[發明專利]基于太陽能的聯合干燥系統

有效

• 申請號: 201910390300.8
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110260642B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 翟慧星;姜天赫;劉奧博
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: F26B23/10
• 分類號: F26B23/10;F24S20/40;F24S10/30;F24S60/30;F25B27/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 孫洪波

1.一種基于太陽能的聯合干燥系統，其特征在于，包括：太陽能集熱器、熱泵機組、高溫儲罐、低溫儲罐、干燥子系統和換熱器，所述熱泵機組包括：回路連接的壓縮機、冷凝器、節流閥和蒸發器，所述蒸發器分別與太陽能集熱器和換熱器連接，所述冷凝器分別與高溫儲罐和低溫儲罐連接；

所述的太陽能集熱器與所述的換熱器和熱泵機組依次連接構成第一回路，用于通過所述的太陽能集熱器吸收熱能，并分別對所述的換熱器和熱泵機組提供第一溫度和第二溫度的熱能；

所述的換熱器分別與所述的高溫儲罐、干燥子系統和低溫儲罐依次連接構成第二回路，用于將來自所述低溫儲罐中的導熱循環水經所述換熱器進行換熱后存儲于所述高溫儲罐中；

所述的熱泵機組分別與所述的高溫儲罐、干燥子系統和低溫儲罐依次連接構成第三回路，用于將來自所述的低溫儲罐中的導熱循環水經熱泵機組進行換熱后存儲于所述高溫儲罐中；

所述的太陽能集熱器中的導熱流體為水或油；

白天日照充足時，太陽能集熱器將90℃的熱能通過導熱油或水于換熱器內傳遞至干燥回路的導熱循環水，降溫后的導熱油或水經熱泵蒸發器進入太陽能集熱器吸收熱量，升溫后的導熱循環水進入高溫儲罐并引入干燥子系統釋放熱量，為烘干箱提供熱風，降溫后導熱循環水進入低溫儲罐后被引入換熱器中吸收熱量；

白天日照不足時，第一回路、第二回路和第三回路同時工作，太陽能集熱器將60℃的熱能通過導熱油或水于換熱器內傳遞至干燥回路的導熱循環水，降溫后的導熱油或水經熱泵蒸發器進入太陽能集熱器吸收熱量，升溫至50℃導熱循環水進入高溫儲罐并引入干燥子系統釋放熱量，為烘干箱提供熱風，降溫后的導熱循環水進入低溫儲罐后被分別引入換熱器和熱泵冷凝器，一部分低溫導熱循環水于換熱器中吸收熱量后進入高溫儲罐，另一部分低溫導熱循環水于熱泵冷凝器中被加熱后，進入高溫儲罐，其中，熱泵機組的有機工質于蒸發器中吸收來自換熱器的第二溫度熱能，經壓縮機成為高溫高壓狀態，在冷凝器中將熱量釋放至導熱循環水，經節流閥后，恢復至進入蒸發器前的低溫低壓狀態；

夜晚高溫儲罐的高溫導熱循環水充足時，高溫儲罐中的高溫導熱循環水引入干燥子系統釋放熱量，為烘干箱提供熱風，降溫后的導熱循環水進入低溫儲罐；

夜晚高溫儲罐熱水不足時，啟動熱泵機組，高溫儲罐中的高溫導熱循環水引入干燥子系統釋放熱量，為烘干箱提供熱風，降溫后的導熱循環水進入低溫儲罐，低溫儲罐中的低溫導熱循環水引入熱泵機組的冷凝器中，被加熱至所需溫度后，進入高溫儲罐，其中，熱泵機組的工質于蒸發器中吸收來自環境的熱量，經壓縮機成為高溫高壓狀態，在冷凝器中將熱量釋放至導熱循環水，經節流閥后，恢復至進入蒸發器前的低溫低壓狀態。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的第一溫度高于所述第二溫度。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的系統還包括多個循環泵，所述的循環泵用于調節流量以及維持流體流動。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的干燥子系統包括風機和盤管；

所述的盤管用于與所述的高溫儲罐和低溫儲罐連接，所述的風機用于吹送熱風至干燥室用于烘干。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的干燥子系統的盤管設計外翅片，干燥子系統的工作溫度為30-100℃。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述蒸發器的溫度為20-40℃，所述冷凝器的溫度為60-100℃。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的太陽能集熱器為平板式太陽能集熱器或真空管式太陽能集熱器，所述平板式太陽能集熱器的吸熱板和所述真空管式太陽能集熱器的真空管涂有選擇性吸收涂層，集熱溫度為60-100℃，所述的太陽能集熱器中的導熱流體為水或油。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的換熱器為管殼式換熱器，管側為太陽能集熱高溫流體，殼側為被加熱的導熱循環水。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的高溫儲罐和低溫儲罐的工作溫度均為30-100℃，耐壓均為1.6MPa。