太陽能與空氣源熱泵雙源聯(lián)合干燥系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及一種太陽能與空氣源熱泵雙源聯(lián)合干燥系統(tǒng)，屬于太陽能利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源，所以各國政府將太陽能資源利用作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。干燥是一個(gè)高耗能的行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，法國、英國、瑞典等發(fā)達(dá)國家，高達(dá)12％的工業(yè)能耗用于千燥工藝。在各種工業(yè)干燥能耗中，農(nóng)產(chǎn)品、食品的干燥能耗僅次于造紙業(yè)，位居第二位，中國干燥操作的能耗約占總能耗的10％。因此對(duì)干燥行業(yè)的節(jié)能已成為一種勢在必行的趨勢。太陽能作為一種高效的、清潔無污染、取之不盡、用之不竭的新能源，將太陽能集熱器與熱泵聯(lián)合，既充分利用了太陽能，節(jié)約了能源，又利用熱泵彌補(bǔ)了太陽能間歇性的缺點(diǎn)。為果蔬的干燥提供了一個(gè)穩(wěn)定且持續(xù)熱源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：溫度不易控制，烘干不均勻，干燥時(shí)間長，耗能高，產(chǎn)品質(zhì)量差，易造成果蔬變質(zhì)、有營養(yǎng)成分損失嚴(yán)重、、干燥效率低的缺點(diǎn)。為達(dá)到縮短果蔬干燥周期、降低干燥成本、提高干燥后果蔬的品質(zhì)，本發(fā)明將太陽能集熱器、蓄熱水箱與熱泵聯(lián)合，既充分利用了太陽能，節(jié)約了能源，又利用熱泵彌補(bǔ)了太陽能間歇性的缺點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)高效、高品質(zhì)的果蔬干燥。最重要的是，三通閥在風(fēng)管中的運(yùn)用，可以使太陽能得到最高效的利用。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

太陽能與空氣源熱泵雙源聯(lián)合干燥系統(tǒng)，其特征在于：包括有太陽能集熱器、空氣源熱泵、全熱交換器、管殼式換熱器、蓄熱水箱、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排濕風(fēng)機(jī)，空氣源熱泵包括有室內(nèi)冷凝器、室外蒸發(fā)器，全熱交換器的四個(gè)換熱端口分別與新風(fēng)入口一、風(fēng)管二、風(fēng)管三、風(fēng)管六連接，風(fēng)管二的另一端與干燥房內(nèi)空間連通，風(fēng)管六中設(shè)有排濕風(fēng)機(jī)，風(fēng)管六的另一端與室外蒸發(fā)器連通，風(fēng)管三的另一端與太陽能集熱器的回風(fēng)口連接，風(fēng)管三同時(shí)還與風(fēng)管四的一端連接，風(fēng)管三、風(fēng)管四、全熱交換器三者之間設(shè)有三通閥，風(fēng)管四的另一端與風(fēng)管五的中部連接，風(fēng)管四與風(fēng)管五垂直布置，風(fēng)管五的頂端與太陽能集熱器的出風(fēng)口連接，風(fēng)管五與太陽能集熱器的連接處設(shè)有循環(huán)風(fēng)機(jī)，風(fēng)管五的底端與管殼式換熱器的空氣入端連接，管殼式換熱器的水端與蓄熱水箱連接，管殼式換熱器的空氣出端與空氣源熱泵的室內(nèi)冷凝器連接，管殼式換熱器的空氣出端同時(shí)還與空氣源熱泵的室內(nèi)冷凝器連接，空氣源熱泵的室內(nèi)冷凝器與干燥房內(nèi)空間連通。

所述的太陽能與空氣源熱泵雙源聯(lián)合干燥系統(tǒng)，其特征在于：所述管殼式換熱器與蓄熱水箱之間設(shè)有水泵，太陽能集熱器的回風(fēng)口設(shè)有風(fēng)閥。

