空气能粮食烘干冷藏节能一体装置及其智能操控方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空气能粮食烘干冷藏节能一体装置，包括远程监控中心、热泵系统、烘干设备、冷库、冷气回收设备；冷气回收设备包括第一风门、第二风门、冷气输出管、冷库送风管、冷库回风管、空气输入管；热泵系统的冷气输出口通过第一风门分别与冷库送风管、冷气输出管连接，冷库送风管连接在第一风门和冷库进风口之间，第一风门具有第一连通状态和第二连通状态；热泵系统的进气口通过第二风门分别与空气输入管、冷库回风管连接，冷库回风管连接在第二风门和冷库回风口之间，第二风门具有第三连通状态和第四连通状态。本发明专利技术通过增加冷气回收装置以实现冷气回收再利用，实现粮食烘干与冷藏一体化装置的设计，达到一机多用的效果。

Energy-saving integrated device for air-energy grain drying and refrigeration and its intelligent control method

The invention discloses an integrated energy-saving device for air-energy grain drying and refrigeration, which includes remote monitoring center, heat pump system, drying equipment, cold storage and cold air recovery equipment; the cold air recovery equipment includes the first air valve, the second air valve, the cold air output pipe, the cold storage air supply pipe, the cold storage air return pipe and the air input pipe; the cold air output port of the heat pump system passes through the first air valve and the cold storage respectively. The air supply pipe and the air output pipe are connected, and the air supply pipe of the cold storage is connected between the first air valve and the air inlet of the cold storage. The first air valve has the first connected state and the second connected state. The air inlet of the heat pump system is connected with the air input pipe and the air return pipe of the cold storage respectively through the second air valve. The air return pipe of the cold storage is connected between the second air valve and the air return port of the cold storage, and the second air valve has the third connected state. State and fourth connected state. The invention realizes the design of an integrated device for grain drying and refrigeration by adding a refrigeration recovery device to realize the refrigeration recovery and reuse, and achieves the multi-purpose effect of one machine.

【技术实现步骤摘要】
空气能粮食烘干冷藏节能一体装置及其智能操控方法
本专利技术涉及粮食烘干储藏低碳环保
，具体而言涉及一种空气能粮食烘干冷藏节能一体装置及其智能操控方法。
技术介绍
