一种具有高低温补能与除湿的太阳能热泵干燥系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有高低温补能与除湿的太阳能热泵干燥系统，采用太阳能集热贮能系统，乙二醇防冻液高低温补能系统、空气源热泵系统与除湿系统组合的干燥系统。为了缓解在低温环境下空气源热泵制热效率低的问题，利用太阳能集热贮能系统以加热水的形式贮存热量；当气温低时，将贮存的热量以热水的形式释放给乙二醇防冻液分级换热补能系统进行不同温度梯度补能，提高干燥系统效率；同时启动高分子除湿系统，有效控制干燥箱内湿度，确保物料的干燥品质，减少干燥时间。实现太阳能、空气能、电能三种清洁能源多能互补，高低温补能有效节省热量，并维持系统运行稳定，显著缩短物料干燥周期，降低环境污染，提升能源综合利用效率和经济效率。经济效率。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高低温补能与除湿的太阳能热泵干燥系统


[0001]本专利技术涉及一种干燥系统，特别是涉及一种带有太阳能贮能、高低温补能及除湿的双蒸发器串联空气源热泵干燥系统，属于新能源干燥


技术介绍

[0002]太阳能与空气能是环境友好型低位能源，对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用这些能源非常适合。目前，常规空气源热泵干燥在高原、严寒、昼夜温差大的地区工作时，环境温度较高时，热泵机组能够正常工作，而环境温度降低至0℃以下时，机组的制热性能出现波动和衰减，干燥房温度显著降低且湿度较高，不利用干燥作业，当环境温度不断降低至空气的露点温度时蒸发器会出现结霜情况，压缩机的压缩比增大，压缩机排气温度急剧上升导致系统报警停机。单独使用某一种太阳能或空气源热泵形式来干燥存在一定的局限性，为此，将两者结合起来，优势互补实现稳定与持续干燥已然是迫在眉睫之势。
[0003]随着社会的进步与经济的发展，干燥主要用作对食品、乳制品、肉类、水产、化工、医药等的恒温干燥加热设备，干燥系统已经在工业，农业、生物制药等领域起到越来约大的作用。传统干燥通常采用露天自然干燥方法，其存在着诸多弊端：效率低、占地面积大、耗时耗力、易受阵雨和梅雨等气候条件的影响，也易受风沙、灰尘、虫蚁等的污染，难以保证干燥食品或农副产品的质量。人工干燥行业是能耗较大的产业，依靠化石燃料提供的热量，一方面对环境污染严重，另一方面难以保证被干燥食品或农副产品的质量，易造成二次污染。在能源危机和环境危机的今天，无论从节能还是从环保角度，积极开发新能源，提高热能利用率，是绿色干燥行业发展的必然趋势。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对在上述干燥方式中的不足，为减少现有干燥系统在低温下的能源消耗和效率低，提供了一种高低温补能与除湿的太阳能热泵干燥系统。通过分级储能太阳能热量并用于补能，从而实现热量分级利用，提高了工质的热量，换热率，有效控制在高原、严寒、大温差工况下热泵制热性能衰减波动、效率较低的问题和稳定干燥箱的干燥速率，增加系统普适性，有效节约能源，提高干燥效率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：采用太阳能集热贮能系统，乙二醇防冻液高低温补能系统、空气源热泵系统与除湿系统组成。
[0006]所述的乙二醇防冻液高低温补能系统由高低温储能水箱组成，与太阳能集热器相连，分级储能；所述的高低温补能是通过监测系统换热率，并转换成对应需求温度后选择合适温度的水箱；所述的高低温补能，补能结束后，回水会根据温度选择对应温度的水箱或者集热器。
[0007]所述的高低温补能具体形式为：通过监测干燥箱的温度，反馈给温度检测器并选取高温换热水箱或低温水箱后面的电磁阀的开启，并及时反馈给水泵温度监测器和电磁阀
或的开启，保证选择的换热水箱的热量稳定状态，并将合适温度的乙二醇防冻液输送到板式换热器，通过板式换热器与蒸发器为串联的形式，工质在蒸发器内加热一次后在板式换热器内进行补能再次加热后被送到压缩机，从而提高工质的热量，提高换热率，能解在高原、严寒、大温差工况下热泵制热性能衰减波动、效率较低的问题和稳定干燥箱的干燥速率。
[0008]所述太阳能集热贮能系统与空气源热泵系统是通过热泵补能系统以一个板式换热器与空气源热泵蒸发器串联的形式连接起来，进一步，所述的除湿系统为置于干燥箱内可抽拉更换的箱体，箱体内均匀分布除湿材料。
[0009]进一步，所述的太阳能集热贮能系统包括有真空管集热器、贮热水箱、循环水泵和温差控制器，通过监测承压换热水箱的温度来控制循环水泵将贮热水箱内的热量换给承压水箱内。
[0010]进一步，所述的太阳能真空管安装在倾斜的基础架上，设置丝口，用于地面固定。
[0011]进一步，所述的干燥箱内部分隔出循环回风风道，风道口安装有轴流回风风机。
[0012]进一步，所述的连接干燥箱内的除湿蒸发器的电磁阀为常开状态。
[0013]进一步，所述的干燥箱结构为长方体结构，箱体内设置9个循环风机构成风墙。
