[发明专利]一种太阳能辅助热泵干燥系统方法及装置

说明书

本发明公开了一种太阳能辅助热泵干燥系统、方法及装置，该系统以及装置包括干燥介质和制冷剂回路，干燥介质回路主要由太阳能集热器、风机、风阀、干燥室、冷凝器和蒸发器构成；制冷剂回路主要由压缩机、冷凝器、电磁阀、电子膨胀阀、蒸发器和集热/蒸发器构成。该系统、方法及装置可根据天气条件通过调节风阀实现不同的干燥工作模式，使得干燥系统可以连续运行，且保持较低的除湿能耗比。本发明在热泵干燥的基础上，充分利用太阳能，且多种干燥模式的实现，可以显著提高干燥过程中的能源使用率，解决现有技术中运行成本和除湿能耗比较高的问题。

技术领域

本发明属于农产品加工干燥技术领域,，尤其涉及一种太阳能辅助热泵干燥系统方法及装置。

背景技术

太阳能是一种取之不尽的清洁能源，太阳能被广泛地应用到各领域，干燥领域也不例外，太阳能干燥是一种非常节能的干燥方式，但是和其他太阳能应用一样，它受到诸如太阳能不稳定、不连续等的限制。热泵是一种能源利用率较高的装置，而热泵干燥由于蒸发器能吸收干燥室排出的气体的显热和潜热，进一步提高了能源利用率，且热泵干燥运行稳定。把太阳能干燥和热泵干燥有机地结合起来，不仅可以降低单位能耗除湿比，而且可以保证系统运行稳定，受外界干扰较小。现有的太阳能辅助热泵干燥装置多种多样，但是工作模式较为单一，不能根据不同的外部条件改变工作模式，并尽可能提高装置的能效。

发明内容

发明目的：针对以上现有技术存在的问题，本发明提出一种太阳能辅助热泵干燥系统、方法及装置，该系统、装置能够稳定连续地运行，且可根据外界条件，切换不同的工作模式，并尽可能降低干燥能耗。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于：该系统包括通过蒸发器和冷凝器耦合的干燥介质回路和制冷剂回路，其中，干燥介质回路由干燥介质进口(19)、风阀(1)、风阀(2)、风阀(3)、太阳能集热器(4)、风机(5)、冷凝器(6)、干燥室(7)、风阀(8)、风阀(9)、干燥介质出口(20)、蒸发器(10)、风阀(11)、风阀(12)和干燥介质出口(21)构成，干燥介质由进口(19)引入后，先流经太阳能集热器(4)，再流经冷凝器(6)进一步被加热，然后被送入干燥室(7)，干燥后的介质既可以通过干燥介质出口(20)直接排出，也可通过蒸发器(10)被降温除湿，最后通过干燥介质出口(21)排出或继续循环；制冷剂回路由压缩机(13)、冷凝器(6)、电磁阀(14)、电子膨胀阀(15)、蒸发器(10)、电磁阀(16)、电子膨胀阀(17)和集热/蒸发器(18)构成，制冷剂经压缩机(13)压缩后被送往冷凝器(6)冷凝放热，然后通过并联设置的蒸发器(10)和集热/蒸发器(18)，通过调节电磁阀(14)和(16)改变经过蒸发器(10)和集热/蒸发器(18)的制冷剂流量，然后经电子膨胀阀(15)和(17)节流后被送往蒸发器(10)和集热/蒸发器(18)蒸发吸热，最后重新进入压缩机继续循环；干燥介质回路和制冷剂回路通过冷凝器(6)和蒸发器(10)连接在一起。

其中，所述的干燥介质的回路中，在蒸发器(10)和太阳能集热器(4)之间设置了干燥介质进口(19)、干燥介质出口(21)、风阀(1)、风阀(2)、风阀(3)、风阀(11)和风阀(12)，在干燥室(7)和蒸发器(10)之间设置了风阀(8)、风阀(9)和干燥介质出口(20)，上述的各风阀用于调节控制不同的干燥工作模式。

其中，所述的制冷剂回路中，蒸发器(10)和集热/蒸发器(18)并联设置，且蒸发器(10)管路上设置了电磁阀(14)和电子膨胀阀(15)，集热/蒸发器(18)管路上设置了电磁阀(16)和电子膨胀阀(17)，通过上述电磁阀和电子膨胀阀分别控制蒸发器(10)和集热/蒸发器(18)管路上不同的制冷剂流量和蒸发压力。

其中，所述的干燥介质既可以是空气，也可以是满足干燥产品要求的各种气体。

此外，本发明公开了一种根据太阳能辅助热泵干燥系统实现的干燥方法，其特征在于，该方法步骤如下：