一种太阳能辅助热泵干燥系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能辅助热泵干燥系统，包括干燥室、双级压缩式热泵系统、太阳能真空热管集热系统，双级压缩式热泵系统与干燥室连接且用于通过干燥介质给干燥室提供干燥时所需的热能，太阳能真空热管集热系统与干燥室连接且用于通过干燥介质给干燥室提供干燥时所需的热能，太阳能真空热管集热系统还与所述双级压缩式热泵系统连接且用于为进入所述双级压缩式热泵系统的干燥介质预热。本发明专利技术的热泵系统采用两个压缩机并联设置，能够给系统提供足够的热能；冷凝器和副冷凝器并联设置，能够实现对干燥介质温度的多方位控制和通过副冷凝器与蒸发器的热交换保证热泵系统的制热效率。

A solar-assisted heat pump drying system

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能辅助热泵干燥系统
本专利技术属于干燥
，具体涉及一种太阳能辅助热泵干燥系统。
技术介绍
干燥的主要目的是为了将物料中的水分含量降低，减少因水分含量过高引起的腐败现象，提高物料的稳定性，减少物料运输成本等，从而实现对物料的高效使用。热泵干燥系统能有效地回收并利用空气的热量，因此运用的越来越广泛。随着技术的进步和人们节能环保意识的增强，太阳能辅助热泵干燥系统被快速推广和应用。现在的太阳能辅助热泵干燥系统，主要是通过太阳能节约一定的能耗。但是现有的太阳能辅助热泵干燥系统结构简单且不合理，能源利用率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种太阳能辅助热泵干燥系统，其热泵系统采用两个压缩机并联设置，能够给系统提供足够的热能；冷凝器和副冷凝器并联设置，能够实现对干燥介质温度的多方位控制和通过副冷凝器与蒸发器的热交换保证热泵系统的制热效率。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于：包括干燥室、双级压缩式热泵系统和太阳能真空热管集热系统，所述双级压缩式热泵系统与干燥室连接且用于通过干燥介质给干燥室提供干燥时所需的热能，所述太阳能真空热管集热系统与干燥室连接且用于通过干燥介质给干燥室提供干燥时所需的热能，所述太阳能真空热管集热系统还与所述双级压缩式热泵系统连接且用于为进入所述双级压缩式热泵系统的干燥介质预热；所述双级压缩式热泵系统包括第一压缩机、第二压缩机、冷凝器、蒸发器、辅助冷凝器、节流装置、电磁双通阀和毛细式热管，所述第一压缩机的出口与冷凝器的工作介质入口相连通，所述冷凝器的工作介质出口与节流装置的入口相连通，所述节流装置的出口与蒸发器的工作介质入口相连通，所述蒸发器的工作介质出口与第一压缩机的入口相连通，所述第二压缩机的出口与冷凝器的工作介质入口相连通，所述第二压缩机的入口与蒸发器的工作介质出口相连通，所述电磁双通阀的一端同时与第一压缩机的出口和第二压缩机的出口相连通，所述电磁双通阀的另一端与辅助冷凝器的工作介质入口相连通，所述辅助冷凝器的工作介质出口与节流装置的入口相连通，所述毛细式热管的蒸发段设置在辅助冷凝器内且能够与辅助冷凝器的工作介质进行热交换，所述毛细式热管的冷凝段设置在蒸发器上且用于除去蒸发器工作过程中凝结的霜，所述蒸发器的干燥介质出口与冷凝器的干燥介质入口相连通，所述冷凝器的干燥介质出口与干燥室的干燥介质入口相连通。上述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述太阳能真空热管集热系统包括第五干燥介质输送风机和用于通过吸收太阳能对干燥介质进行加热的真空管太阳能集热器，所述真空管太阳能集热器的干燥介质出口与第五干燥介质输送风机的进风口相连通，所述第五干燥介质输送风机的出风口与干燥室的干燥介质入口相连通，所述第五干燥介质输送风机的出风口还与所述双级压缩式热泵系统相连通。上述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述太阳能辅助热泵干燥系统还包括余热回收装置，所述余热回收装置的吸热端与干燥室的干燥介质出口连接且用于吸收从干燥室干燥介质出口流出的干燥介质中的热量，所述余热回收装置的放热端与太阳能真空热管集热系统连接且用于对进入太阳能真空热管集热系统的干燥介质进行预热，所述余热回收装置的放热端与双级压缩式热泵系统连接且用于为进入所述双级压缩式热泵系统的干燥介质进行预热，所述余热回收装置的放热端与干燥室连接且用于通过干燥介质给干燥室提供干燥时所需的热能。