[發明專利]基于太陽能-空氣源雙位聯熱循環式陽光烘干房

在審

• 申請號: 202210539499.8
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114992991A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 徐立;張容川;汪昊
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F26B9/02
• 分類號: F26B9/02;F26B23/10;F26B21/00;F24S20/40;F24S23/30;F24S60/30;F24H4/04
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 羅敏清

本發明公開了基于太陽能?空氣源雙位聯熱循環式陽光烘干房，包括高效雙位水箱熱混聯循環系統、球面菲涅爾太陽集熱器、空氣源熱泵機組、排濕余熱回風系統烘干房本體側面為透明隔熱材料，允許太陽光由側面直接射入房內，進行室內升溫。烘干房頂部裝有半球體形菲涅爾集熱板，當太陽光作用于高效菲涅爾集熱板時，高效菲涅爾集熱板聚集光線后將其照射高位儲熱水箱加熱內部循環水，吸收的熱量用于烘干，當單一太陽能及其所儲備熱量無法提供預定溫度下室內所需吸收的熱量，棚內集中控制系統開啟空氣源熱泵進行熱量的供給。該裝置特別適用于西南地區，用于烘干板藍根，不僅節能環保，而且效率很高，具有較高的經濟性、實用性和社會價值，十分適合推廣。

技術領域

本發明涉及烘干房技術領域，具體涉及一種基于太陽能-空氣源雙位聯熱循環式陽光烘干房。

背景技術

隨著世界的發展，人類對能源的需求越來越大，但是化石能源的儲存非常有限，人們開始重視再生能源的開發與利用。太陽能作為新能源中的一種，受到人們的關注。烘干是南板藍根藥材加工過程和產品制作流程中必不可少的步驟。物料干燥是一種需要耗能量非常高的工序。據相關數據統計，物料干燥通常需要消耗生產過程中總能量的13％以上，基于安全環保節能理念，空氣源熱泵烘干除濕技術由此而生。空氣源熱泵烘干技術和傳統煤氣燃氣干燥功能比較，空氣源熱泵烘干除濕技術具有強大的環保節能和安全效果。目前空氣源熱泵干燥技術已經在糧食干燥、煙草干燥、辣椒干燥等各個領域有所應用，目前國內外主流的藥材烘干技術是采用閉式的單一空氣源熱泵烘干機，大多是直接利用電能進行干燥，不能更高效、更直接地利用太陽能。雖然相較一般的電加熱烘干熱效率較高，但不能實現當前發展的綠色低碳要求，且無法利用該地區的環境優勢因地制宜，實現節能減排。

基于以上問題，通過研究空氣源熱泵及雙位水箱熱混聯技術，改善傳統的烘炕法、烘房干燥方法中的問題，提出一種運用空氣源和太陽能的雙位水箱熱混聯系統。充分利用太陽光照的熱能和空氣中的熱能，彌補了傳統烘干方式中需要消耗大量電能的問題，降低耗電量，達到高效、綠色、節能的目的。

發明內容

本發明的目的是在于設計一種新型陽光房，球面菲涅爾太陽集熱器由球面菲涅爾透鏡陣列、吸收器、蓄熱水箱組成，并位于烘干室的上部。高位儲熱水箱中的水通過泵作用在換熱管中流動。余熱回風系統安裝在排濕口處，回收利用濕空氣中的熱量。空氣源熱泵在光能不足的情況下啟動，保證陽光房在特殊環境下的運轉。通過設計合理的機構和自動控制系統，具有較大的經濟性、實用性和社會價值。

本發明采用以下技術措施來實現：

一種太陽能-空氣源雙位聯熱循環式陽光烘干房，包括高效雙位水箱熱混聯循環系統、球面菲涅爾太陽集熱器系統、排濕余熱回風系統、空氣源熱泵機組和模式自動切換系統；

其中所述高效雙位水箱熱混聯循環系統包括高位儲熱水箱、換熱管組、低位儲熱水箱；高位儲熱水箱置于右烘干室和左烘干室上方，水接受熱量后通過換熱管組將熱量帶入右烘干室和左烘干室內，最后到達低位儲熱水箱，所述左烘干室和右烘干室被所述換熱管組分隔開；

所述球面菲涅爾太陽集熱系統包括球面菲涅爾透鏡陣列、吸熱器；所述菲涅爾透鏡陣列將光線投射到吸熱器實現光熱轉換；

所述空氣源熱泵機組包括冷凝器、壓縮機、蒸發器、壓縮機管路、節流管路；所述壓縮機通過壓縮機管路壓縮制冷劑到冷凝器，制冷劑通過冷凝器、節流管路、蒸發器返回到壓縮機。

所述模式自動切換系統包括單片機和溫濕傳感器，所述溫濕傳感器設置在烘干房內，所述單片機根據溫濕傳感器反饋的溫度濕度信息反饋切換三種運行模式。

優選地，所述排濕余熱回風系統包括排濕風扇、回風風扇、熱交換芯；其中烘干房側面安置排濕風扇、回風風扇，排出的過濕空氣通過熱交換芯將熱量傳遞給引進的新風。

優選地，所述高位儲熱水箱與所述低位儲熱水箱之間設有系統內循環泵，高效雙位水箱熱混聯循環系統中的熱水通過系統內循環泵強制作用流經換熱管組。