一种太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统。该系统包括高温热泵子系统、太阳能辅助子系统、温湿度控制调节子系统、烘干房子系统。本发明专利技术将高温热泵技术、空调调节技术、可再生能源高效利用技术和辅助电加热技术有机结合，拓宽了不同物料烘干的应用领域，提高了高温热泵烘干系统运行的可靠性、稳定性和经济性；本发明专利技术通过控制器PLC及相关执行机构的智能调节，针对物料烘干工艺的要求，采用分时段温湿度控制策略，实现烘干过程的全自动控制，同时提高了烘干物料的品质、成色和香味，保证了烘干物料的质量；本发明专利技术直接利用太阳能作为物料烘干辅助热源，性价比高，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统
本专利技术涉及一种太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统。
技术介绍
在我国，传统的烘干技术主要是通过燃油、燃气、燃煤或燃烧木材等一次能源产生热量进行产品烘干，不但能耗大、效率低，还会产生大量的废气、废水、废渣、尘埃等有害物质，造成酸雨、雾霾等灾害，严重污染环境。同时，采用传统能源的烘干技术，在物料的烘干过程中，会出现有害气体进入烘干房，使物料里含有硫等有害物质，形成二次污染。因此，传统的烘干工艺需要改进。目前的新型烘干技术主要有两种，一种是采用电热管直接加热技术，操作简单，但效率太低，运行成本较高，与国家的节能政策相反；另一种是采用热泵烘干技术，节能环保，已有部分企业开始使用，但现有的热泵烘干技术，系统功能过于简单，智能调节性较差，引起烘干房的温度、湿度波动较大，不能满足烘干工艺的温、湿度调节要求，导致热泵系统总体效率不高，运行寿命降低。另外，目前的新型烘干技术对于可再生能源的直接利用很少，限制了热泵烘干技术的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的正是为了提供一种太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统，以解决现有烘干工艺中环境污染严重、效率较低、运行成本高、温湿度调节较差、可再生能源利用效率低等突出技术问题。本专利技术的目的可通过下述技术措施来实现：本专利技术的太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统包括高温热泵子系统、太阳能辅助子系统、温湿度控制调节子系统、烘干房子系统；其中所述的高温热泵子系统包括压缩机、节流装置、风冷冷凝器、风冷蒸发器、油分离器、储液器、干燥过滤器、视液镜、能量调节阀、喷液阀、过冷器、吸气压力调节阀、高压调节阀、差动调节阀以及连接管道；其中所述压缩机的排气口分为两个接口，其中一个排气口通过能量调节阀与吸气压力调节阀进口相连接，另一个排气口通过油分离器分别与风冷冷凝器进口和差动调节阀进口相连接，而风冷冷凝器出口通过高压调节阀分别与差动调节阀出口和储液器的进口相连接，然后储液器的出口依次通过干燥过滤器、视液镜和过冷器分别与节流装置进口和喷液阀进口相连接，其中节流装置出口通过风冷蒸发器与吸气压力调节阀进口相连接；喷液阀出口通过过冷器与压缩机的相应进气口相连，所述吸气压力调节阀出口与压缩机吸气口相连接；所述的太阳能辅助子系统包括集热器风机、太阳能空气集热器以及连接风管；其中所述的集热器风机安装在箱体顶盖右侧，并与物料间内的出风口相通，集热器风机出口通过连接风管与太阳能空气集热器的进风口相连接，太阳能空气集热器出口通过连接风管与箱体顶盖左侧相连接，并与风冷冷凝器的进风端相连通；所述的温湿度控制调节子系统包括能量调节阀、风冷冷凝器风机、风冷蒸发器风机、排湿排