【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烘干，具体涉及一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统。
技术介绍
1、传统的物料干燥除湿一般采用自然干燥或加热干燥。露天自然干燥存在效率低、占地面积大、易受天气影响以及耗费大量人力物力，也易受灰尘、虫蚁的污染，难以保证干燥农副产品的质量。而化石燃料烘干虽然不受上述客观因素的限制，但是干燥所需要的化石燃料，一方面是对环境造成污染，另外一方面是化石燃料的某些成分会对干燥产品造成污染，影响农副产品品质。在环境和能源双重危机下，减少对化石燃料的使用，积极开发新能源，是绿色干燥行业发展的必然趋势。
2、热泵烘干技术是利用电的能量，用热泵装置将热量从低温热源向高温热源输送热量的技术，一份电可以输送几份热，相比一般的电加热烘干可以节约50％以上的能耗，同时可以兼有冷凝器加热和蒸发器除湿的双重效果，是未来烘干技术的发展方向。
3、但是对于高原、严寒、昼夜温差大的地区，太阳能直接干燥受环境影响，同时，常规空气源热泵在环境温度降低至0℃以下后，机组的制热性能出现波动和衰减，干燥房温度显著降低，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。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、为了克服上述技术缺陷，本专利技术提供一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，在低温工况下能够为蒸发端提供足够的热量，保证热泵机组稳定运行制热，解决传统热泵干燥系统在高寒大温差下夜间无法连续干燥作业的问题。p>
2、本专利技术采用的技术方案如下：一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，包括由压缩机、冷凝器、蒸发器、风机组成的空气源热泵单元和干燥箱，所述压缩机连接光伏发电单元，所述冷凝器安装在所述干燥箱中，所述蒸发器的一侧安装有岩石回热储能单元，所述岩石回热储能单元与所述干燥箱管道连接，所述岩石回热储能单元连接主控制器。
3、一具体方案中，蒸发器为管翅式蒸发器，冷凝器为管翅式冷凝器，压缩机为涡旋压缩机。
4、具体的，根据高原、严寒、大温差工况条件，通过主控制器控制岩石回热储能单元的启闭，将空气能与岩石回热储能相结合，保证热泵机组能够在高寒大温差下能够稳定制热，同时保证干燥过程能够连续进行，通过光伏发电单元为空气源热泵单元的稳定运行提供电能。
5、进一步地，所述岩石回热储能单元包括储热箱，所述储热箱中填充有岩石材料，所述储热箱上设有取热管、回热管和取热管，所述取热管和回热管与所述干燥箱连通，所述取热管的出口朝向所述蒸发器设置，所述取热管、回热管和排热管上分别安装有第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀均连接主控制器。
6、具体的，当白天日照充足时，开启第一电磁阀和第二电磁阀，关闭第三电磁阀，使储热箱、蒸发器、压缩机、冷凝器和风机组成空气源热泵干燥储能系统，工质经蒸发器从空气中吸收热量，经冷凝器向干燥箱释放热量，对物料加热后，再经取热管流入储热箱中对岩石床进行加热，转化为岩石的热量储存；当夜晚空气温度下降，空气源热泵单元制热性能衰减时，关闭第一电磁阀，打开和/或关闭第二电磁阀，打开第三电磁阀，热空气经排热管流向蒸发器，工质经蒸发器吸取储热箱中的空气热量，压缩机升温升压后经冷凝器向干燥箱释放热量。将白天储存的热量取出供热泵机组使用，使热泵机组在不利工况下不运行或减少运行时间，提升热泵机组在高寒大温差下的制热性能，保证物料干燥品质。
7、进一步地，所述取热管、回热管和排热管中分别设有第一循环风机、第二循环风机和取热风扇，所述第一循环风机位于所述干燥箱的一侧，第二循环风机和取热风扇位于所述储热箱的一侧。
8、具体的，通过第一循环风机和取热管，可以将干燥箱中的热能导入储热箱中，对储热箱中的岩石床进行加热，再经由第二循环风机和回热管，回流进入干燥箱中，由此循环，将空气源热泵单元产生的热量转化为岩石的热量储存；通过第一循环风机和取热管，可以将干燥箱中的热能导入储热箱中，对储热箱中的岩石床进行加热，再经由取热风扇和排热管，将岩石床存储的热量排出，提升蒸发器周围环境温度。
9、进一步地，所述储热箱上开设有冷风进口，所述冷风进口安装有第四电磁阀连接主控制器。
10、具体的，冷空气经由冷风进口进入储热箱，与岩石床进行热交换，将岩石存储的热量取出，用于提升蒸发器周围环境温度。
11、进一步地，所述冷凝器和所述蒸发器之间的管路上设有膨胀阀。
12、具体的，工质经蒸发器从空气中吸收热量，压缩机升温升压后经冷凝器和冷凝器释放热量，通过膨胀阀降温降压后回到蒸发器中，由此循环。
13、进一步地，还包括温度传感器，所述温度传感器靠近所述蒸发器设置，所述温度传感器连接主控制器。
14、具体的，通过温度传感器监测蒸发器周围的环境温度，当蒸发器的表面温度低于设定温度时，主控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的启闭，将岩石回热储能系统中的热量取出供蒸发端使用，将热泵机组衰减的制热性能进行提升，保证干燥箱内部用能需求。
15、进一步地，所述光伏发电单元包括多组太阳能发电组件及光伏发电控制器，所述太阳能发电组件、光伏发电控制器和所述压缩机电连接。
16、具体的，将多组太阳能光伏发电组件串联在一起，并朝南固定安装在空旷无遮挡的区域，太阳能光伏发电组件与光伏发电控制器连接并驱动压缩机进行工作。
17、进一步地，所述干燥箱由保温板材制得，所述干燥箱中安装有物料架、物料盘。
18、一具体方案中，干燥箱为聚氨酯保温板拼接而成的矩形箱体，保温性能好。
19、进一步地，所述排热管的出口端安装有引流罩。
20、具体的，通过引流罩将储热箱中的热能均匀导向蒸发器，为蒸发器持续提供热量。
21、进一步地，还包括低压表和高压表，所述低压表位于压缩机和蒸发器之间的管路上，所述高压表位于压缩机和冷凝器之间的管路上。具体的，用于监测工质在空气源热泵单元中的运行稳定性。
