温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种利用太阳能对物料进行烘干的温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置，包括烘干单元、由自集热单元和外集热单元构成的太阳能集热单元、由热泵构成的辅助加热单元、冷凝除湿余热回收单元以及自动化监测控制单元。该烘干装置有效提高了太阳能的利用率，克服了太阳能的不稳定性，保证了烘干过程的连续性，并提高了烘干效率。干燥脱水过程干净、卫生、节能，可以有效克服农副产品等采用常规太阳暴晒和传统能源烘干造成的污染、脱色、变质和耗能的弊端。对于开发新能源、提高农副产品加工质量、促进循环经济和保护生态环境具有积极意义。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置
本技术属于太阳能利用
，涉及一种利用太阳能对物料进行烘干的温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置。
技术介绍
干燥作业在工农业生产的许多部门都有着广泛的应用，农副产品加工、食品工业、 化工、医药等行业中，为了便于使用、运输和储存，许多产品都必须经过干燥加工，需要耗费巨大的常规能源。据有关资料报道，用在工农业生产干燥作业的能耗要占国民经济总能耗的5%—10%。通常情况下对物质的烘干方法大都采用燃煤、燃油、电力等常规能源提供热能，一方面是耗能大、烘干成本高、环境污染严重，更重要的是在当今常规能源短缺的情况下，不符合低碳经济、可持续发展的要求。利用丰富的太阳能是解决能源危机的重要途径之一。我国是个太阳能丰富的国家，有效利用太阳能对我国意义重大。近年发展起来的利用太阳能作为热源的烘干技术，普遍存在对太阳能的利用率低，效率不高，烘干周期长，投资大等问题。如专利太阳能药材烘干装置(ZL200320105M3.9)由预热室，烘干室，准备室等组成，用于海产品的太阳能烘干装置(ZL200820201812. 2)由玻璃房，海产品烘干架，抽湿装置，吸热地板等组成，以上装置存在太阳能集热源单一，集热效果不理想，保温效果差，无法保证夜间或阴雨天连续烘干，余热回收利用程度不高等问题。专利新型太阳能果品烘干室 (200820105M3. 9)采用燃煤热风炉作为辅助热源，消耗常规能源，污染环境，不符合低碳经济的发展。因此，发展新型太阳能烘干技术，显得尤为迫切。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种太阳能利用率高、烘干速度快且能连续烘干的温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置，包括烘干单元与太阳能集热单元，其中，所述太阳能集热单元由自集热单元和外集热单元构成，所述自集热单元位于烘干单元上方，所述外集热单元位于烘干单元一侧，所述烘干单元包括烘干室、吸光外壳及设在烘干室内的物料支架；所述自集热单元包括透光板及太阳能温室，所述太阳能温室由透光板与烘干单元的吸光外壳围成；所述外集热单元包括太阳能集热器、水泵、保温水箱、循环泵及散热片，所述太阳能集热器、水泵及保温水箱通过水管连通并形成一闭合回路，所述循环泵、散热片及保温水箱通过水管连通并形成另一闭合回路，且所述散热片设在烘干单元的烘干室内。整个烘干装置采用狭长的温室型结构，故所述烘干室呈隧道式结构，方便了物料支架的推进和推出。所述外集热单元还包括控制阀，且所述控制阀连入于由太阳能集热器、水泵及保温水箱构成的闭合回路中，方便了对外集热单元的控制。所述保温水箱内的储热介质除水外，还可采用水与离子液体混合物、联苯混合物或导热油类等。所述太阳能集热器集热后将热量储存在保温水箱中的储热介质中，当遇到阴雨天或夜晚的时候，保温水箱可通过散热片对烘干单元继续加热，此时保温水箱即可作为烘干装置的一辅助热源。所述透光板可由聚碳酸酯阳光板或双层玻璃板构成，所述吸光外壳由涂有太阳能选择性吸收涂料的铝板构成。为增加保温夜间保温效果，所述透光板顶部设有保温被。夜晚降温时可将保温被打开并覆盖于整个透光板的表面。所述烘干室的底部设置有保温地面， 且所述保温地面由聚苯板构成。所述透光板、太阳能温室及保温被组成烘干装置的外保温层，所述吸光外壳与保温地面组成烘干装置的内保温层，它们在构成自集热单元与烘干单元的同时又一同构成本技术的双保温单元。