热风机、新风风机、电加热器、回风风机、集热器风机、控制器、温度传感器Ⅰ、湿度传感器及连接导线；其中所述的温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ、湿度传感器分别安装于箱体的物料间内、太阳能空气集热器出风管内和回风口处，通过连接导线分别与控制器的输入端相连接，所述的控制器的输出端通过连接导线分别与能量调节阀的电机、风冷冷凝器风机的电机、风冷蒸发器风机的电机、排湿排热风机的电机、新风风机的电机、电加热器、回风风机的电机、集热器风机的电机相连接；所述的烘干房子系统包括箱体、房门、回风隔板、物料车、排湿排热风机、新风风机、回风风机、集热器风机、过滤网、风冷冷凝器和电加热器；其中所述的房门安装在箱体的右端，所述的排湿排热风机安装于房门的上侧，所述的新风风机安装于箱体的左端的下侧，所述的回风风机、集热器风机分别安装于回风隔板上侧、箱体的顶盖右侧；其中过滤网安装在新风风机的前部，所述的风冷冷凝器、电加热器依次安装于物料间前端的进风口，所述物料车存放于物料间进风口处，所述回风隔板安装于物料间上端，用于组成物料间的回风风道。本专利技术中所述喷液阀出口通过过冷器与压缩机的中压补气腔相连。本专利技术中所述喷液阀出口通过过冷器、吸气压力调节阀与压缩机的吸气口相连接。通过设置在压缩机出口的感温控制装置调节喷液阀的开度，进而控制进入过冷器的喷液量。本专利技术中所述的压缩机为定频压缩机、分档压缩机、变频压缩机或补气增焓压缩机中的任意一种；所述的风冷冷凝器、风冷蒸发器为管翅式、层叠式或平行流式换热器中的任意一种；所述的风冷冷凝器风机、风冷蒸发器风机、排湿排热风机、新风风机、回风风机、集热器风机为变频风机、定频风机或调档风机中的任意一种；所述的节流装置为热力膨胀阀、毛细管膨胀阀或电子膨胀阀中的任意一种；所述的喷液阀为压力式喷液阀或温度式喷液阀中的任意一种；所述的能量调节阀为热动式能量调节阀、电磁式能量调节阀或电动式能量调节阀中的任意一种；所述的吸气压力调节阀为一种受阀后压力（即压缩机吸气压力）控制的比例性调节阀；所述的高压调节阀为一种受阀前压力（即冷凝压力）控制的比例性调节阀；所述的电加热器为PTC电加热器、不锈钢加热器、流体防爆电加热器或电红外加热器中的任意一种；所述过冷器为板式换热器、套管换热器或闪发器中的任意一种。本专利技术的原理及有益效果如下：本专利技术提供的一种太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统，其结构巧妙，系统设计优化匹配，将高温热泵技术、空调调节技术、可再生能源高效利用技术和辅助电加热技术有机结合，其烘干温度调节范围在35℃~90℃之间，拓宽了不同物料烘干的应用领域，提高了高温热泵烘干系统运行的可靠性、稳定性和经济性。本专利技术提供的一种太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统，通过控制器PLC及相关执行机构的智能调节，针对物料烘干工艺的要求，采用分时段温湿度控制策略，温度控制精度可达0.2℃以内，湿度控制精度可达0.5%以内，实现烘干过程的全自动控制，同时提高了烘干物料的品质、成色和香味，保证了烘干物料的质量。本专利技术提供的一种太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统，直接利用太阳能作为物料烘干辅助热源，性价比高，节能环保，解决了现有高温烘干技术的一些缺陷，因此，本专利技术具有广泛的市场应用前景和巨大的市场潜力，适用于大范围推广应用。附图说明图1为本专利技术的第一种实施方式的连接结构图。图2为本专利技术的第二种实施方式的连接结构图。