[发明专利]一种多能协同自适应干燥系统及干燥方法

说明书

本发明公开了一种多能协同自适应干燥系统及干燥方法,涉及水产品干燥技术领域，包括相变储热干燥机构、热泵干燥机构、光伏发电机构和太阳能辐射干燥室；所述太阳能辐射干燥室内还安装有第一换热器和第一蒸发冷凝器，且相变储热干燥机构与第一换热器连接，热泵干燥机构与第一蒸发冷凝器连接；所述光伏发电机构与热泵干燥机构电连接。本发明可根据不同的环境条件选择相应的干燥模式；同时，将太阳能、储热能、热泵空气能等多能源综合利用，建立多能协同互补调控策略，形成太阳能辐射、相变储热与热泵协同干燥技术。

技术领域

本发明涉及水产品干燥技术领域，具体而言，涉及一种多能协同自适应干燥系统及干燥方法。

背景技术

一般水产品的含水量在70％以上，常温下极易腐烂变质，因此必须采取及时有效的加工处理以及合理的贮运方法，才能保持水产品的品质。

目前，水产品的贮藏加工方式主要是干燥加工和冷冻加工，其中，冷冻加工的技术优点是较好保存水产品的原本品质，但冷冻设备的先期成本较高，储运过程复杂、成本高；相比之下，干燥加工后的水产品质量轻、体积小，不仅能降低水产品的运输及贮藏成本，防止水产品变质，延长水产品贮藏期，且能使水产品仍能保持良好的风味、外观和口感。但干燥过程是一个能量密集型的加工过程，据统计，干燥过程中的能耗占整个水产品生产过程的15％左右，因此，干燥不仅是水产品加工中不可或缺的环节，也是能耗最高的加工工艺之一。

水产品干燥是复杂的传热传质过程，它不仅受到物料特性和干燥介质参数的影响，还与干燥方式有着重要关系。一般水产品干燥要求温度较低，大约在30℃～80℃之间，属于低温干燥范围。如海带干燥的最佳温度范围为30℃～50℃，若提高干燥温度会导致干燥海带颜色发黑，收缩率增大，产品品质降低；扇贝柱干燥的最佳温度范围为40℃～55℃，温度过高会使扇贝柱表面出现硬化，水分迁移受阻，并且其组织结构会严重破坏。由上可以看出，水产品的干燥温度范围正好与太阳能热低温利用和低温热泵干燥的温区一致，因此利用太阳能和热泵进行干燥，不仅可以大量节省常规能源，而且干燥效率较高，经济效益显著。

现有的太阳能干燥是利用太阳辐射能及太阳能干燥装置所进行的干燥作业，其太阳能干燥装置结构形式主要有温室型、集热型和混合型等，与天然晾晒相比，太阳能干燥装置由于不在露天场所日晒干燥，可以减少外界因素的干扰，提高干燥效率，改善物料的干燥品质；同时，太阳能与使用传统能源干燥相比，可以节约常规能源的消耗，没有粉尘和温室气体产生，节能环保。但单一的太阳能干燥存在明显的短板，其受昼夜、晴雨、季节等条件的影响大，工作过程稳定性差，太阳能辐射干燥室内温度、湿度的波动较大，难以实现预定的干燥工艺。热泵干燥技术是新型环保高效节能技术，具有能源利用率高，环境友好，可调节范围广等优点，但由于水产品含水率较大，单独利用热泵干燥技术仍然存在能耗大，一次投入高等问题。

因此，现急需一种可实现高效高品质干燥的多能协同自适应干燥系统及干燥方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多能协同自适应干燥系统及干燥方法，将太阳能、储热能、热泵空气能等多能源综合利用，建立多能协同互补调控策略，形成太阳能-热泵协同干燥技术，具有集热、储热、热回收、光伏发电等多项功能于一体的特点，其中太阳能用于辐射供热、储热供热以及光伏发电，可实现水产品干燥的全天候能源自动配置。

为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种多能协同自适应干燥系统，包括相变储热干燥机构、热泵干燥机构、光伏发电机构和太阳能辐射干燥室；所述太阳能辐射干燥室内还安装有第一换热器和第一蒸发冷凝器，且相变储热干燥机构与第一换热器连接，热泵干燥机构与第一蒸发冷凝器连接；所述光伏发电机构与热泵干燥机构电连接。

进一步的，所述相变储热干燥机构包括依次连接的储水箱、太阳能集热器、相变储热器，且相变储热器与第一换热器连接。

进一步的，所述相变储热器与储水箱之间还连接有第一回流管道，且第一换热器上还安装有排水管，且排水管的出口端并联在第一回流管道上。