所述温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置还包括辅助加热单元，所述辅助加热单元包括热泵及循环泵，所述热泵由热泵主机与热泵辅机组成，所述热泵主机、循环泵及保温水箱通过水管连通并形成闭合回路，所述热泵辅机位于烘干室内。所述热泵是以热泵主机周围空气及保温水箱中的储热介质为热源的双热源热泵，所述热泵主机吸收热源中的低品位热量，并将其转换为高品位热量，然后将热量传递到热泵辅机中，热泵辅机再通过热风的形式对烘干单元进行辅助加热。所述温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置还包括冷凝除湿余热回收单元，所述冷凝除湿余热回收单元包括排湿通道、变频排湿风机、冷凝室、热交换管道、冷凝导管及热风导管；所述冷凝室上设有循环工质入口及循环工质出口，所述热交换管道位于冷凝室内并与冷凝室底部连通，所述排湿通道一端位于烘干单元的烘干室内，另一端经变频排湿风机与热交换管道连通，所述冷凝导管从冷凝室底部伸出并与保温水箱连通，所述热风导管从冷凝室底部伸出并与烘干室连通。烘干过程中产生的湿热空气经排湿通道进入热交换管道进行冷凝，冷凝后的产生的水滴落至冷凝室底部并经冷凝导管进入保温水箱，除湿后的干热空气则经热风导管继续进入烘干室中。为提高冷凝效率，所述热交换管道在冷凝室内交错排布。所述冷凝除湿余热回收单元可及时将湿热空气进行冷凝并将除湿后的热风导入烘干室，最大程度地实现余热回收利用和物料的快速脱水。所述冷凝室所采用的循环工质为水和乙醇的混合液或热泵主机工作时排出的冷风，且所述水和乙醇的体积配比为1 :1 6。所述温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置还包括自动化监测控制单元，所述自动化监测控制单元由设在保温水箱上的温度传感器、设在烘干室内的温度传感器和湿度传感器、设在热泵主机旁边的温度传感器及总控制器组成。该自动化监测控制单元，可在线监测并记录烘干过程中的温度及湿度变化，实时掌握烘干情况，并通过设定的温度、湿度值控制变频排湿风机及辅助加热单元的工作，还可根据物料的特性设置分段烘干的工作模式，间隙排湿，优化了烘干工艺，减少了劳动力投入。综上，本技术的有益效果在于采用双集热、双保温系统，有效提高了太阳能的利用率；采用保温水箱和双热源热泵作为辅助热源，可克服太阳能的不稳定性，保证了烘干过程的连续性并进一步提高了太阳能利用率；采用冷凝除湿余热回收单元可最大程度地实现热风继续利用，加速物料脱水，进一步减少能量损耗，提高烘干效率；采用自动化监测控制单元，可根据温度、湿度、太阳辐照、风速等的变化，对烘干过程作出实时调整，优化烘干工艺。此外，本技术主要使用太阳能提供热源，物料在密闭的烘干室内烘干脱水，适合于各种农副产品、海产品、中药材等物料的低温干燥脱水。而且所烘干的物料无论是从产品品质、色泽、有效成分等都在最大程度上进行了保留或保持。干燥脱水过程干净、卫生、节能，可以有效克服农副产品等采用常规太阳暴晒和传统能源烘干造成的污染、脱色、变质和耗能的弊端。对于开发新能源、提高农副产品加工质量、促进循环经济和保护生态环境具有积极意义。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术冷凝室的剖面示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术进行进一步的说明。如图1、图2所示，一种温室型双集热双保温太阳能热泵烘干装置，包括烘干单元、 太阳能集热单元、辅助加热单元、冷凝除湿余热回收单元及自动化监测控制单元，所述太阳能集热单元由自集热单元和外集热单元构成，所述自集热单元位于烘干单元上方，所述外集热单元位于烘干单元一侧；所述烘干单元由烘干室14、吸光外壳12及设在烘干室14内的物料支架9组成，且所述烘干室14的底部设置有由聚苯板构成的保温地面11 ；所述自集热单元由透光板13及太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，高祥虎，赵鑫，周添红，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：实用新型
国别省市：