CN213873481U - 一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥*** - Google Patents
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Abstract
实用新型公开了一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，其结构包括热泵回热干燥***、太阳能贮能***。所述的热泵回热干燥***由干燥房、物料架、保温层、干燥房门、导流风板、干燥房进（出）风口、排风风管、出风风机、空气换热器、循环风机、进风风机、管套翅片式复合蒸发器、蒸发风机、膨胀阀、压缩机、冷凝器、环境新风和风阀组成；太阳能贮能***由集热器、储热水箱、温度控制器、循环水泵和多个阀门组成。本实用新型能够有效提高寒冷地区昼夜大温差工况下，***连续工作的可靠性和稳定性，通过太阳能日间热水贮能并在夜间低温下通过换热，降低蒸发器结霜量，并采用双回热方式，回收尾气余热，提高干燥效率，节能效果明显。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能耦合热泵干燥***，特别涉及一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，属于太阳能干燥技术领域。
背景技术
热泵干燥技术是20世纪70年代末发展起来的一项高新技术，因其高效节能，热效率高，无污染，干燥质量好而越来越受到人们的重视。太阳能空气源热泵是一种高效节能的技术，它能通过消耗一部分高品位能，经过逆卡诺热力循环，把另外一部分低品位能转化成高品位能的能量提升装置。热泵干燥的对象从最初的木材干燥拓展到了食品加工、瓜果蔬菜、药物及生物制品等诸多领域。虽然热泵干燥存在诸多优点，但是在冬季严寒温差变化大地区，怎样进一步回收排湿空气的热量、降低低温环境下热泵蒸发器结霜量以及干燥房内部风道的结构设计，目前还没有一种简单而实用的措施，使得热泵干燥装置的干燥性能提高成为了一道障碍。基于高原寒冷大温差环境下，传统热泵干燥回热效率低、蒸发器结霜量大，提出一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，通过利用丰富的太阳能资源，在白天吸收太阳辐射能贮存在热水中，并在夜间低温时通过管套翅片式复合蒸发器与空气、制冷剂进行换热，大大降低低温时蒸发器结霜量，并经过回热***吸收排湿空气中的热量，从而达到提高能源利用率以及提升干燥效率和节能目标。
发明内容
本实用新型目的针对在上述高原寒冷温差波动大环境下单一热泵干燥方式中的不足，提供一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，不仅解决了夜间低温下热泵***运行不稳定、干燥箱内部温湿度场域分布不均匀的问题，有效提高了热泵干燥房的干燥效率，同时还避免了传统晾晒造成的物料品质质量降低，被尘土、虫害的二次污染等问题，而且造价成本低、可靠性好、制作安装方便。
本实用新型通过以下技术方案完成：一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，包括热泵回热干燥***、太阳能热水贮能***。所述的热泵回热干燥***由干燥房、物料架、保温层、干燥房门、导流风板、干燥房进风口、干燥房出风口、排风风管、出风风机、空气换热器、循环风机、进风风机、管套翅片式复合管套翅片式复合蒸发器、蒸发风机、膨胀阀、压缩机、冷凝器、环境新风和风阀组成；太阳能热水贮能***由、太阳能集热器、储热水箱、温度控制器、循环水泵A、循环水泵B、水箱冷水进水阀门、水箱排水阀门、水循环阀门A、水循环阀门B和管道排水阀门组成。其中热泵的主要部件是管套翅片式复合蒸发器；膨胀阀；压缩机和冷凝器。风阀安装在环境中，两端分别连接空气换热器和环境新风；空气换热器的预热新风出口与热泵冷凝器相连，空气换热器的排湿热风进口与排风风管相连，空气换热器的排湿热风出口与热泵管套翅片式复合管套翅片式复合蒸发器相连。排风风管另一端与干燥房出风口相连。所述的干燥房内的分风挡板上有间距相等的若干通风孔。太阳能热水贮能***的主要部件是太阳能集热器、储热水箱、循环水泵A。
进一步，所述的保温层为聚氨酯冷库板，可以有效降低热量损失。
进一步，所述的导流风板上有等间距的若干孔洞，可以使干燥房内部温湿度场域分布均匀。
进一步，所述的循环风机安装在干燥房中部，前后为物料干燥区域，减少热风死角。
进一步，所述的空气换热器安装在排风风管和管套翅片式复合管套翅片式复合蒸发器之间，用空气换热器作为一级余热回收装置，用管套翅片式复合蒸发器二级余热回收装置。
