[發明專利]一種具有蓄熱功能的太陽能-熱泵集成干燥系統

在審

• 申請號: 201911204877.1
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110762857A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 洪圣;楊福勝
• 申請（專利權）人: 丹陽市慧天新能源有限公司
• 主分類號: F24S20/40
• 分類號: F24S20/40;F24S30/00;F25B30/06;F25B43/00;F26B23/10
• 代理公司: 32306 鎮江基德專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 崔娟

本發明公開了一種具有蓄熱功能的太陽能?熱泵集成干燥系統，包括1、一種具有蓄熱功能的太陽能?熱泵集成干燥系統，其特征在于，包括太陽能集熱器、空氣源熱泵機組、干燥室、蓄熱器、上位機以及輔助設備；所述太陽能集熱器吸收太陽輻射，并分別與干燥室和蓄熱器相連接；所述干燥室內設置有待干燥物料、送風口、回風口和溫濕度監測儀表；所述的蓄熱器以蒸汽、熱水或固態介質顯熱的形式儲存太陽能集熱器輸出的富余電力；所述的輔助設備包括循環風機、泵、閥換熱流體溫度及流量監測儀；所述的上位機通過輔助設備獲取狀態反饋，并通過弱電線路控制太陽能集熱器、空氣源熱泵機組、干燥室和蓄熱器。本發明節能環保，可大幅降低干燥生產的成本。

技術領域

本發明具體涉及一種具有蓄熱功能的太陽能-熱泵集成干燥系統。

背景技術

干燥是能耗極高、應用又十分廣泛的單元操作。傳統以煤、天然氣等化石燃料加熱產生蒸汽、熱水等載熱介質或直接產生熱風進行干燥的工藝過程燃料消耗大、運行費用高、污染排放嚴重、工作環境差，物料的干燥品質也難以保證，正逐漸被太陽能干燥、熱泵干燥、低溫冷凍干燥等更清潔高效、自動化程度更高的技術所代替。

太陽能是清潔且取之不竭的理想能源，得到了干燥領域研究人員的重視。然而太陽能供給穩定性較差的特點制約了其推廣應用，常需要與效率較低(一般約為90％)的輔助電加熱配合使用，這種運行模式盡管較為簡單，但降低了太陽能干燥的節能效果，且增加了設備的運行成本，亟待加以改進。

發明內容

本發明的目的是為了解決以上現有技術的不足，提出了一種具有蓄熱功能的太陽能-熱泵集成干燥系統，包括太陽能集熱器、空氣源熱泵機組、干燥室、蓄熱器、上位機以及輔助設備；所述太陽能集熱器吸收太陽輻射，并分別與干燥室和蓄熱器相連接；所述干燥室內設置有待干燥物料、送風口、回風口和溫濕度監測儀表；所述的蓄熱器以蒸汽、熱水或固態介質顯熱的形式儲存太陽能集熱器輸出的富余電力；所述的輔助設備包括循環風機、泵、閥換熱流體溫度及流量監測儀；

所述的空氣源熱泵機組與太陽能集熱器配合或獨立工作，吸收環境空氣(開式)或干燥物料的回風(閉式)熱量，將產生的熱量單獨或同時送入干燥室或蓄熱器；空氣源熱泵機組包括壓縮機、冷凝器、蒸發器和氣液分離器，所述壓縮機的高壓出液管通過一號管路與冷凝器的冷凝進液管相連通，所述冷凝器的冷凝出液管通過二號管路與氣液分離器的分離進液管相連通，所述氣液分離器的氣相出氣管通過四號管道直接與壓縮機相連接，氣液分離器的液相出液管通過三號管路與蒸發器的蒸發進液管相連通，所述蒸發器的蒸發出液管通過五號管路與壓縮機的低壓進液管相連通；所述的二號管路和三號管路上均設有節流閥，所述的四號管路上設有電磁閥；

所述的上位機通過輔助設備獲取狀態反饋，并通過弱電線路控制太陽能集熱器、空氣源熱泵機組、干燥室和蓄熱器。

為了更好地實現低能耗、高環保的干燥，優選地，所述的上位機內設定有五種運行程序，包括單一太陽能干燥程序、太陽能-蓄熱器干燥程序、單一蓄熱器干燥程序、空氣源熱泵干燥程序以及空氣源熱泵-蓄熱器干燥程序。

優選地，所述單一太陽能干燥程序的前置條件為光照充足；所述太陽能-蓄熱器干燥程序的前置條件為有陽光輻射但太陽能功能不足；所述單一蓄熱器干燥程序的前置條件為沒有太陽輻射；所述空氣源熱泵干燥程序的前置條件為沒有太陽能輻射且蓄熱器儲熱為空；所述空氣源熱泵-蓄熱器干燥程序的前置條件為時間處于夜間谷電時段。

優選地，所述的太陽能集熱器通過上位機控制追蹤太陽光的入射角度，調節吸熱面位置。

優選地，所述的上位機通過輔助裝置獲取環境數據，控制干燥室調節送、回風的位置、風向和風速。

優選地，所述的空氣源熱泵機組為變頻空氣源熱泵機組，可根據負載切換機組的功耗。

優選地，所述的循環風機為變頻循環風機，可根據所需風量切換風機功率。

優選地，所述的壓縮機為回轉壓縮機。