用效率、改善物料干燥品质、优化干燥能力与能源匹配度等方面。

经检索发现，公开号为CN105841444A申请基于太阳能综合利用的花生干燥系统，该装置包括太阳能集热器、储热水箱、控制系统、干燥室等组件，利用太阳能结合电辅助加热对干燥室内的花生进行全天候的干燥。缺少在提高太阳能利用效率上作深入的探讨。公开号为CN105222371A公布一种太阳能干燥装置，该干燥装置的组成包括油箱、真空集热管、干燥系统以及液气换热器等，本实用新型利用较高温度的导热油在液气换热器中与空气进行热交换后，热空气对干燥箱内的待干燥物质进行干燥。由于本实用新型采用的导热油作为工质，存在普遍适用性差、操作工艺复杂等问题。

综上所述，现有技术中利用太阳能进行干燥时，对于太阳能利用率低、干燥效率低的问题，尚缺乏有效的解决方案。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是为提供一种耦合双效集热器的混合式太阳能干燥装置及干燥方法。该干燥装置利用具有较高太阳能利用效率的双效平板型太阳能集热器，同时利用自动控制模块和电加热辅助模块，实现物料的持续和控温干燥，提高待干燥产品的干燥质量。

为解决以上的技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种双效平板式太阳能集热器，包括玻璃盖板、集热板、保温板和侧面挡板，玻璃盖板、保温板和侧面挡板围成双层空气腔，集热板固定于所述空气腔中；相对的两个侧面挡板上均设置有开口；

所述集热板包括若干个水集热管和若干个条形吸热板，水集热管和条形吸热板交替分布，相邻水集热管和条形吸热板之间固定连接；水集热管的入水口和出水口分别通过管道引出长方形空腔外。

玻璃盖板、保温板和侧面挡板围成的空气腔内可以通入空气，水集热管内可以通入循环水，使用时，将太阳能集热器倾斜放置，使集热器的玻璃盖板朝向太阳，太阳光通过玻璃盖板照射在集热板上，条形吸热板吸热，一方面对空气腔内的空气进行加热，加热后的空气可以用于后续的加热干燥工序。另一方面，由于条形吸热板和水集热管相邻设置，条形吸热板吸热产生高温，会对水集热管中的循环水进行加热，同时，水集热管也会吸收热量对其中的循环水加热，被加热的循环水可以暂时储存，或在后续的加热工序中使用，一方面提高了太阳能的利用效率，另一方面延长太阳能的有效使用时间。

在太阳能集热器的底面设置保温板，可以有效防止热量的散失，进一步提高了太阳能的利用率。

进一步的，所述若干个水集热管之间相互连通，且平行设置。当水集热管之间相互连通时，仅需将一个入水口引出长方形空腔外，通过一个入水口便可以将所有的水集热管充满，简化了集热管的结构。

进一步的，所述若干个水集热管之间相互串联，构成蛇形排列结构。当水集热管之间串联时，可以延长循环水在集热器中的停留时间，可以有效提高被加热后的循环水的温度，具有更高的利用价值。

进一步的，所述若干个水集热管之间并联。并联的多个水集热管起到分流的作用，降低了循环水循环过程中的运动阻力。

进一步的，水集热管的直径为2-5cm，条形吸热板的宽度为3-7cm。

进一步的，所述条形吸热板为口型吸热板，其材质为镀膜铝合金，横截面为菱形，菱形的边长为1-2cm，菱形锐角的角度为20°-45°。该结构属于上下空气腔对应的结构形式，加工工艺简单。对上下空气腔内空气的流动起到扰动作用，强化其传热能力，同时上下空气腔的空气温升比较均匀。

进一步的，所述空气腔的厚度为4-7cm。

一种耦合双效集热器的混合式太阳能干燥装置，包括倾斜设置的上述双效平板式太阳能集热器、干燥室、热水储罐和换热器，所述双效平板式太阳能集热器的进风口与进风管道连接，进风管道内设置有风机，出口风与所述干燥室连通；

所述干燥室内设置有物料托盘，顶部安装有透明盖板，透明盖板倾斜设置，干燥室的一侧还设置有通风口；