进一步，所述的热泵回热干燥***由压缩机、冷凝器、膨胀阀、管套翅片式复合蒸发器依次连接，形成制冷剂循环通道；所述的太阳能热水贮能***由太阳能集热器、储热水箱、循环水泵A依次连接，形成太阳能热水贮能通道；水循环阀门A、温度控制器、循环水泵B、管套翅片式复合蒸发器、水循环阀门B、储热水箱依次连接，形成热水、制冷工质以及空气多工质复合换热通道，提升夜间低温环境下热泵***运行稳定性，降低蒸发器结霜量。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：本实用新型采用太阳能白天热水集热贮能，夜间热水放热补能供热，降低蒸发器结霜量，大大提高了热泵***夜间低温环境下的运行效率，并采用双回热方式，多方面高效率的向干燥房供热，可降低产品干燥所需能耗，降低干燥成本，同时通过导流风板和循环风机增加干燥房内场域分布均匀，，保证干燥产品质量。
附图说明
图1是实现本实用新型一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***的***结构示意图；
图中：1干燥房；2保温层；3物料架；4干燥房门；5导流风板；6干燥房进风口；7干燥房出风口；8出风风机 ；9排风风管； 10风阀；11空气换热器；12循环风机；13进风风机；14管套翅片式复合管套翅片式复合蒸发器；15膨胀阀；16压缩机；17冷凝器；18环境新风；19蒸发风机；20太阳能集热器；21储热水箱；22温度控制器；23循环水泵A；24循环水泵B；25水箱冷水进水阀门；26水箱排水阀门；27水循环阀门A；28水循环阀门B；29管道排水阀门。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。
本实用新型提供了一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***。
图1为本实用新型的***结构示意图，包括热泵回热干燥***、太阳能热水贮能***。所述的热泵回热干燥***由干燥房（1）、保温层（2）、物料架（3）、干燥房门（4）、导流风板（5）、干燥房进风口（6）、干燥房出风口（7）、出风风机（8）、排风风管（9）、风阀（10）、空气换热器（11）、循环风机（12）、进风风机（13）、管套翅片式复合管套翅片式复合蒸发器（14）、膨胀阀（15）、压缩机（16）、冷凝器（17）、环境新风（18）和蒸发风机（19）组成；太阳能热水贮能***由太阳能集热器（20）、储热水箱（21）、温度控制器（22）、循环水泵A（23）、循环水泵B（24）、水箱冷水进水阀门（25）、水箱排水阀门（26）、水循环阀门A（27）、水循环阀门B（28）和管道排水阀门（29）组成；其中热泵的主要部件是管套翅片式复合蒸发器（15）；膨胀阀（15）；压缩机（16）和冷凝器（17）；太阳能热水贮能***的主要部件是太阳能集热器（20）、储热水箱（21）、循环水泵A（23）。
首先，管套翅片式复合蒸发器（14）连接压缩机（16）连通冷凝器（17）经膨胀阀（15）回归管套翅片式复合蒸发器构成制冷工质循环***；且风阀（10）安装在环境中，两端分别连接空气换热器（11）和环境新风（18）；空气换热器（11）的预热新风出口与热泵冷凝器（17）相连，空气换热器（11）的排湿热风进口与排风风管（9）相连，空气换热器（11）的排湿热风出口与热泵管套翅片式复合管套翅片式复合蒸发器（14）相连；排风风管（9）另一端与干燥房出风口（7）相连；导流风板（5）上有等间距的若干风孔，安装在干燥房（1）内部的干燥房进风口（6）处。
其次，太阳能集热器通过吸收太阳能辐射能将热水由循环水泵A进入储热水箱（21）内，形成热水贮能循环***。储热水箱（21）内热水经过水循环阀门A（27）由温度控制器（22）控制通过循环水泵B（24）强制循环进入管套翅片式复合蒸发器（14），再经水循环阀门B（28）回到储热水箱（21）内，形成热水换热补能循环，完成一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***的安装。
一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，以下简称***。***中设置有热泵回热干燥***、太阳能热水贮能***，能满足冬季高原严寒温差波动大地区的不同干燥工艺下的连续干燥作业。
具体的，在太阳能资源丰富的高原地区，白天环境温度高、太阳辐照充足时，热泵干燥***单独运行不与热水产生换热，水循环阀门A（17）、水循环阀门B（28）关闭、管道排水阀（29）打开排净管道内水分防止水结冰冻坏管路，管套翅片式复合蒸发器（14）从空气中获取热能，经压缩机（16）压缩产生高温高压蒸汽，再由冷凝器（17）冷凝放热，通过进风风机（13）吹进干燥房入风口。与此同时，太阳能集热器通过吸收太阳能辐射热将热量储存在热水中，并保存在储热水箱备用。