根据农业与农村经济发展目标，粮食烘干作为粮食生产中耕作、播种、收获、烘干等粮食不落地入库作业环节的重要组成部分，是最后一个工作量大、作业时间短、作业要求高的工作环节。但是，一方面，现有粮食烘干设备很多还是采用高能耗、高污染、自动化程度低的燃煤(燃油)型热风炉为主要热源，存在能源消耗高，烟尘、二氧化碳和二氧化硫等污染物排放高等问题；另一方面，一些采用清洁能源的粮食烘干机，在烘干过程中会造成能量浪费。授权专利ZL201210568843.2“空气能热循环烘干与冷气回收装置及其自动控温方法”提出：在烘房顶部设置回热管道，对在烘房烘烤过的余热进行回收，并通过除湿机进行潮湿热空气的除湿，形成烘干的空气，再输送入空气能热泵中进行微加热，最后通过热通管将热量输入烘房进行再利用。但是，此专利只是对在烘房烘烤过的余热进行回收，未考虑空气能热泵工作的特点。根据逆卡诺原理，热泵系统将空气中的热量吸收后，变成热量转移到粮食烘干机中，同时把失去大量能量的低温冷气排到大气中，并且排风风扇功率需较大，出风量大，造成电能浪费，产生振动噪声影响环境。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种空气能粮食烘干冷藏节能一体装置及其智能操控方法，考虑到粮食烘干后需立即进入冷库进行冷藏保鲜，通过增加冷气回收装置、对热泵系统做微小改动以实现冷气回收再利用，进而实现粮食烘干与冷藏一体化装置的设计，达到一机多用的效果。不仅可实现粮食储藏“三低、三高”(低损耗、低污染、低成本；高质量、高营养、高效益)的目标；而且带动粮食储藏向着“生态”“绿色”方向发展，带动清洁能源在农业生产上的应用，促进农机化工作向着绿色节能减排、提质增效方面的转变。为达成上述目的，结合图1，本专利技术提出一种空气能粮食烘干冷藏节能一体装置，所述装置包括远程监控中心、热泵系统、烘干设备、冷库、冷气回收设备。所述冷库具有冷库进风口和冷库回风口。冷气从冷库进风口进入冷库内部，再从冷库回风口排出冷库，以对冷库中贮存的粮食进行降温处理。所述烘干设备具有热风进风口和废气排出口。热风从热风进风口进入烘干设备的容纳腔，经容纳腔、废气排出口离开烘干设备，以对容纳腔内的粮食进行烘干处理。所述热泵系统包括进气口、热风输出口、冷气输出口，热泵系统通过热交换以提取通过进气口输入的气体的热能，将经热交换后排出的冷风输送至冷气输出口，热风输送至热风输出口。所述热风输出口与烘干设备的热风进风口通过一热风送风管连通。在一些例子中，所述热泵系统包括热泵机组、蒸发器、冷凝器，以及分别和所述蒸发器、冷凝器、热泵机组电连接以控制热泵机组、蒸发器、冷凝器工作状态的热泵系统控制器。所述蒸发器被设置成根据热泵系统控制器的控制指令将通过进气口进入的气体制冷后输出至冷气输出口，释放的热能输送至冷凝器。所述冷凝器被设置成根据热泵系统控制器的控制指令将通过进气口进入的气体加热后输出至热风输出口，排放的冷风输送至蒸发器。应当理解，所述热泵系统的选型不局限于前述这一种，实际上，只要能够实现前述热交换功能以实现冷热气体分离、输出即可满足本专利技术所提出的空气能粮食烘干冷藏节能一体装置的需求。优选的，所述热泵机组采用1拖N模块化机组。N根据烘干功率进行配置。所述热泵系统具有制热和制冷两种模式：当热泵系统处于制热模式时，热泵系统通过热交换以提取通过进气口输入的气体的热能，将经热交换后排出的冷风输送至冷气输出口，热风输送至热风输出口。当热泵系统处于制冷模式时，热泵系统将通过进气口输入的气体制冷后输送至冷气输出口。当热泵系统工作于“制热”模式时，空气能热泵热风机组的基本功能是为粮食的烘干设备提供热源，该热源能够持续24小时不间断自动运行，为烘干设备提供稳定的热风；热泵系统实现了冷热气体分离，经过热交换系统后排出的冷风直接输送到冷库用于粮食冷藏保鲜，实现资源的回收再利用。当粮食不需要烘干但还需低温冷藏通风时，切换成“制冷”，此时，所述热泵系统蒸发器端输出低温低湿冷气通过冷气送风管直接送往冷库。优选的，设置一“工作模式”按键，通过该“工作模式”按键智能实现“制热”、“制冷”模式的切换，无需手工操作，可提高设备的利用率。当所述热泵系统控制器处于“制热”模式时，所述热泵系统的冷凝器端输出热风，通过热风送风管送至烘干设备，再从烘干设备的废气排出口排出废气，形成一开环系统。所述热泵系统的蒸发器端输出冷气通过所述冷库送风管送至冷库，冷库回风口再通过冷库回风管输至热泵系统所述蒸发器的入口端，最终形成一闭环系统。所述冷气回收设备包括第一风门、第二风门、冷气输出管、冷库送风管、冷库回风管、空气输入管。所述热泵系统的冷气输出口通过第一风门分别与冷库送风管、冷气输出管连接，冷库送风管连接在第一风门和冷库进风口之间，第一风门具有第一连通状态和第二连通状态：当所述第一风门处于第一连通状态时，热泵系统的冷气输出口与冷库送风管连通，当所述第一风门处于第二连通状态时，热泵系统的冷气输出口与多余冷气输出管连通。如图1所示，所述第一风门工作于两个状态，分别为AB与AC，当第一风门处于AB状态时，能够控制回收的冷气进入冷库再利用，当第一风门处于AC状态时，能够控制回收的多余冷气通过多余冷气输出管排放至大气中、或者再做其他利用。所述热泵系统的进气口通过第二风门分别与空气输入管、冷库回风管连接，冷库回风管连接在第二风门和冷库回风口之间，第二风门具有第三连通状态和第四连通状态：当所述第二风门处于第三连通状态时，热泵系统的进气口与冷库回风管连通；当所述第二风门处于第四连通状态时，热泵系统的进气口与空气输入管连通。如图1所示，所述第二风门工作于两个状态，分别为A1B1与A1C1，当第二风门处于A1B1状态时，能够控制冷库排放的废气输入热泵系统再利用，当第二风门处于A1C1状态时，能够使外界空气能进入热泵系统。另外，当第一风门和第二风门分别处于AB和A1B1状态时，冷库系统处于循环制冷状态，热泵系统源源不断地向冷库内输送冷气，冷库温度逐渐下降，这一过程中释放的热能被回收至热泵系统，经由热泵系统处理后输送至烘干设备以实现烘干功能，此时，热泵系统为烘干设备提供的热量均来自于冷库。