[发明专利]一种具有蓄热功能的太阳能-热泵集成干燥系统

说明书

本发明公开了一种具有蓄热功能的太阳能‑热泵集成干燥系统，包括1、一种具有蓄热功能的太阳能‑热泵集成干燥系统，其特征在于，包括太阳能集热器、空气源热泵机组、干燥室、蓄热器、上位机以及辅助设备；所述太阳能集热器吸收太阳辐射，并分别与干燥室和蓄热器相连接；所述干燥室内设置有待干燥物料、送风口、回风口和温湿度监测仪表；所述的蓄热器以蒸汽、热水或固态介质显热的形式储存太阳能集热器输出的富余电力；所述的辅助设备包括循环风机、泵、阀换热流体温度及流量监测仪；所述的上位机通过辅助设备获取状态反馈，并通过弱电线路控制太阳能集热器、空气源热泵机组、干燥室和蓄热器。本发明节能环保，可大幅降低干燥生产的成本。

技术领域

本发明具体涉及一种具有蓄热功能的太阳能-热泵集成干燥系统。

背景技术

干燥是能耗极高、应用又十分广泛的单元操作。传统以煤、天然气等化石燃料加热产生蒸汽、热水等载热介质或直接产生热风进行干燥的工艺过程燃料消耗大、运行费用高、污染排放严重、工作环境差，物料的干燥品质也难以保证，正逐渐被太阳能干燥、热泵干燥、低温冷冻干燥等更清洁高效、自动化程度更高的技术所代替。

太阳能是清洁且取之不竭的理想能源，得到了干燥领域研究人员的重视。然而太阳能供给稳定性较差的特点制约了其推广应用，常需要与效率较低(一般约为90％)的辅助电加热配合使用，这种运行模式尽管较为简单，但降低了太阳能干燥的节能效果，且增加了设备的运行成本，亟待加以改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种具有蓄热功能的太阳能-热泵集成干燥系统，包括太阳能集热器、空气源热泵机组、干燥室、蓄热器、上位机以及辅助设备；所述太阳能集热器吸收太阳辐射，并分别与干燥室和蓄热器相连接；所述干燥室内设置有待干燥物料、送风口、回风口和温湿度监测仪表；所述的蓄热器以蒸汽、热水或固态介质显热的形式储存太阳能集热器输出的富余电力；所述的辅助设备包括循环风机、泵、阀换热流体温度及流量监测仪；

所述的空气源热泵机组与太阳能集热器配合或独立工作，吸收环境空气(开式)或干燥物料的回风(闭式)热量，将产生的热量单独或同时送入干燥室或蓄热器；空气源热泵机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器和气液分离器，所述压缩机的高压出液管通过一号管路与冷凝器的冷凝进液管相连通，所述冷凝器的冷凝出液管通过二号管路与气液分离器的分离进液管相连通，所述气液分离器的气相出气管通过四号管道直接与压缩机相连接，气液分离器的液相出液管通过三号管路与蒸发器的蒸发进液管相连通，所述蒸发器的蒸发出液管通过五号管路与压缩机的低压进液管相连通；所述的二号管路和三号管路上均设有节流阀，所述的四号管路上设有电磁阀；

所述的上位机通过辅助设备获取状态反馈，并通过弱电线路控制太阳能集热器、空气源热泵机组、干燥室和蓄热器。

为了更好地实现低能耗、高环保的干燥，优选地，所述的上位机内设定有五种运行程序，包括单一太阳能干燥程序、太阳能-蓄热器干燥程序、单一蓄热器干燥程序、空气源热泵干燥程序以及空气源热泵-蓄热器干燥程序。

优选地，所述单一太阳能干燥程序的前置条件为光照充足；所述太阳能-蓄热器干燥程序的前置条件为有阳光辐射但太阳能功能不足；所述单一蓄热器干燥程序的前置条件为没有太阳辐射；所述空气源热泵干燥程序的前置条件为没有太阳能辐射且蓄热器储热为空；所述空气源热泵-蓄热器干燥程序的前置条件为时间处于夜间谷电时段。

优选地，所述的太阳能集热器通过上位机控制追踪太阳光的入射角度，调节吸热面位置。

优选地，所述的上位机通过辅助装置获取环境数据，控制干燥室调节送、回风的位置、风向和风速。

优选地，所述的空气源热泵机组为变频空气源热泵机组，可根据负载切换机组的功耗。

优选地，所述的循环风机为变频循环风机，可根据所需风量切换风机功率。

优选地，所述的压缩机为回转压缩机。