一种太阳能热泵干燥系统的制作方法

文档序号:4674124阅读:269来源:国知局
专利名称:一种太阳能热泵干燥系统的制作方法
技术领域
本发明涉及太阳能应用技术、化学热泵、干燥技术、制热、制冷的气 固反应器,特别涉及一种太阳能热泵干燥系统。
背景技术
干燥是工农业生产中广泛使用且耗能巨大的加工工艺,世界各国都在 对干燥工艺的节能技术进行着大量的研究。作为一种新型节能技术的热泵 干燥系统,由于其较常规气流干燥在能源消耗和干燥成本方面具有明显的 优势,因而逐渐成为人们研究的热点。热泵干燥系统是一种不采用电加热 丝加热或其它热源辐射加热的除湿干燥设备。传统的热泵干燥系统类似于 普通制冷系统,通过压縮机和膨胀阀的不断工作使介质循环流动的同时交 替汽化和液化,让蒸发器供冷、冷凝器供热。热泵干燥机工作时,通过循 环风机使空气在干燥室和热泵系统之间循环流动,当空气经过蒸发器时, 温度下降至露点以下,并析出水份,沿排水管排到外界,除湿干燥后的空 气经过冷却器表面等湿加热提高其载湿能力后送往干燥室,用于吸收物料 蒸发的水份,而后再流回蒸发器,如此循环流动使物料干燥。因此,热泵 干燥系统具有能耗低、不伤害物料等优点。目前所开发的热泵干燥系统主 要有如下几类
(1)压縮-蒸发式热泵干燥系统:传统的压縮-蒸发式热泵干燥系统 主要分为三种形式开式、闭式、半开式。系统构成与普通压縮蒸发式制 冷系统相类^(,制冷工质采用氟里昂系列产品。(陈东、谢继红.热泵技术
及其应用[M]北京化学工业出版社,2006: 267-273)此类热泵干燥系统 具有结构简单、紧凑、操作方便、适用范围广等特点;但由于采用氟立昂 作为工质,对环境有破坏作用,且采用电能为热泵系统驱动能源,从而导 致平均除湿率SMER(kg/kWh)值偏低。这成为应用此类热泵主要的缺点。
(2) C02热泵干燥系统为解决传统热泵干燥系统对环境具有破坏作 用的问题,相关人员提出了一种采用C02作为工质的热泵干燥系统。此类 热泵具有清洁、高效、环保等优势,若与膨胀机联合循环可以提高除湿率
(曾宪阳,马一太,李敏霞.二氧化碳热泵干燥技术.[J]中国农机化2005 (3): 44-46)。然而,此类热泵需要开发适于C02跨临界循环的压缩机与 蒸发器、冷凝器,技术难度大,且成本较高,因此限制了它的推广。
(3) 微波-热泵联合干燥系统此类干燥系统耦合了微波干燥技术和 热泵干燥技术,构成了新型联合干燥系统。(马国远,郁永章.热泵微波联 合干燥系统研究.[J]化学工程2000, 28 (2): 27-30)它具有清洁、高效、 干燥速度快等优点。但由于微波技术耗电量较大,因此能耗较高,从而造 成除湿率较低。
(4) 化学热泵干燥系统此类系统采用CaO/H20/Ca(OH)2作为工作循环 介质。通过CaO与H20之间的吸附和脱附实现放热和制冷的作用。(Ogrura H, S Yasuda, Y Otsubo, et al Continuous operation of a chemical heat pump [C] IDS 2006; Budapest, Hungary, 20-23 August, 2006: 779-783.) 由于此类热泵以热能为驱动能源,可以利用低品位的工业余热、太阳能热 源等,因此具有节能、清洁的优点。然而,此类热泵的单位制冷、制热量
较低,且总体除湿率偏低。
(5) 太阳能干燥与热泵系统的联合循环将太阳能干燥系统与热泵干
燥系统结合起来,干燥过程中,干燥室的供热和排湿由太阳能供热系统和 热泵除湿系统共同承担。(张壁光.太阳能-热泵联合干燥木材的实验研
究.[J]太阳能学报2007, 28 (8): 870-873) 二者既可单独运行也可联合 使用,这种系统扩展了太阳能干燥系统单独使用时适用的气象条件,充分 利用了热泵干燥和太阳能干燥的优点,形成了优势互补。不过,此类热泵 系统依旧是传统的压縮-蒸发式热泵系统,在这方面还有待改进。