当第一风门和第二风门分别处于AC和A1C1状态时，冷库系统处于封闭状态，热泵系统不再对冷库进行降温。如果此时烘干设备启动，热泵系统将提取外界空气中的热量输送至烘干设备以实现烘干功能，此时，热泵系统为烘干设备提供的热量来自于外界空气能。所述远程监控中心分别与热泵系统、烘干设备、冷库、冷气回收设备电连接，以实现对所述空气能粮食烘干冷藏节能一体装置的远程操控。关于前述对多余冷气的处理，其中一种方式是直接排放在大气中，但从环保和能源再利用角度来说，优选的，将多余的冷气再次回收利用更佳。例如，将多余冷气输出管远离第一风门的一端连接至其他冷库的冷库进风口，对其他冷库进行降温处理，一个烘干设备对接多个冷库，从而实现对回收的冷气进行最大化利用的目的。应当理解，一个冷库也可以对接多个烘干设备，考虑到在某些情况下，存在冷库使用时，部分烘干设备已经停用的可能性，此时，可以选择将冷库制冷时产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气能粮食烘干冷藏节能一体装置，其特征在于，所述装置包括远程监控中心、热泵系统、烘干设备、冷库、冷气回收设备；所述冷库具有冷库进风口和冷库回风口；所述烘干设备具有热风进风口和废气排出口；所述热泵系统包括进气口、热风输出口、冷气输出口，热泵系统通过热交换以提取通过进气口输入的气体的热能，将经热交换后排出的冷风输送至冷气输出口，热风输送至热风输出口；所述热风输出口与烘干设备的热风进风口通过一热风送风管连通；所述冷气回收设备包括第一风门、第二风门、冷气输出管、冷库送风管、冷库回风管、空气输入管；所述热泵系统的冷气输出口通过第一风门分别与冷库送风管、冷气输出管连接，冷库送风管连接在第一风门和冷库进风口之间，第一风门具有第一连通状态和第二连通状态：当所述第一风门处于第一连通状态时，热泵系统的冷气输出口与冷库送风管连通，当所述第一风门处于第二连通状态时，热泵系统的冷气输出口与多余冷气输出管连通；所述热泵系统的进气口通过第二风门分别与空气输入管、冷库回风管连接，冷库回风管连接在第二风门和冷库回风口之间，第二风门具有第三连通状态和第四连通状态：当所述第二风门处于第三连通状态时，热泵系统的进气口与冷库回风管连通；当所述第二风门处于第四连通状态时，热泵系统的进气口与空气输入管连通；所述远程监控中心分别与热泵系统、烘干设备、冷库、冷气回收设备电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种空气能粮食烘干冷藏节能一体装置，其特征在于，所述装置包括远程监控中心、热泵系统、烘干设备、冷库、冷气回收设备；所述冷库具有冷库进风口和冷库回风口；所述烘干设备具有热风进风口和废气排出口；所述热泵系统包括进气口、热风输出口、冷气输出口，热泵系统通过热交换以提取通过进气口输入的气体的热能，将经热交换后排出的冷风输送至冷气输出口，热风输送至热风输出口；所述热风输出口与烘干设备的热风进风口通过一热风送风管连通；所述冷气回收设备包括第一风门、第二风门、冷气输出管、冷库送风管、冷库回风管、空气输入管；所述热泵系统的冷气输出口通过第一风门分别与冷库送风管、冷气输出管连接，冷库送风管连接在第一风门和冷库进风口之间，第一风门具有第一连通状态和第二连通状态：当所述第一风门处于第一连通状态时，热泵系统的冷气输出口与冷库送风管连通，当所述第一风门处于第二连通状态时，热泵系统的冷气输出口与多余冷气输出管连通；所述热泵系统的进气口通过第二风门分别与空气输入管、冷库回风管连接，冷库回风管连接在第二风门和冷库回风口之间，第二风门具有第三连通状态和第四连通状态：当所述第二风门处于第三连通状态时，热泵系统的进气口与冷库回风管连通；当所述第二风门处于第四连通状态时，热泵系统的进气口与空气输入管连通；所述远程监控中心分别与热泵系统、烘干设备、冷库、冷气回收设备电连接。2.根据权利要求1所述的空气能粮食烘干冷藏节能一体装置，其特征在于，所述第一风门与冷库进风口之间设置有一除湿机。3.根据权利要求2所述的空气能粮食烘干冷藏节能一体装置，其特征在于，所述第一风门与除湿机之间设置有进风口温湿度传感器组；所述冷库回风口处设置有回风口温湿度传感器组。4.根据权利要求3所述的空气能粮食烘干冷藏节能一体装置，其特征在于，所述冷气回收设备还包括智能调节控制器；所述智能调节控制器包括温湿度自动调节模块、风门控制输出通道、通讯电路，以及分别与温湿度自动调节模块、风门控制输出通道、通讯电路电连接的MCU控制电路；所述风门控制输出通道包括第一通道和第二通道，分别连接至第一风门和第二风门；所述MCU控制电路还与除湿机、进风口温湿度传感器组、回风口温湿度传感器组、热泵系统电连接；所述MCU控制电路被设置成实时接收进风口温湿度传感器组、回风口温湿度传感器组反馈的探测结果，根据接收的探测结果以调整除湿器、热泵系统的工作参数。5.根据权利要求1所述的空气能粮食烘干冷藏节能一体装置，其特征在于，所述热泵系统包括热泵机组、蒸发器、冷凝器，以及分别和所述蒸发器、冷凝器、热泵机组电连接以控制热泵机组、蒸发器、冷凝器工作状态的热泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：王素珍，钱生越，朱春城，马建宏，周德龙，孟琴，
申请(专利权)人：农业农村部南京农业机械化研究所，南京市农业机械技术推广站，
类型：发明
国别省市：江苏,32