太陽能干燥溫室和方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及太陽能利用技術領域，特別是涉及一種太陽能干燥溫室和方法。
【背景技術】
[0002] 2008年，我國能源消耗約0. 95t標準煤/萬元⑶P;其中12%的能耗用于干燥作 業，干燥能耗相當于〇. 114t標準煤/萬元GDP，因此，研制高效節能干燥設備和改造現有設 備對實現我國節能減排的長期規劃具有重要意義。
[0003] 而太陽能利用具有普遍、無害、巨大和長久性等優點，是廉價優質的清潔能源。但 是，太陽能同時具有分散性、隨機性和間歇性的缺點，這些缺點使太陽能干燥技術在應用穩 定性上受到限制，通常配備輔助加熱克服該缺點。
[0004] 并且，多數的產品干燥加工工藝要求在不同干燥階段使用不同干燥溫度，對熱量 的需求隨之不同。
[0005] 但是，一般的太陽能干燥器只有一個干燥區域（下文簡稱普通干燥溫室），只有一 個設定溫度和設定濕度，在應用于干燥過程需要改變干燥溫度和濕度的物料時，一般操作 是，在一批物料干燥完畢后才進下一批物料。該干燥器是基于干燥過程熱量需求最大的干 燥階段設計的，當物料干燥處于非最大熱量需求的干燥階段時，太陽能的供給過大，需要大 量的通風以降低干燥溫度，表現為太陽能未能充分利用；當太陽能不充足時就達不到最高 干燥溫度要求，表現出最高溫度的可控性差的缺點，通常采用輔助熱源克服該缺點。
[0006] 當加工干燥周期較長的物料時需要建造多個干燥溫濕度不同且獨立運行的太陽 能干燥器，滿足不同的干燥溫濕度要求，占用大量的場地吸收太陽能。這種多個太陽能干 燥器獨立運行的設計，當太陽能不充足時，便出現應用溫度較低的干燥器超溫，需要排走熱 量，而應用溫度較高的干燥器溫度不足，需要輔助熱源補充熱量，同樣存在單個干燥器的缺 點。
【發明內容】
[0007] 基于此，有必要針對上述問題，提供一種太陽能干燥溫室和方法。該干燥溫室能夠 滿足物料干燥工藝在各階段對干燥溫濕度的不同要求，并能夠充分利用太陽能，具有非常 好的節能效果。
[0008] 一種太陽能干燥溫室，包括：
[0009] 干燥器，包括至少三個獨立的干燥室，所述干燥室至少有一外壁由透光材料制成， 并且每個干燥室內均設有提供熱量的熱源裝置，與外界連通的排氣裝置和進氣裝置，與其 它干燥室連通的換氣風機；
[0010] 換熱器，包括換熱風道和至少三個換熱風機，所述換熱風機設于該換熱風道內，并 分別對應于不同的干燥室，所述換熱器可對任意兩個干燥室進行換熱；
[0011] 檢測系統，包括設于每個干燥室內的溫度檢測器和濕度檢測器；以及
[0012] 電氣控制系統，所述熱源裝置、排氣裝置、進氣裝置、換氣風機、換熱風機、溫度檢 測器和濕度檢測器均與該電氣控制系統電氣連接。
[0013] 上述太陽能干燥溫室，設有3個或以上干燥室，可以分區干燥不同干燥特性的多 種物料或分區干燥處于不同干燥階段的同一類物料。該干燥溫室的各個干燥室之間的設定 干燥溫度和濕度是獨立且可以不相同的，但各干燥室之間可以進行空氣的熱量交換，也可 以進行空氣的物質交換或在干燥室之間流動。上述風機均指具有閥門的風機，在不運行時， 閥門關閉，隔絕各干燥室之間的自然傳遞。根據各干燥室的設定溫度濕度和即時溫度濕度， 結合環境溫度濕度，統籌使用整個干燥器內空氣的熱量和質量，可通過合理的控制邏輯和 電氣控制系統，有條件的啟動具各種功能的熱源裝置、排氣裝置、進氣裝置、換氣風機、換熱 風機等裝置，驅動各干燥室之間空氣的熱質流動，使整個干燥器內的熱質利用達到最佳，節 能作用明顯。