所述的太陽能與空氣源熱泵雙源聯(lián)合干燥系統(tǒng)，其特征在于：在太陽輻射較強(qiáng)，太陽能集熱器溫度高于干燥所需溫度時(shí)，關(guān)閉三通閥，開啟管殼式換熱器與蓄熱水箱之間的水泵，打開循環(huán)風(fēng)機(jī)和太陽能集熱器的風(fēng)閥，新風(fēng)經(jīng)新風(fēng)入口一、全熱交換器、與房間內(nèi)進(jìn)入到集熱器回風(fēng)口的回風(fēng)混合，在循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下，一同進(jìn)入太陽能集熱器加熱后，通過風(fēng)管五，進(jìn)入管殼式交換器，在冷卻過熱空氣至合適干燥溫度的同時(shí)，將多余的熱量通過管殼式換熱器儲(chǔ)存在蓄熱水箱里，經(jīng)過管殼式換熱器的熱空氣進(jìn)入干燥房內(nèi)空間；干燥后的高溫高濕氣體一部分通過風(fēng)管二，流經(jīng)全熱交換器，用其剩余熱量加熱外界新風(fēng)后從風(fēng)管六被排濕風(fēng)機(jī)排出，另一部分高溫高濕氣體從太陽能集熱器的回風(fēng)口進(jìn)入，與從風(fēng)管三流出的新風(fēng)混合，經(jīng)太陽能集熱器的加熱后繼續(xù)循環(huán)使用。

所述的太陽能與空氣源熱泵雙源聯(lián)合干燥系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)太陽能集熱器出口溫度在干燥所需溫度的合適溫度范圍內(nèi)，關(guān)閉三通閥，關(guān)閉管殼式換熱器與蓄熱水箱之間的水泵，打開循環(huán)風(fēng)機(jī)和太陽能集熱器的風(fēng)閥，新風(fēng)入口一、全熱交換器、與房間內(nèi)進(jìn)入到集熱器回風(fēng)口的回風(fēng)混合，在循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下，一同進(jìn)入太陽能集熱器加熱后，通過風(fēng)管五、管殼式交換器，進(jìn)入干燥房內(nèi)空間；干燥后的高溫高濕氣體一部分通過風(fēng)管二，流經(jīng)全熱交換器，用其剩余熱量加熱外界新風(fēng)后從風(fēng)管六被排濕風(fēng)機(jī)排出，另一部分高溫高濕氣體從太陽能集熱器的回風(fēng)口進(jìn)入，與從風(fēng)管三流出的新風(fēng)混合，經(jīng)太陽能集熱器的加熱后繼續(xù)循環(huán)使用。

所述的太陽能與空氣源熱泵雙源聯(lián)合干燥系統(tǒng)，其特征在于：在太陽輻射較弱，太陽能集熱器溫度未達(dá)到干燥所需溫度時(shí)，關(guān)閉太陽能集熱器的風(fēng)閥以及循環(huán)風(fēng)機(jī)。若蓄熱水箱溫度高于蓄熱水箱入口新風(fēng)的溫度時(shí)，打開三通閥，開啟管殼式換熱器與蓄熱水箱之間的水泵；新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)入口一、全熱交換器后，直接從三通閥通過，進(jìn)入風(fēng)管四，再流經(jīng)風(fēng)管五，通過管殼式換熱器與蓄熱水箱中的熱水之間進(jìn)行換熱，若經(jīng)管殼式換熱器加熱后的新風(fēng)達(dá)到要求的干燥溫度，則直接送入干燥室；若仍未達(dá)到所需溫度，則被送至空氣源熱泵的室內(nèi)冷凝器，空氣源熱泵的室內(nèi)冷凝器將空氣加熱后送入干燥房內(nèi)空間；若蓄熱水箱溫度低于蓄熱水箱入口新風(fēng)的溫度時(shí)，關(guān)閉管殼式換熱器與蓄熱水箱之間的水泵，新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)入口一、全熱交換器后，直接從三通閥通過，進(jìn)入風(fēng)管四，再流經(jīng)風(fēng)管五，通過管殼式換熱器達(dá)到空氣源熱泵的冷凝器端，加熱后送入室內(nèi)。干燥后的高溫高濕氣體通過風(fēng)管二，流經(jīng)全熱交換器，用其剩余熱量加熱外界新風(fēng)后從風(fēng)管六被排濕風(fēng)機(jī)排出。