上述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述余热回收装置包括第一干燥介质输送风机、第二干燥介质输送风机、重力式热管余热回收器、第一电磁三通阀和第二电磁三通阀；所述重力式热管余热回收器包括重力热管、热管蒸发段出风口、热管蒸发段进风口、热管冷却段出风口、热管冷却段进风口、热管蒸发室和热管冷凝室，所述热管蒸发室和热管冷凝室通过隔热层相邻设置，所述重力热管的蒸发段设置在热管蒸发室内，所述重力热管的冷凝段设置在热管冷凝室内，所述热管蒸发段出风口设置在热管蒸发室的一端，所述热管蒸发段进风口设置在热管蒸发室的另一端，所述热管冷却段出风口设置在热管冷凝室的一端，所述热管冷却段进风口设置在热管冷凝室的另一端；所述第一干燥介质输送风机的出风口与热管冷却段进风口相连通，所述热管冷却段出风口与第一电磁三通阀的第二端口相连通，所述第一电磁三通阀的第一端口与所述太阳能真空热管集热系统的干燥介质入口相连，所述第一电磁三通阀的第三端口与第二电磁三通阀的第一端口相连通，所述第二电磁三通阀的第二端口与冷凝器的干燥介质入口相连通，所述第二电磁三通阀的第三端口与干燥室的干燥介质入口相连通。上述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述太阳能辅助热泵干燥系统还包括用于储存热量的环路式热管储热装置，所述环路式热管储热装置设置在热管冷却段出风口与第一电磁三通阀的第二端口之间；所述环路式热管储热装置包括储热装置蒸发器、储热装置冷凝器、制冷剂蒸汽管路、制冷剂液体管路、储热箱干燥介质进口、储热箱干燥介质出口、引风机、送风机、储热箱体和相变储热材料，所述相变储热材料设置在储热箱体内且用于储存热能，所述储热装置冷凝器也设置在储热箱体内且能够与相变储热材料进行热交换，所述储热装置蒸发器设置在储热箱体的外侧，所述储热箱干燥介质进口设置在储热箱体的下端，所述储热箱干燥介质出口设置在储热箱体的上端，所述引风机设置在储热箱干燥介质进口上且用于将干燥介质吹入储热箱体与相变储热材料进行热交换，所述送风机设置在储热箱干燥介质出口上且用于将热交换后的干燥介质从储热箱体送出，所述储热箱干燥介质出口与第一电磁三通阀的第二端口相连通，所述储热装置蒸发器的工作介质出口通过制冷剂蒸汽管路与储热装置冷凝器的工作介质入口相连通，所述储热装置冷凝器的工作介质出口通过制冷剂液体管路与储热装置蒸发器的工作介质入口相连通，所述储热装置蒸发器的干燥介质入口与热管冷却段出风口相连通，所述储热装置蒸发器的干燥介质出口与储热箱干燥介质进口相连通。上述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述太阳能辅助热泵干燥系统还包括第三电磁三通阀和第四干燥介质输送风机，所述第三电磁三通阀的第三端口与第四干燥介质输送风机的进风口相连通，所述第四干燥介质输送风机的出风口与太阳能真空热管集热系统的干燥介质进口相连通，所述第三电磁三通阀的第二端口与第一电磁三通阀的第一端口相连通，所述第三电磁三通阀的第一端口与干燥介质源相连通。上述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述太阳能辅助热泵干燥系统还包括第三干燥介质输送风机，所述第三干燥介质输送风机的出风口与所述双级压缩式热泵系统连接且用于将干燥介质输送到所述双级压缩式热泵系统内进行热交换，所述第三干燥介质输送风机的入风口与干燥介质源相连通。上述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述太阳能辅助热泵干燥系统还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器设置在干燥室内。上述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述太阳能辅助热泵干燥系统还包括第六干燥介质输送风机和第七干燥介质输送风机，所述五干燥介质输送风机的出风口与第六干燥介质输送风机的进风口相连通，所述第六干燥介质输送风机的出风口与干燥室的干燥介质入口相连通，所述第七干燥介质输送风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于：包括干燥室(41)、双级压缩式热泵系统和太阳能真空热管集热系统，所述双级压缩式热泵系统与干燥室(41)连接且用于通过干燥介质给干燥室(41)提供干燥时所需的热能，所述太阳能真空热管集热系统与干燥室(41)连接且用于通过干燥介质给干燥室(41)提供干燥时所需的热能，所述太阳能真空热管集热系统还与所述双级压缩式热泵系统连接且用于为进入所述双级压缩式热泵系统的干燥介质预热；所述双级压缩式热泵系统包括第一压缩机(24)、第二压缩机(25)、冷凝器(21)、蒸发器(23)、辅助冷凝器(26)、节流装置(22)、电磁双通阀(64)和毛细式热管(27)，所述第一压缩机(24)的出口与冷凝器(21)的工作介质入口相连通，所述冷凝器(21)的工作介质出口与节流装置(22)的入口相连通，所述节流装置(22)的出口与蒸发器(23)的工作介质入口相连通，所述蒸发器(23)的工作介质出口与第一压缩机(24)的入口相连通，所述第二压缩机(25)的出口与冷凝器(21)的工作介质入口相连通，所述第二压缩机(25)的入口与蒸发器(23)的工作介质出口相连通，所述电磁双通阀(64)的一端同时与第一压缩机(24)的出口和第二压缩机(25)的出口相连通，所述电磁双通阀(64)的另一端与辅助冷凝器(26)的工作介质入口相连通，所述辅助冷凝器(26)的工作介质出口与节流装