一種太陽能與熱泵聯合一體化的多功能干燥系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種干燥系統，特別涉及一種太陽能與熱泵聯合一體化的多功能干燥系統，屬于太陽能熱利用技術領域。
【背景技術】
[0002]我國能源需求壓力、溫室氣體排放量和燃料價格的增加促使人們大力開發可再生能源。太陽能因其資源豐富、對環境友好而被認為是解決當前能源危機和環境污染的理想能源。隨著太陽能熱利用技術的日趨成熟，太陽能的開發、利用與人們的生產、生活之間的聯系也越來越緊密。其中，太陽能干燥因其具有節能、無污染、對環境友好等特點而逐漸受到重視。
[0003]現有的太陽能干燥系統，很多是通過空氣集熱器收集熱能，采用向干燥室內吹熱風的方式進行干燥，但是由于熱空氣的熱容較小，太陽輻照變化會導致風溫波動較大，且無法蓄能，干燥系統在夜間無法利用太陽能干燥，單獨的太陽能系統缺乏干燥持續性、穩定性。
[0004]另外，傳統熱風干燥室還存在熱風死角和室內溫度分布不均的問題。受物料堆放方式影響，熱風在干燥室內循環阻力較大，特別是對于進、出風口設計不合理的干燥室，往往會出現室內溫度分布不均甚至出現熱風死角，導致局部物料干燥效果差或無法干燥，進而影響整體干燥物料質量。
[0005]有的熱泵干燥系統采用分體式結構，占地面積較大，影響美觀，且無余熱回收或回收效果較差，干燥物料后的高濕熱空氣直接排出干燥室，并未將其余熱供給熱泵蒸發器提高熱泵COP，因此節能效果不明顯，特別是在寒冷季節，耗能。
[0006]此外，傳統干燥系統功能單一，某些物料季節性明顯，如烤煙，野生菌等，干燥系統在干燥期過后基本屬于閑置狀態，導致干燥系統投資回收期較長，經濟性差。
【發明內容】
[0007]本發明技術解決的問題之一是:克服現有太陽能干燥技術中存在的上述缺陷或不足，提供了一種太陽能與熱泵聯合一體化的多功能干燥系統。該系統將太陽能與熱泵供能相結合，通過多種供能模式的切換或聯合，能在不同氣候條件下完成連續干燥作業，運行成本低，節能效果好。
[0008]本發明技術解決的問題之二是:克服了傳統干燥系統功能單一的缺點。在不需要干燥的時間段內，能夠利用太陽能集熱器和熱泵產生熱水為用戶供暖或提供生活用水，一機多用，大大縮短了投資回收期。
[0009]本發明技術解決方案是:一種太陽能與熱泵聯合一體化的多功能干燥系統，其特征在于包括太陽能蓄能供熱系統、熱泵干燥除濕蓄能系統。所述太陽能蓄能供熱系統包括太陽能集熱器、儲水箱、循環管路和安裝于干燥室內壁上的換熱盤管，循環管路由連接管道、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第一循環水泵、第二循環水泵構成；所述熱泵干燥除濕蓄能系統包括干燥室、隔離板、循環風機、進風風機、排風風機、壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥、排濕管、四通閥和置于儲水箱內的換熱器，干燥室分為物料區和熱泵區。
[0010]本發明與現有技術相比，具有如下優點:
(I)本發明采用水作為儲熱和傳熱工質，太陽能集熱器可根據實際需要，采用價格低廉的真空管集熱器，或采用與干燥室結合較好的平板式集熱器。水溫隨太陽輻照波動性較小，水溫恒定，能夠保證干燥室內干燥溫度的恒定均衡。且有一定蓄熱能力，夜間或白天短時間無太陽福射時仍能持續工作。
[0011](2)本發明在干燥室內墻面上布置換熱盤管，其分布均勻，能夠保證干燥室內溫度相對均勻，克服了傳統熱風干燥室存在熱風死角和室內溫度分布不均的問題。
[0012](3)本發明將熱泵的蒸發器和冷凝器集成到干燥室內，能夠充分利用干燥物料后的尾氣余熱，克服了傳統干燥室將尾氣直接排到室外，造成熱量損失的缺點，而熱泵蒸發器能夠吸收干燥物料后的尾氣余熱，提高熱泵的COP，節能效果大大加強。
