内置储热式热泵供热装置及方法制造方法及图纸

内置储热式热泵供热装置，包括加热器，风机，储热罐和热泵，热泵蒸发器放在密集烤房热风室前墙外，冷凝器放在储热罐中，压缩机和储热罐放在热风室内，储热罐，风机和加热器两两之间用管道连接，加热器吊挂在热风室顶墙中心通风孔正下方，加热器水平截面边长和通风孔孔径相等，风机底座固定在热风室侧墙内壁面上，烤房控制器依据装烟室中心湿空气温度控制风机启停，温控器依据储热罐空气温度控制压缩机启停，烤房控制器按三段式密集烘烤要求设定装烟室中心湿空气干湿球温度曲线，同一时刻湿空气干球温度设定值低于空气温度设定值0.5℃～10.0℃。烟叶密集烘烤供热可使用本发明专利技术。本发明专利技术节能环保，精准控温，烘烤周期长短不限，无人值守。

Heating Device and Method of Built-in Heat Storage Heat Pump

Built-in heat storage heat pump heating device, including heater, fan, heat storage tank and heat pump, heat pump evaporator outside the front wall of the hot air chamber in the intensive baking room, condenser in the heat storage tank, compressor and heat storage tank in the hot air chamber, heat storage tank, fan and heater are connected by pipes, heater hangs directly under the central ventilation hole of the top wall of the hot air chamber, heater is cut off horizontally. The side length and the aperture of the ventilation hole are equal. The base of the fan is fixed on the inner wall of the side wall of the hot air chamber. The curing room controller controls the start and stop of the fan according to the humid air temperature in the center of the filling room, the temperature controller controls the start and stop of the compressor according to the air temperature of the heat storage tank, and the curing room controller sets the temperature curve of the wet and dry balls of the wet air in the center of the filling room according to the requirement of three-stage intensive curing. The setting value of degree is lower than the setting value of air temperature from 0.5 to 10.0. The present invention can be used for heating tobacco intensive baking. The invention has the advantages of energy saving, environmental protection, precise temperature control, unlimited baking period and no one on duty.