置(22)的入口相连通，所述毛细式热管(27)的蒸发段设置在辅助冷凝器(26)内且能够与辅助冷凝器(26)的工作介质进行热交换，所述毛细式热管(27)的冷凝段设置在蒸发器(23)上且用于除去蒸发器(23)工作过程中凝结的霜，所述蒸发器(23)的干燥介质出口与冷凝器(21)的干燥介质入口相连通，所述冷凝器(21)的干燥介质出口与干燥室(41)的干燥介质入口相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于：包括干燥室(41)、双级压缩式热泵系统和太阳能真空热管集热系统，所述双级压缩式热泵系统与干燥室(41)连接且用于通过干燥介质给干燥室(41)提供干燥时所需的热能，所述太阳能真空热管集热系统与干燥室(41)连接且用于通过干燥介质给干燥室(41)提供干燥时所需的热能，所述太阳能真空热管集热系统还与所述双级压缩式热泵系统连接且用于为进入所述双级压缩式热泵系统的干燥介质预热；所述双级压缩式热泵系统包括第一压缩机(24)、第二压缩机(25)、冷凝器(21)、蒸发器(23)、辅助冷凝器(26)、节流装置(22)、电磁双通阀(64)和毛细式热管(27)，所述第一压缩机(24)的出口与冷凝器(21)的工作介质入口相连通，所述冷凝器(21)的工作介质出口与节流装置(22)的入口相连通，所述节流装置(22)的出口与蒸发器(23)的工作介质入口相连通，所述蒸发器(23)的工作介质出口与第一压缩机(24)的入口相连通，所述第二压缩机(25)的出口与冷凝器(21)的工作介质入口相连通，所述第二压缩机(25)的入口与蒸发器(23)的工作介质出口相连通，所述电磁双通阀(64)的一端同时与第一压缩机(24)的出口和第二压缩机(25)的出口相连通，所述电磁双通阀(64)的另一端与辅助冷凝器(26)的工作介质入口相连通，所述辅助冷凝器(26)的工作介质出口与节流装置(22)的入口相连通，所述毛细式热管(27)的蒸发段设置在辅助冷凝器(26)内且能够与辅助冷凝器(26)的工作介质进行热交换，所述毛细式热管(27)的冷凝段设置在蒸发器(23)上且用于除去蒸发器(23)工作过程中凝结的霜，所述蒸发器(23)的干燥介质出口与冷凝器(21)的干燥介质入口相连通，所述冷凝器(21)的干燥介质出口与干燥室(41)的干燥介质入口相连通。2.按照权利要求1所述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述太阳能真空热管集热系统包括第五干燥介质输送风机(55)和用于通过吸收太阳能对干燥介质进行加热的真空管太阳能集热器(11)，所述真空管太阳能集热器(11)的干燥介质出口与第五干燥介质输送风机(55)的进风口相连通，所述第五干燥介质输送风机(55)的出风口与干燥室(41)的干燥介质入口相连通，所述第五干燥介质输送风机(55)的出风口还与所述双级压缩式热泵系统相连通。3.按照权利要求1或2所述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述太阳能辅助热泵干燥系统还包括余热回收装置，所述余热回收装置的吸热端与干燥室(41)的干燥介质出口连接且用于吸收从干燥室(41)干燥介质出口流出的干燥介质中的热量，所述余热回收装置的放热端与太阳能真空热管集热系统连接且用于对进入太阳能真空热管集热系统的干燥介质进行预热，所述余热回收装置的放热端与双级压缩式热泵系统连接且用于为进入所述双级压缩式热泵系统的干燥介质进行预热，所述余热回收装置的放热端与干燥室(41)连接且用于通过干燥介质给干燥室(41)提供干燥时所需的热能。4.按照权利要求3所述的一种太阳能辅助热泵干燥系统，其特征在于，所述余热回收装置包括第一干燥介质输送风机(51)、第二干燥介质输送风机(52)、重力式热管余热回收器(31)、第一电磁三通阀(61)和第二电磁三通阀(62)；所述重力式热管余热回收器(31)包括重力热管(31-1)、热管蒸发段出风口(31-2)、热管蒸发段进风口(31-3)、热管冷却段出风口(31-4)、热管冷却段进风口(31-5)、热管蒸发室(31-6)和热管冷凝室(31-7)，所述热管蒸发室(31-6)和热管冷凝室(31-7)通过隔热层相邻设置，所述重力热管(31-1)的蒸发段设置在热管蒸发室(31-6)内，所述重力热管(31-1)的冷凝段设置在热管冷凝室(31-7)内，所述热管蒸发段出风口(31-2)设置在热管蒸发室(31-6)的一端，所述热管蒸发段进风口(31-3)设置在热管蒸发室(31-6)的另一端，所述热管冷却段出风口(31-4)设置在热管冷凝室(31-7)的一端，所述热管冷却段进风口(31-5)设置在热管冷凝室(31-7)的另一端；所述第一干燥介质输送风机(51)的出风口与热管冷却段进风口(31-5)相连通，所述热管冷却段出风口(31-4)与第一电磁三通阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛韩玲，吴业豪，万学宁，陈柳，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61