22、有益效果：本专利技术提供的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，在高原、严寒、昼夜温差大的地区，白天将太阳光的能量转化为岩石的热量储存在岩石回热储能单元中，夜晚当空气温度下降，空气源热泵单元制热性能衰减时，通过将岩石回热储能单元中的热量释放，用于提升蒸发器周围环境温度，保证热泵单元稳定制热，维持干燥箱内部的供能稳定，保证了干燥物料的品质。
23、说明书附图
24、图1为本专利技术的结构示意图。
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1.一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，包括由压缩机(4)、冷凝器(7)、蒸发器(25)、风机组成的空气源热泵单元和干燥箱(8)，其特征在于：所述压缩机(4)连接光伏发电单元，所述冷凝器(7)安装在所述干燥箱(8)中，所述干燥箱(8)管道连接岩石回热储能单元，所述蒸发器(25)的一侧与所述岩石回热储能单元之间形成气流通路，所述岩石回热储能单元连接主控制器。
2.根据权利要求1的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，其特征在于：所述岩石回热储能单元包括储热箱(18)，所述储热箱(18)中填充有岩石材料，所述储热箱(18)上设有取热管(12)、回热管(13)和排热管(21)，所述取热管(12)和回热管(13)与所述干燥箱(8)连通，所述取热管(12)的出口朝向所述蒸发器(25)设置形成所述气流通路，所述取热管(12)、回热管(13)和排热管(21)上分别安装有第一电磁阀(11)、第二电磁阀(14)和第三电磁阀(22)，所述第一电磁阀(11)、第二电磁阀(14)和第三电磁阀(22)均连接主控制器。
3.根据权利要求2的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干
4.根据权利要求2的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，其特征在于：所述储热箱(18)上开设有冷风进口(16)，所述冷风进口(16)安装有第四电磁阀(17)连接主控制器。
5.根据权利要求2的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，其特征在于：所述冷凝器(7)和所述蒸发器(25)之间的管路上设有膨胀阀(26)。
6.根据权利要求1的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，其特征在于：还包括温度传感器，所述温度传感器靠近所述蒸发器(25)设置，所述温度传感器连接主控制器。
7.根据权利要求2的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，其特征在于：所述光伏发电单元包括多组太阳能发电组件(1)及光伏发电控制器(2)，所述太阳能发电组件、光伏发电控制器(2)和所述压缩机(4)电连接。
8.根据权利要求1的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，其特征在于：所述干燥箱(8)由保温板材制得，所述干燥箱(8)中安装有物料架、物料盘(9)。
9.根据权利要求2的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，其特征在于：所述排热管(21)的出口端安装有引流罩(23)。
10.根据权利要求2的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，其特征在于：还包括低压表(3)和高压表(5)，所述低压表(3)位于压缩机(4)和蒸发器(25)之间的管路上，所述高压表(5)位于压缩机(4)和冷凝器(7)之间的管路上。
...【技术特征摘要】
1.一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，包括由压缩机(4)、冷凝器(7)、蒸发器(25)、风机组成的空气源热泵单元和干燥箱(8)，其特征在于：所述压缩机(4)连接光伏发电单元，所述冷凝器(7)安装在所述干燥箱(8)中，所述干燥箱(8)管道连接岩石回热储能单元，所述蒸发器(25)的一侧与所述岩石回热储能单元之间形成气流通路，所述岩石回热储能单元连接主控制器。
2.根据权利要求1的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，其特征在于：所述岩石回热储能单元包括储热箱(18)，所述储热箱(18)中填充有岩石材料，所述储热箱(18)上设有取热管(12)、回热管(13)和排热管(21)，所述取热管(12)和回热管(13)与所述干燥箱(8)连通，所述取热管(12)的出口朝向所述蒸发器(25)设置形成所述气流通路，所述取热管(12)、回热管(13)和排热管(21)上分别安装有第一电磁阀(11)、第二电磁阀(14)和第三电磁阀(22)，所述第一电磁阀(11)、第二电磁阀(14)和第三电磁阀(22)均连接主控制器。
3.根据权利要求2的一种光伏岩石回热储能的空气源热泵干燥系统，其特征在于：所述取热管(12)、回热管(13)和排热管(21)中分别设有第一循环风机(10)、第二循环风机(15)和取热风扇(20)，所述第一循环风机(10)位于所述干燥箱(8)的一侧，第二循环风机(15)和取热风扇(20)位于所述储热箱(18)的一侧。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王云峰，官晓康，梁中炜，杨洁，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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