【技术实现步骤摘要】
内置储热式热泵供热装置及方法
本专利技术涉及一种基于热泵供热、中间储热缓冲和间接加热烘烤的内置储热式热泵供热装置，适用于农业领域烟草行业烟叶密集烘烤调制工序使用。
技术介绍
我国目前主要采用燃煤热风炉来烘烤烟叶。按不完全统计的2017年我国烟叶生产年种植面积2200万亩推算，烟叶烘烤年用煤炭约为440至520万吨标准煤。用燃煤烘烤烟叶不仅耗煤量巨大，而且释放的燃烧污染物严重影响了烤烟区周围环境。空气能作为一种廉价且分布广泛的可再生能源和新能源，被认为是烟草烘烤用能理想替代方案。将空气能科学地应用到烤烟密集烘烤工艺，供能总量及速度和供能节奏均满足烟叶密集烘烤工艺需要，以保证干烟叶内在品质，是烟叶经济高效节能环保安全烘烤关键。如附图2所示，传统热泵供热装置包括热泵和烤房控制器，热泵包括压缩机，蒸发器，毛细管和冷凝器，冷凝器吊挂布置在热风室顶墙中心通风孔正下方。热风室顶墙即混合室和热风室之间的分隔墙，热风室顶墙中心开设圆形通风孔，湿空气驱动装置固定在通风孔内。在湿空气驱动装置作用下，装烟室来的湿空气和外界来的新风首先在混合室混合，接着湿空气穿过通风孔和冷凝器，然后自上而下穿过热风室，最后从热风室底部通风口进入装烟室。但是由于压缩机通电开机延时、热泵控制系统通电自检延时和压缩机启动后从冷凝压力升至额定值需要一段时间，压缩机停机后从冷凝压力降至0kPa也需要一段时间，烘烤供热和停止供热均存在迟后现象，导致装烟室温度不能适应烘烤工艺要求及时上升或下降。在一个装烟室温度变化周期内，相当长时间装烟室温度不在烘烤工艺所要求的温度范围。装烟室温度波动较大，烟叶烘烤质量不佳，尤其寒冷季节，传统热泵烤房烤坏烟叶现象更为突出。为了能控制装烟室中心湿空气温度，提高干烟叶烘烤品质，有必要改进热泵烤房结构和烘烤热源特性。解决现有热泵烤房无法立即升降温的问题，是让热泵可真正用于烟叶密集烘烤工艺的重要一步。研发控温及时且节能高效的内置储热式热泵供热装置，有助于提高我国现有烤烟装备技术水平，并促使烟草行业可持续发展。
技术实现思路
为了解决现有热泵烤房开始供热和停止供热存在明显迟后，导致装烟室温度波动幅度大、难以控温、烘烤时间延长和干烟叶品质无保障等问题，本专利技术提供一种基于热泵供热、中间储热缓冲和无供热迟后间接加热烘烤技术，具有精准控温、烘烤周期长短不限、无人值守和三段式密集烘烤工艺相适应的内置储热式热泵供热装置。内置储热式热泵供热装置，主要包括加热器，风机，储热罐，热泵，温控器和烤房控制器，热泵主要包括压缩机，蒸发器，毛细管和冷凝器，蒸发器放置在密集烤房热风室前墙外，冷凝器放置在储热罐中，压缩机，毛细管和储热罐放置在热风室内，压缩机和储热罐重量由热风室地平面支撑，储热罐罐壁设置空气进口和空气出口，储热罐空气出口和风机空气进口之间用管道连接，风机空气出口和加热器空气进口之间用管道连接，加热器空气出口和储热罐空气进口之间用管道连接，加热器吊挂布置在热风室顶墙中心通风孔正下方，加热器呈正立矮方体状，加热器水平截面边长和热风室顶墙中心通风孔孔径相等，加热器，风机和储热罐及其两两之间连接管道均置于热风室内，风机底座固定在热风室侧墙内壁面上，风机启停由烤房控制器依据装烟室中心湿空气温度控制，压缩机启停由温控器依据储热罐空气温度控制。使用内置储热式热泵供热装置时，烤房控制器按三段式密集烘烤工艺要求设定装烟室湿空气干湿球温度曲线，同一时刻烤房控制器装烟室湿空气干球温度设定值始终低于温控器储热罐空气温度设定值，同一时刻烤房控制器装烟室湿空气干球温度设定值与温控器储热罐空气温度设定值之差在0.5℃～10.0℃之间。烟草加工调制、烟草种植加工基地及烟农合作社烟叶密集烘烤供热场所，可以使用本专利技术。本专利技术经济、节能环保，社会效益显著。本专利技术节能效益明显；热泵使用寿命延长，环境污染物排放为零；环境温度低至-10℃时可以使用；加热可调节性好，精准控温，装烟室湿空气温度变化控制在-0.2℃～0℃以内；烘烤周期长短没有限制；无需人值守，无不安全隐患；和三段式密集烘烤工艺相适应，不会因供热问题烤坏烟叶。附图说明图1为内置储热式热泵供热装置原理图，图2为传统热泵供热装置原理图。图1和图2中，1为加热器，2为风机，3为储热罐，4为热泵，41为压缩机，42为蒸发器，43为毛细管，44为冷凝器，5为温控器，6为烤房控制器。注意区分制冷剂、空气和湿空气用词，制冷剂沿“压缩机→冷凝器→毛细管→蒸发器→压缩机”路线流动，空气沿“储热罐→风机→加热器→储热罐”路线流动，湿空气沿“装烟室→混合室→热风室顶墙中心通风孔→热风室→装烟室”路线流动。