[0014]进一步，所述的干燥箱内物料架和物料盘分离，物料架底部安装万向轮。
[0015]本专利技术的优点和有益效果是：利用太能能分级蓄热，分级补能，同时对干燥箱内的湿度采取可更换并重复利用的吸附材料，储存热水通过高温及低温水箱将热量到蒸发器后端，实现制冷剂的二次加热，解决了空气源热泵在高原、严寒、大温差工况下热泵制热性能衰减波动、效率较低的问题和稳定干燥箱的干燥速率，是一种理想的干燥系统。。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施案例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面秒速中附图仅仅是本专利技术地实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术一种高低温补能与除湿的太阳能热泵干燥系统原理图。
[0018]图2为本专利技术提供的高低温补能系统图。
[0019]图中：1.太阳能集热器；2.集热循环水泵；3.温差控制器；4.储热水泵；5.温差控制器；6.电磁阀；7.电磁阀；8.高温储热水箱；9.高温储热水箱电加热；10.电磁阀；11.电磁阀；12.温差控制器；13.低温储热水箱；14.电磁阀；15.电磁阀；16.低温储热水箱电加热；17.电磁阀；18.温差控制器；19.补能蒸发器；20.电磁阀；21.压缩机；22.冷凝器；23.冷凝器风机；24.节流阀；25.蒸发器；26.蒸发器风机；27.回风风机；28.干燥箱；29.物料架；30.排水孔；31.可拆卸式框架；32.氯化锂
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硅胶层；33.除湿蒸发器。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实例对本专利技术作进一步详细的描述。
[0021]本专利技术提供了一种高低温补能与除湿的太阳能热泵干燥系统。
[0022]如附图1所示，本专利技术的太阳能与转轮除湿分级补能的高寒区热泵干燥系统，由转轮除湿补能系统，太阳能集热器和空气源热泵系统组成，其中包括干燥箱内循环和吸附材料解析。
[0023]首先，将太阳能集热器1朝南固定安装在空旷的无遮挡的区域，集热器1出口与高温储热水箱8相连，然后在到低温储能水箱13，集热器1进口与低温储热水箱13下部相连且中间安装循环泵2，温差控制器3通过温度传感器监测集热器出口温度，通过温差控制循环泵2的启停。
[0024]其次，通过监测环境温度，湿度，和空气源热泵换热量进行动态补能的干燥系统，通过温差控制器3和5监测温度的变化，调节选取补能系统的运行及电磁阀7或6的开度控制补能热量多少。
[0025]然后，选取对应的补能水箱进行补能，用于补能的板式蒸发器19与空气源热泵干燥系统中的蒸发器25并联起来，除湿蒸发器33通过电磁阀20连接在补能板式蒸发器19后端和蒸发器25前端，电磁阀20开度最大半开，其制冷剂的循环方向和补能热水的循环方向正好相反。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高低温补能与除湿的太阳能热泵干燥系统其特征在于，采用太阳能集热贮能系统，乙二醇防冻液高低温补能系统、空气源热泵系统与除湿系统组合的干燥系统。2.乙二醇防冻液高低温补能系统分为：当需要的补能热量为25℃
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35℃时，采用低温桶内的热量进行补能，当需要的补能热量为35℃及以上时，采用高温桶内的热量进行补能。3.解决在低温环境下空气源热泵出现蒸发器结霜导致换热效率降低的问题，同时，利用高低温交互补能，可实现储存热量最大化利用，维持干燥系统的最佳运行状况，提高干燥效率及补能系统利用率。4.如权利要求1所述的乙二醇防冻液高低温补能系统，其特征在于系统由高温换热水箱、低温换热水箱、换热盘管、电加热器、循环水泵、板式换热器、PVC管路、温度监测器、电磁阀等构成，换热盘管垂直安装在换热水箱内，换热盘管与贮热水箱通过管道连接，换热水箱中部安装辅助电加热设备。5.如权力要求1所述，用于补能的板式蒸发器与空气源热泵的蒸发器串联连接，板式换热器与换热水箱中的乙二醇防冻液相连，增加了乙二醇防冻液换热水箱进行二次换热，能够控制进入板式补能换热器中的乙二醇的温度，同时防止水直接通入板式换热器后结冰导致板式换热器损坏；当检测到干燥箱内温度波动且换热量降低时，启动该分级补能系统，系统根据干燥设定值与当前系统运行工况需求进行计算，并将该型号传输给换热水箱后端的温度监控器和电磁调节阀，调控高温或者低温换热水箱的选择，进行合适...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，张祖德，李国良，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
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