所述的太陽能與空氣源熱泵雙源聯(lián)合干燥系統(tǒng)，其特征在于：所述排濕風(fēng)機(jī)外增加有一可以將排出的空氣導(dǎo)向空氣源熱泵的室外蒸發(fā)器的擋板，擋板豎立在除濕風(fēng)機(jī)和室外蒸發(fā)器前，二次吸收余熱。

本發(fā)明根據(jù)太陽能集熱器溫度是否達(dá)到果蔬干燥的適宜溫度來決定三通閥門的開啟，以此合理控制了空氣源熱泵是否啟用，達(dá)到了節(jié)能目的。

本發(fā)明根據(jù)太陽能集熱器溫度知否達(dá)到果蔬干燥的適宜溫度來決定水泵的開啟，既起到了加熱或冷卻空氣的目的，又通過儲(chǔ)存熱量的形式，節(jié)約了能耗。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明能夠充分利用太陽能源和電能，當(dāng)太陽能源不足時(shí)使用空氣源熱泵加熱為輔助熱源，為果蔬的干燥提供了一個(gè)穩(wěn)定且持續(xù)熱源，具有節(jié)能優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)干燥法受天氣影響大、不衛(wèi)生、品質(zhì)無法保證的缺點(diǎn)，余熱回收及利用方面更加完善。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的部分結(jié)構(gòu)的主視圖。

圖2為本發(fā)明風(fēng)管部分的俯視圖。

圖3為本發(fā)明的軸測圖。

圖4為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)的主視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-4所示，太陽能與空氣源熱泵雙源聯(lián)合干燥系統(tǒng)，包括有太陽能集熱器7、空氣源熱泵、全熱交換器8、管殼式換熱器9、蓄熱水箱10、循環(huán)風(fēng)機(jī)11、排濕風(fēng)機(jī)12，空氣源熱泵包括有室內(nèi)冷凝器13、室外蒸發(fā)器17，全熱交換器8的四個(gè)換熱端口分別與新風(fēng)入口1、風(fēng)管2、風(fēng)管3、風(fēng)管6連接，風(fēng)管2的另一端與干燥房內(nèi)空間連通，風(fēng)管6中設(shè)有排濕風(fēng)機(jī)12，風(fēng)管6的另一端與室外蒸發(fā)器連通，風(fēng)管3的另一端與太陽能集熱器7的回風(fēng)口14連接，風(fēng)管3同時(shí)還與風(fēng)管4的一端連接，風(fēng)管3、風(fēng)管4、全熱交換器8三者之間設(shè)有三通閥15，風(fēng)管4的另一端與風(fēng)管5的中部連接，風(fēng)管4與風(fēng)管5垂直布置，風(fēng)管5的頂端與太陽能集熱器7的出風(fēng)口連接，風(fēng)管5與太陽能集熱器7的連接處設(shè)有循環(huán)風(fēng)機(jī)11，風(fēng)管5的底端與管殼式換熱器9的空氣入端連接，管殼式換熱器9的水端與蓄熱水箱10連接，管殼式換熱器9的空氣出端與干燥房內(nèi)空間連通，管殼式換熱器9的空氣出端同時(shí)還與空氣源熱泵的室內(nèi)冷凝器13連接，空氣源熱泵的室內(nèi)冷凝器13與干燥房內(nèi)空間連通。