具体实施方式下面结合附图进一步阐述本专利技术。如附图1所示，内置储热式热泵供热装置，主要包括加热器1，风机2，储热罐3，热泵4，温控器5和烤房控制器6。热泵4主要包括压缩机41，蒸发器42，毛细管43和冷凝器44。蒸发器42放置在密集烤房热风室外。冷凝器44放置在储热罐3中，压缩机41，毛细管43和储热罐3放置在热风室内，压缩机41重量和储热罐3重量均由热风室地平面支撑。储热罐3可以是卧式罐，也可以是立式罐。储热罐3罐壁设置空气进口和空气出口。储热罐3空气出口和风机2空气进口之间用管道连接，风机2空气出口和加热器1空气进口之间用管道连接，加热器1空气出口和储热罐3空气进口之间用管道连接。风机2为微小型变频贯流风机或离心风机。加热器1重量由热风室顶墙支撑，加热器1可以吊挂布置在热风室顶墙中心通风孔正下方，此时加热器1最高位置和湿空气驱动装置及热风室顶墙外两者最低位置之间垂直距离为50mm～100mm，加热器1也可以固定在热风室顶墙中心通风孔正上方，此时加热器1最低位置和湿空气驱动装置及热风室顶墙外两者最高位置之间垂直距离为50mm～100mm。加热器1呈正立矮方体状，热风室顶墙中心通风孔孔径和加热器1水平截面边长相等，热风室顶墙中心和加热器1水平截面中心在同一条竖直线上。加热器1，风机2和储热罐3及其两两之间连接管道均置于热风室内，风机3底座固定在热风室侧墙内壁面上。本专利技术温控器5和烤房控制器6固定在装烟室前墙外壁面上，装烟室前墙外区域处于环境温度，能保护温控器5和烤房控制器6免受高温影响而保持正常采集温度信号并正常显示。密集烤房包括装烟室，热风室和混合室，混合室在热风室之上，热风室顶墙即混合室和热风室分隔墙，热风室宽度小于装烟室宽度。装烟室和混合室之间设置竖直隔墙，该竖直隔墙同时隔开装烟室和热风室。混合室顶墙和装烟室顶墙相连接，热风室地平面和装烟室地平面相连接。竖直隔墙顶面低于混合室顶墙内壁面一定高度，竖直隔墙顶面和混合室顶墙内壁面之间空间供装烟室湿空气流出。装烟室湿空气流出口相对的混合室侧墙开设新风进口。竖直隔墙底面高出热风室地平面一定高度，竖直隔墙底面和热风室地平面之间空间供湿空气从热风室流入装烟室。热风室顶墙中心开设圆形通风孔，湿空气驱动装置水平固定在通风孔内，本专利技术通风孔孔径和加热器1水平截面边长相等。以下吸式密集烤房和加热器1吊挂固定在热风室顶墙中心通风孔之下为例，在湿空气驱动装置作用下，装烟室湿空气在混合室和环境新风混合，湿空气全部垂直流过加热器1管壁外表面，再自上而下流过热风室，最后经垂直隔墙底部通风口流回装烟室。对于加热器1热交换而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.内置储热式热泵供热装置，主要包括加热器，风机，储热罐，热泵，温控器和烤房控制器，热泵主要包括压缩机，蒸发器，毛细管和冷凝器，蒸发器放置在密集烤房热风室前墙外，其特征在于：冷凝器放置在储热罐中，压缩机，毛细管和储热罐放置在热风室内，压缩机和储热罐重量由热风室地平面支撑，储热罐罐壁设置空气进口和空气出口，储热罐空气出口和风机空气进口之间用管道连接，风机空气出口和加热器空气进口之间用管道连接，加热器空气出口和储热罐空气进口之间用管道连接，加热器吊挂布置在热风室顶墙中心通风孔正下方，加热器呈正立矮方体状，加热器水平截面边长和热风室顶墙中心通风孔孔径相等，加热器，风机和储热罐及其两两之间连接管道均置于热风室内，风机底座固定在热风室侧墙内壁面上，风机启停由烤房控制器依据装烟室中心湿空气温度控制，压缩机启停由温控器依据储热罐空气温度控制。

【技术特征摘要】
1.内置储热式热泵供热装置，主要包括加热器，风机，储热罐，热泵，温控器和烤房控制器，热泵主要包括压缩机，蒸发器，毛细管和冷凝器，蒸发器放置在密集烤房热风室前墙外，其特征在于：冷凝器放置在储热罐中，压缩机，毛细管和储热罐放置在热风室内，压缩机和储热罐重量由热风室地平面支撑，储热罐罐壁设置空气进口和空气出口，储热罐空气出口和风机空气进口之间用管道连接，风机空气出口和加热器空气进口之间用管道连接，加热器空气出口和储热罐空气进口之间用管道连接，加热器吊挂布置在热风室顶墙中心通风孔正下方，加热器呈正立矮方体状，加热器水平截面边长和热...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾元方，农倩，石为之，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43