[0013](4)本發明由于將供熱設備--熱泵集成到干燥室內，所以整個干燥過程中熱空氣的循環只在室內獨立進行，很少與外界進行熱交換，保證了室內溫度恒定，對外損失熱量更少，加熱空氣所需能量更少，更加節能。
[0014](5)本發明在干燥室內采用了循環風機強化干燥室內的空氣流動，克服了傳統干燥室出現的溫度不均和室內空氣流動性的缺點，能夠使物料干燥速度更快，干燥均勻性更好。
[0015](6)本發明充分利用發揮熱泵和太陽能的功能，在干燥室不工作的時候，能夠利用其來產熱水儲熱、供暖，一機多用，大大發揮了其功能，克服了傳統干燥室在非干燥季節就閑置的缺點。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的系統結構示意圖。
[0017]圖2是本發明的干燥室正視圖。
[0018]附圖標記說明:太陽能集熱器I ;第一閥門2 ;第二閥門3 ;第三閥門4 ;循環風機5 ;冷凝器6 ;壓縮機7 ;蒸發器8 ;膨脹閥9 ;排濕管10 ;進風口 11 ;進風風機12 ;排風口 13 ;排風風機14 ;四通閥15 ;安裝于干燥室內壁上的換熱盤管16 ;干燥區17 ;第二循環水泵18 ;儲水箱19 ;第一循環水泵20 ;置于儲水箱內的換熱器21 ;干燥室22 ;隔離板23 ；。
【具體實施方式】
[0019]在下面的描述中，將描述本發明的各種不同的方面。為了便于解釋，將陳述特定的配置和細節，以便提供對本發明的透徹理解。然而，本發明可能是在沒有在此提及的特定細節的情況下實現的，這對于熟悉這項技術的人將是明顯的。此外，為了突出本發明，眾所周知的特征可能被省略或簡化。
[0020]現在參照圖1，它是本發明的實施方案構成和結構示意圖。本發明的太陽能蓄能供熱系統由太陽能集熱器I通過第一閥門2、第二閥門3和第一循環水泵20與儲水箱19相連構成太陽能蓄能循環回路；儲水箱19通過第二閥門3、第三閥門4和第二循環水泵18與安裝于干燥室內壁上的換熱盤管16相連接構成太陽能供熱循環回路。
[0021]在本發明的熱泵干燥除濕蓄能系統中，干燥室22內的隔離板23將其分為干燥區17和熱泵所在區域；其所述熱泵所在區域內有循環風機5和熱泵設備。
[0022]所述循環風機5將強制使干燥室22內的熱空氣循環流動，依次經過循環風機
5-干燥區17-蒸發器8-冷凝器6-循環風機5，從而完成一個熱泵加熱干燥物料的過程。
[0023]所述熱泵設備的連接工作方式為:蒸發器8兩端分別與壓縮機7和膨脹閥9相連，壓縮機7和膨脹閥9的另一端分別接有I個四通閥15，四通閥15又與冷凝器6和置于儲水箱19內的換熱器21相連接；通過調節四通閥15的閉合方向來完成熱泵工作模式的切換，即可使熱泵循環工作過程為冷凝器6-壓縮機7-膨脹閥9-蒸發器8來實現干燥除濕模式或使熱泵循環工作過程為蒸發器8-膨脹閥9-壓縮機7-來實現蓄能模式。
[0024]所述蒸發器8底部外表面裝有排濕裝置10，經過物料區17后的濕空氣再通過蒸發器8時由于蒸發器8外表面溫度較低，濕空氣達到其露點溫度便會在蒸發器8外面析出水滴，水滴匯集后經排濕裝置10排出干燥室22，完成排濕過程。
[0025]所述干燥室22的同側墻壁上開有進風口 11和排風口 13。
[0026]所述進風口上裝有進風風機12 ;所述排風口上裝有排風風機14。當物料濕度過大，蒸發器8上的排濕負荷過重時啟動排風風機14，強制排出部分濕空氣；當干燥室內溫度過高時，啟動進風風機12，強制進風以降低室內溫度。
[0027]本發明有3種使用模式:太陽能蓄能供熱模式(單獨)、熱泵干燥除濕模式(單獨)、太陽能熱泵聯合蓄能供熱模式。
[0028]太陽能蓄能供熱模式(單獨)