管殼式換熱器9與蓄熱水箱10之間設(shè)有水泵，太陽能集熱器7的回風(fēng)口14設(shè)有風(fēng)閥。

在太陽輻射較強(qiáng)，太陽能集熱器7溫度高于干燥所需溫度時(shí)，關(guān)閉三通閥15，開啟管殼式換熱器9與蓄熱水箱10之間的水泵，打開循環(huán)風(fēng)機(jī)11和太陽能集熱器7的風(fēng)閥，新風(fēng)經(jīng)新風(fēng)入口1、全熱交換器8、與房間內(nèi)進(jìn)入到集熱器回風(fēng)口14的回風(fēng)混合，在循環(huán)風(fēng)機(jī)11的作用下，一同進(jìn)入太陽能集熱器7加熱后，通過風(fēng)管5，進(jìn)入管殼式交換器9，在冷卻過熱空氣至合適干燥溫度的同時(shí)，將多余的熱量通過管殼式換熱器9儲(chǔ)存在蓄熱水箱10里，經(jīng)過管殼式換熱器9的熱空氣進(jìn)入干燥房內(nèi)空間；干燥后的高溫高濕氣體一部分通過風(fēng)管2，流經(jīng)全熱交換器8，用其剩余熱量加熱外界新風(fēng)后從風(fēng)管6被排濕風(fēng)機(jī)12排出，另一部分高溫高濕氣體從太陽能集熱器7的回風(fēng)口進(jìn)入，與從風(fēng)管3流出的新風(fēng)混合，經(jīng)太陽能集熱器7的加熱后繼續(xù)循環(huán)使用。

當(dāng)太陽能集熱器7出口溫度在干燥所需溫度的合適溫度范圍內(nèi)，關(guān)閉三通閥15，關(guān)閉管殼式換熱器9與蓄熱水箱10之間的水泵，打開循環(huán)風(fēng)機(jī)11和太陽能集熱器7的風(fēng)閥，新風(fēng)入口1、全熱交換器8、與房間內(nèi)進(jìn)入到集熱器回風(fēng)口14的回風(fēng)混合，在循環(huán)風(fēng)機(jī)11的作用下，一同進(jìn)入太陽能集熱器7加熱后，通過風(fēng)管5、管殼式交換器9，進(jìn)入干燥房內(nèi)空間；干燥后的高溫高濕氣體一部分通過風(fēng)管2，流經(jīng)全熱交換器8，用其剩余熱量加熱外界新風(fēng)后從風(fēng)管6被排濕風(fēng)機(jī)12排出，另一部分高溫高濕氣體從太陽能集熱器7的回風(fēng)口進(jìn)入，與從風(fēng)管3流出的新風(fēng)混合，經(jīng)太陽能集熱器7的加熱后繼續(xù)循環(huán)使用。

在太陽輻射較弱，太陽能集熱器7溫度未達(dá)到干燥所需溫度時(shí)，關(guān)閉循環(huán)風(fēng)機(jī)11以及集熱器7的風(fēng)閥。若蓄熱水箱溫度高于蓄熱水箱入口新風(fēng)的溫度時(shí)，打開三通閥，開啟管殼式換熱器與蓄熱水箱之間的水泵，啟用熱泵進(jìn)行加熱，打開三通閥15，開啟管殼式換熱器9與蓄熱水箱10之間的水泵，新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)入口1、全熱交換器8后，直接從三通閥15通過，進(jìn)入風(fēng)管4，再流經(jīng)風(fēng)管5，通過管殼式換熱器9與蓄熱水箱10中的熱水之間進(jìn)行換熱，若經(jīng)管殼式換熱器加熱后的新風(fēng)達(dá)到要求的干燥溫度，則直接送入干燥室；若仍未達(dá)到所需溫度，則被送至空氣源熱泵的室內(nèi)冷凝器13，空氣源熱泵的室內(nèi)冷凝器13將空氣加熱后送入干燥房內(nèi)空間；若蓄熱水箱溫度低于蓄熱水箱入口新風(fēng)的溫度時(shí)，關(guān)閉管殼式換熱器9與蓄熱水箱10之間的水泵，新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)入口1、全熱交換器8后，直接從三通閥15通過，進(jìn)入風(fēng)管4，再流經(jīng)風(fēng)管5，通過管殼式換熱器9達(dá)到空氣源熱泵的冷凝器13，加熱后送入室內(nèi)。干燥后的高溫高濕氣體通過風(fēng)管2，流經(jīng)全熱交換器8，用其剩余熱量加熱外界新風(fēng)后從風(fēng)管6被排濕風(fēng)機(jī)12排出。

除濕風(fēng)機(jī)12外增加有一可以將排出的空氣導(dǎo)向空氣源熱泵的室外蒸發(fā)器17的擋板16，擋板16豎立在除濕風(fēng)機(jī)12和室外蒸發(fā)器前，二次吸收排濕風(fēng)機(jī)排出的余熱。