[0014] 在其中一個實施例中，所述熱源裝置包括熱源風機、輔助加熱器和熱源風道，所述 輔助加熱器設于熱源風道內，所述熱源風機也設于該熱源風道內，并且該熱源風機分別對 應于不同的干燥室。通過熱源風道的設置，可以采用一個輔助加熱器，就能夠對所有干燥室 進行供熱。
[0015] 在其中一個實施例中，所述干燥器為一個整體，被隔熱墻分隔為三個干燥室，分別 為高溫干燥室，中溫干燥室和低溫干燥室；所述換熱器設于三個干燥室相互鄰接處。將換熱 器設于三個干燥室相互鄰接處，具有換熱方便，換熱效果好的優點。
[0016] 在其中一個實施例中，所述高溫干燥室和中溫干燥室之間的隔熱墻上設有中高換 氣風機，所述高溫干燥室和低溫干燥室之間的隔熱墻上設有低高換氣風機，所述中溫干燥 室和低溫干燥室之間的隔熱墻上設有低中換氣風機。通過隔熱墻上設置的換氣風機，可以 直接對兩個干燥室進行換氣。
[0017] 在其中一個實施例中，該太陽能干燥溫室還包括吸熱層，所述吸熱層位于高溫干 燥室內，且該吸熱層與隔熱墻平行設置，在吸熱層與隔熱墻之間形成豎向風道，即為熱源風 道。吸熱層能夠更好的利用太陽能，而把吸熱層設于高溫干燥室內，充分考慮了高溫干燥室 對熱能的高要求，具有設計合理的優點。
[0018] 在其中一個實施例中，所述中溫干燥室和低溫干燥室的頂面與換熱器的頂面之間 形成頂空風道，該頂空風道與高溫干燥室頂空和所述豎向風道共同組成熱源風道，且所述 輔助加熱器位于豎向風道內。
[0019] 在其中一個實施例中，所述排氣裝置為排氣風機或排氣閥，所述進氣裝置為進氣 閥或進氣風機。可以理解的，當排氣裝置為排氣風機時，進氣裝置為進氣閥；當排氣裝置為 排氣閥時，進氣裝置為進氣風機，這樣的搭配具有經濟合理的特點。
[0020] 本發明還公開了一種太陽能干燥方法，采用上述的太陽能溫室，由溫度檢測器和 濕度檢測器檢測每個干燥室內的溫度和濕度，根據電氣控制系統預定的邏輯設定，開啟或 關閉相應的熱源裝置、排氣裝置、進氣裝置、換氣風機和換熱風機，在干燥室之間進行換熱 換氣，和/或以熱源裝置對干燥室進行供熱，和/或對干燥室進行排氣進氣，使各干燥室內 的溫度和濕度均達到預設范圍。
[0021] 上述太陽能干燥方法，采用上述具有三個以上獨立干燥室的太陽能溫室，根據各 干燥室的設定溫度濕度和即時溫度濕度，結合環境溫度濕度，統籌使用整個干燥器內空氣 的熱量和質量，可通過合理的控制邏輯和電氣控制系統，有條件的啟動具各種功能的熱源 裝置、排氣裝置、進氣裝置、換氣風機、換熱風機等裝置，驅動各干燥室之間空氣的熱質流 動，使整個干燥器內的熱質利用達到最佳，節能作用明顯。
[0022] 在其中一個實施例中，所述電氣控制系統預定的邏輯設定為：
[0023] 當檢測到干燥室的溫度超出預定范圍，則判斷其它干燥室的溫度是否可提供熱 量，如是，則開啟換熱風機進行換熱，如否，則開啟熱源裝置供熱；
[0024] 當檢測到干燥室的濕度超出預定范圍，則判斷所有干燥室的空氣總含濕量是否高 于含濕量預設總值范圍，如是，則選取環境與干燥室之間熱濕比較小的干燥室進行排氣；如 否，則選取可以接受更高濕空氣及相應溫度變化且濕度較低的干燥室進行換氣。
[0025] 通過上述邏輯設定，在某一干燥室如普通溫室一樣向外界排氣之前，首先考慮是 否能與其它干燥室之間進行換氣換熱，優先在干燥室之間進行換氣換熱，盡量避免直接向 外界排氣，損失熱能，具有很好的節能效果。
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