具体的，当夜间环境温度低于某一温度时，温度控制器（22）发出信号，水循环阀门A（17）、水循环阀门B（28）打开、管道排水阀（29）关闭，热水经循环水泵B（24）进入管套翅片式复合蒸发器（14）与制冷工质、空气发生换热，降低***结霜量，提高其制热效率。
具体的，所述的干燥房（1）内的导流风板（5）上有等间距的若干风孔，将热干燥房进风口（6）出的热空气均匀地分配到干燥房（1）内部。
具体的，所述的循环风机（12）安装在干燥房（1）中间部位，其前后为物料干燥区域，借助物料架（3）层与层之间形成的自然风道，热空气横向通过干燥物料，减小风阻的同时，并迅速带走物料的水分，完成一次干燥。
具体的，所述的空气换热器（11）安装在排风风管（9）和管套翅片式复合蒸发器（14）之间，用空气换热器（11）作为一级余热回收装置，用管套翅片式复合蒸发器（14）二级余热回收装置。
以上所述，仅是本专利的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，其结构包括热泵回热干燥***、太阳能热水贮能***；所述的热泵回热干燥***由干燥房、物料架、保温层、干燥房门、导流风板、干燥房进风口、干燥房出风口、排风风管、出风风机、空气换热器、循环风机、进风风机、管套翅片式复合管套翅片式复合蒸发器、蒸发风机、膨胀阀、压缩机、冷凝器、环境新风和风阀组成；太阳能热水贮能***由、太阳能集热器、储热水箱、温度控制器、循环水泵A、循环水泵B、水箱冷水进水阀门、水箱排水阀门、水循环阀门A、水循环阀门B和管道排水阀门组成；其特征是：热泵的主要部件是管套翅片式复合蒸发器；膨胀阀；压缩机和冷凝器；风阀安装在环境中，两端分别连接空气换热器和环境新风；空气换热器的预热新风出口与热泵冷凝器相连，空气换热器的排湿热风进口与排风风管相连，空气换热器的排湿热风出口与热泵管套翅片式复合管套翅片式复合蒸发器相连；排风风管一端与干燥房出风口相连。
2.根据权利要求 1 中所述的一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，其特征是：所述的保温层为聚氨酯冷库板。
3.根据权利要求 1 中所述的一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，其特征是：干燥房内安装有等间距的若干孔洞的导流风板，将热空气均匀地分配到干燥房内部。
4.根据权利要求 1 中所述的一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，其特征是：循环风机安装在干燥房中间部位，其前后为物料干燥区域。
5.根据权利要求 1 中所述的一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，其特征是：空气换热器安装在排风风管和管套翅片式复合管套翅片式复合蒸发器之间，用空气换热器作为一级余热回收装置，用管套翅片式复合蒸发器二级余热回收装置。
6.根据权利要求 1 中所述的一种新型太阳能热耦合热泵双回热干燥***，其特征是：太阳能热耦合热泵双回热干燥***，包括：热泵回热干燥***、太阳能热水贮能***；所述的热泵回热干燥***由压缩机、冷凝器、膨胀阀、管套翅片式复合蒸发器依次连接，形成制冷剂循环通道；所述的太阳能热水贮能***由太阳能集热器、储热水箱、循环水泵A依次连接，形成太阳能热水贮能通道；水循环阀门A、温度控制器、循环水泵B、管套翅片式复合蒸发器、水循环阀门B、储热水箱依次连接，形成热水、制冷工质以及空气多工质复合换热通道。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114992999A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-09-02 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 二级制热太阳能耦合热泵干燥*** |
| CN116007306A (zh) * | 2022-03-29 | 2023-04-25 | 云南师范大学 | 一种太阳能与转轮除湿分级补能的高寒区热泵干燥*** |
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| CN116007306B (zh) * | 2022-03-29 | 2023-09-19 | 云南师范大学 | 一种太阳能与转轮除湿分级补能的高寒区热泵干燥*** |
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