图中序号：1压缩机，2节流装置，3风冷冷凝器，3-1风冷冷凝器风机，4风冷蒸发器，4-1风冷蒸发器风机，5油分离器，6储液器，7干燥过滤器，8视液镜，9-1能量调节阀，9-2控制器（可编程控制器），9-3温度传感器Ⅰ、9-5温度传感器Ⅱ，9-4湿度传感器，10喷液阀，11过冷器，12吸气压力调节阀，13高压调节阀，14差动调节阀，15箱体，16房门，17回风隔板，18物料车，19排湿排热风机，20新风风机，21过滤网，22电加热器，23回风风机，24集热器风机，25太阳能空气集热器。具体实施方式本专利技术以下将结合实施例（附图）作进一步描述：实施例1如图1所示，本实施例主要包括高温热泵子系统、太阳能辅助子系统、温湿度控制调节子系统、烘干房子系统；其中所述的高温热泵子系统包括压缩机1、节流装置2、风冷冷凝器3、风冷蒸发器4、油分离器5、储液器6、干燥过滤器7、视液镜8、能量调节阀9-1、喷液阀10、过冷器11、吸气压力调节阀12、高压调节阀13、差动调节阀14以及连接管道；其具体连接关系为压缩机1的排气口分为两个接口，其中一个接口通过能量调节阀9-1与吸气压力调节阀12进口相连接，另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统，其特征在于：它包括高温热泵子系统、太阳能辅助子系统、温湿度控制调节子系统、烘干房子系统；其中所述的高温热泵子系统包括压缩机（1）、节流装置（2）、风冷冷凝器（3）、风冷蒸发器（4）、油分离器（5）、储液器（6）、干燥过滤器（7）、视液镜（8）、能量调节阀（9‑1）、喷液阀（10）、过冷器（11）、吸气压力调节阀（12）、高压调节阀（13）、差动调节阀（14）以及连接管道；其中所述压缩机（1）的排气口分为两个接口，其中一个排气口通过能量调节阀（9‑1）与吸气压力调节阀（12）进口相连接，另一个排气口通过油分离器（5）分别与风冷冷凝器（3）进口和差动调节阀（14）进口相连接，而风冷冷凝器（3）出口通过高压调节阀（13）分别与差动调节阀（14）出口和储液器（6）的进口相连接，然后储液器（6）的出口依次通过干燥过滤器（7）、视液镜（8）和过冷器（11）分别与节流装置（2）进口和喷液阀（10）进口相连接，其中节流装置（2）出口通过风冷蒸发器（4）与吸气压力调节阀（12）进口相连接；喷液阀（10）出口通过过冷器（11）与压缩机的相应进气口相连，所述吸气压力调节阀（12）出口与压缩机吸气口相连接；所述的太阳能辅助子系统包括集热器风机（24）、太阳能空气集热器（25）以及连接风管；其中所述的集热器风机（24）安装在箱体（15）顶盖右侧，并与物料间内的出风口相通，集热器风机（24）出口通过连接风管与太阳能空气集热器（25）的进风口相连接，太阳能空气集热器（25）的出口通过连接风管与箱体（15）顶盖左侧相连接，并与风冷冷凝器（3）的进风端相连通；所述的温湿度控制调节子系统包括能量调节阀（9‑1）、风冷冷凝器风机（3‑1）、风冷蒸发器风机（4‑1）、排湿排热风机（19）、新风风机（20）、电加热器（22）、回风风机（23）、集热器风机（24）、控制器（9‑2）、温度传感器（9‑3）、湿度传感器（9‑4）及连接导线；其中所述的温度传感器（9‑3）、温度传感器（9‑5）、湿度传感器（9‑4）分别安装于箱体（15）的物料间内、太阳能空气集热器（25）出风管内和回风口处，通过连接导线分别与控制器（9‑2）的输入端相连接，所述的控制器（9‑2）的输出端通过连接导线分别与能量调节阀（9‑1）的电机、风冷冷凝器风机（3‑1）的电机、风冷蒸发器风机（4‑1）的电机、排湿排热风机（19）的电机、新风风机（20）的电机、电加热器（22）、回风风机（23）的电机、集热器风机（24）的电机相连接；所述的烘干房子系统包括由箱体（15）、房门（16）、回风隔板（17）、物料车（18）、排湿排热风机（19