[发明专利]一种储热式太阳能热泵联合干燥方法

说明书

本发明涉及干燥除湿设备的技术领域，更具体地，涉及一种储热式太阳能热泵联合干燥系统及方法，包括太阳能集热干燥回路、储热罐储热干燥回路以及热泵干燥回路。本发明以太阳能加热为主，储热罐加热为辅，热泵作为二者的辅助和备用热源，通过多种供热模式的切换或联合，能够在不同的气候条件下连续稳定地完成干燥作业；能够将白天富余的太阳能储存在相变储热装置中到晚上使用，提高太阳能的利用率，提升干燥系统的连续性和稳定性。热泵作为二者的辅助和备用热源，只在阴雨天和夜间等热量不足的时候开启，能大幅降低电能的消耗；控制器可根据采集系统采集的干燥工艺参数切换不同的运行模式，能够达到大多数物料的干燥工艺要求，适用于多种热敏性物料的干燥。

技术领域

本发明涉及干燥除湿设备的技术领域，更具体地，涉及一种储热式太阳能热泵联合干燥系统及方法。

背景技术

干燥作业涉及国民经济的广泛领域，是许多工业行业不可或缺的工序。在粮食、食品、果品、烟草、药材、木材、皮革、橡胶和陶瓷等许多工业产品的加工处理过程中，干燥作业对产品的质量和成本影响很大。干燥作业能耗高，据不完全统计，全球20%-25%的能源用于工业化的热力干燥，也是我国的耗能大户之一，所用能源占国民经济总能耗的12%左右。有的行业如造纸业，干燥所耗能占企业总能耗的35%；木材干燥占木制品生产总能耗的40%-70%。

目前，很多在工业，农业中的干燥温度需求在40～80℃，属于低温干燥范围。在干燥过程中，温度的提高应以不损害物料品质为原则，尤其对某些热敏性物料：如种子表面温度不允许超过45℃，否则会影响发芽率。在太阳能干燥过程中，一般干燥温度不会超过80℃，更多的是60℃左右，这样的干燥温度对一般食品和农副产品等物料都比较适宜，而且此时太阳能集热器的热效率也比较高。太阳能干燥就是利用太阳能转化为热能进行干燥，与自然干燥相比，可以减少的外界因素的干扰，提高干扰效率，改善物料的干燥质量。与使用传统能源干燥相比，太阳能干燥可以节约常规能源的使用，没有粉尘和温室气体产生，节能环保。但单一的太阳能干燥有明显的不足，其受昼夜、晴雨、时间等条件的影响大，工作过程稳定性差，干燥室内温度、湿度的波动较大，难以实现预定的干燥工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种储热式太阳能热泵联合干燥系统及方法，将太阳能集热器、储热罐、热泵系统三者结合，具有集热、储热、热回收三项功能于一体的特点，能将白天富余的太阳能储存在相变储能罐中到晚上使用，提升干燥系统的连续性和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种储热式太阳能热泵联合干燥系统，包括太阳能集热干燥回路、储热罐储热干燥回路以及热泵干燥回路：

所述太阳能集热干燥回路包括通过管道顺次连接的第一风机、太阳能集热器以及内置有待干燥物料的干燥室，所述太阳能集热器设有与第一风机连接的第一进气口以及与干燥室连接的第一出风口；所述干燥箱底部设有用于加强干燥室内空气对流的循环风机，干燥箱顶部设有用于排出干燥室内湿空气的排湿机构；

所述储热罐储热干燥回路包括通过管道顺次连接的第二风机、相变储热装置以及内置有待干燥物料的干燥室，所述相变储热装置设有分别与第一出风口、第二风机连接的第二进气口以及分别与第一风机、干燥室连接的第二出风口；

所述热泵干燥回路包括除湿蒸发器、热泵蒸发器、压缩机、冷凝器以及膨胀阀，所述膨胀阀的进气端与冷凝器的出气端连接，膨胀阀的出气端分别与除湿蒸发器的进气端、热泵蒸发器的进气端连接；所述压缩机的进气端分别与除湿蒸发器的出气端、热泵蒸发器的出气端连接；所述除湿蒸发器的下方设有排水机构，所述除湿蒸发器、压缩机以及冷凝器均设置于干燥室内，所述热泵蒸发器设于干燥室外。