）、新风风机（20）、回风风机（23）、集热器风机（24）、过滤网（21）、风冷冷凝器（3）和电加热器（22）；其中所述的房门（16）安装在箱体（15）的右端，所述的排湿排热风机（19）安装于房门（16）的上侧、所述的新风风机（20）安装于箱体（15）的左端的下侧，所述的回风风机（23）、集热器风机（24）分别安装于回风隔板（17）上侧、箱体（15）的顶盖右侧；其中过滤网（21）安装在新风风机（20）的前部，所述的风冷冷凝器（3）、电加热器（22）依次安装于物料间前端的进风口，所述物料车（18）存放于物料间进风口处，所述回风隔板（17）安装于物料间上端，用于组成物料间的回风风道。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能辅助智能型高温热泵烘干系统，其特征在于：它包括高温热泵子系统、太阳能辅助子系统、温湿度控制调节子系统、烘干房子系统；其中所述的高温热泵子系统包括压缩机（1）、节流装置（2）、风冷冷凝器（3）、风冷蒸发器（4）、油分离器（5）、储液器（6）、干燥过滤器（7）、视液镜（8）、能量调节阀（9-1）、喷液阀（10）、过冷器（11）、吸气压力调节阀（12）、高压调节阀（13）、差动调节阀（14）以及连接管道；其中所述压缩机（1）的排气口分为两个接口，其中一个排气口通过能量调节阀（9-1）与吸气压力调节阀（12）进口相连接，另一个排气口通过油分离器（5）分别与风冷冷凝器（3）进口和差动调节阀（14）进口相连接，而风冷冷凝器（3）出口通过高压调节阀（13）分别与差动调节阀（14）出口和储液器（6）的进口相连接，然后储液器（6）的出口依次通过干燥过滤器（7）、视液镜（8）和过冷器（11）分别与节流装置（2）进口和喷液阀（10）进口相连接，其中节流装置（2）出口通过风冷蒸发器（4）与吸气压力调节阀（12）进口相连接；喷液阀（10）出口通过过冷器（11）与压缩机的相应进气口相连，所述吸气压力调节阀（12）出口与压缩机吸气口相连接；所述的太阳能辅助子系统包括集热器风机（24）、太阳能空气集热器（25）以及连接风管；其中所述的集热器风机（24）安装在箱体（15）顶盖右侧，并与物料间内的出风口相通，集热器风机（24）出口通过连接风管与太阳能空气集热器（25）的进风口相连接，太阳能空气集热器（25）的出口通过连接风管与箱体（15）顶盖左侧相连接，并与风冷冷凝器（3）的进风端相连通；所述的温湿度控制调节子系统包括能量调节阀（9-1）、风冷冷凝器风机（3-1）、风冷蒸发器风机（4-1）、排湿排热风机（19）、新风风机（20）、电加热器（22）、回风风机（23）、集热器风机（24）、控制器（9-2）、温度传感器Ⅰ（9-3）、湿度传感器（9-4）及连接导线；其中所述的温度传感器Ⅰ（9-3）、温度传感器Ⅱ（9-5）、湿度传感器（9-4）分别安装于箱体（15）的物料间内、太阳能空气集热器（25）出风管内和回风口处，通过连接导线分别与控制器（9-2）的输入端相连接，所述的控制器（9-2）的输出端通过连接导线分别与能量调节阀（9-1）的电机、风冷冷凝器风机（3-1）的电机、风冷蒸发器风机（4-1）的电机、排湿排热风机（19）的电机、新风风机（20）的电机、电加热器（22）、回风风机（23）的电机、集热器风机（24）的电机相连接；所述的烘干房子系统包括由箱体（15）、房门（16）、回风隔板（17）、物料车（18）、排湿排热风机（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘寅，崔四齐，王玮娜，万文雷，赵坤正，
申请(专利权)人：河南天赫伟业能源科技有限公司，中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41