综上所述,由于各种缺陷,现有的热泵干燥系统在系统设计、环保、 节能等方面还有很大的开发空间,还不能有效实现节能、清洁、除湿率高 等目标。

发明内容
本发明的目的在于提供一种节能、环保、除湿率高,能够有效提高干 燥系统的能源效率的太阳能热泵干燥系统。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是包括太阳能热水系统、 金属氢化物热泵系统空气干燥系统所说的太阳能热水系统包括太阳能集
热器,太阳能集热器的出口及入口分别通过管路与高温水箱相连通,且在
太阳能集热器的入口管路上还连接有第一循环水泵;所说的金属氢化物热 泵系统括填充有MH,的第一、三金属氢化物反应器,填充有願2的第二、四 金属氢化物反应器,第一金属氢化物反应器通过氢气管道及设置在该管道 上的第十九调节阀与第二金属氢化物反应器相连通、第三金属氢化物反应 器通过氢气管道及设置在该管道上的第二十调节阀与第四金属氢化物反 应器;第一金属氢化物反应器的入口通过入口管路与高温水箱相连通,且 在该入口管路上设置有第三调节阀和第二循环水泵,第一金属氢化物反应 器的出口通过出口管路及设置在该出口管路上的第四调节阀与高温水箱
相连通;中温水箱的出口管路上设置有第三循环水泵,第二、三金属氢化 物反应器的入口分别通过各自的入口管路与第三循环水泵相连通,且在第 二、三金属氢化物反应器的入口管路上分别设置有第六调节阀和第十调节 阀,第二、三金属氢化物反应器的出口分别通过各自的出口管路与中温水 箱相连通,且在第二、三金属氢化物反应器的出口管路分别设置有第七调 节阀和第十四调节阀;第四金属氢化物反应器的入口通过入口管路与低温 水箱相连通,且在该入口管路上设置有第十六调节阀和第四循环水泵,第 四金属氢化物反应器的出口通过出口管路及设置在该出口管路上的第十 八调节阀与低温水箱相连通;第一金属氢化物反应器入口管路上的第三调 节阀的入口还通过管路及安装在该管路上的第五调节阀与第三金属氢化 物反应器入口管路上的第十调节阀的出口相连通,第一金属氢化物反应器 入口管路的第三调节阀的出口还通过管路及安装在该管路上的第八调节 阀与第三金属氢化物反应器入口管路上的第十调节阀的入口相连通;第一 金属氢化物反应器出口管路上的第四调节阀的入口还通过管路及安装在 该管路上的第十一调节阀与第三金属氢化物反应器出口管路上的第十四 调节阀的出口相连通,第一金属氢化物反应器出口管路的第四调节阀的出 口还通过管路及安装在该管路上的第十二调节阀与第三金属氢化物反应 器C出口管路上的第十四调节阀的入口相连通;第二金属氢化物反应器入 口管路上的第六调节阀的入口还通过管路及安装在该管路上的第十三调 节阀与第四金属氢化物反应器入口管路上的第十六调节阀的出口相连通, 第二金属氢化物反应器入口管路的第六调节阀的出口还通过管路及安装 在该管路上的第十五调节阀与第四金属氢化物反应器入口管路上的第十 六调节阀的入口相连通;第二金属氢化物反应器出口管路上的第七调节阀
的入口还通过管路及安装在该管路上的第九调节阀与第四金属氢化物反 应器出口管路上的第十八调节阀的出口相连通,第二金属氢化物反应器出 口管路的第七调节阔的出口还通过管路及安装在该管路上的第十七调节 阀与第四金属氢化物反应器出口管路上的第十八调节阀的入口相连通;所 说的空气干燥系统包括依次相连的洁净室、空气冷却器、空气加热器和干 燥室,干燥室通过管路及设置在该管路上的轴流风机与空气洁净室相连, 低温水箱的上、下端分别通过管路与空气冷却器的入、出口相连通,且在 低温水箱与空气冷却器的入口管路上设置有第五循环水泵,空气加热器下 端的出水口还通过第六循环水泵与高温水箱、低温水箱相连通。
本发明的高温水箱内还设置有辅助热源;与高温水箱相连通的太阳能 集热器的入口及出口管道上分别安装有太阳能集热器入口阀门和太阳能 集热器出口阀门;第一、三金属氢化物反应器内填充的MH,为ZrCr。6FeL4、 LaNi4.65Mn。.38或LaM4.83Mn(U7合金;第二、四金属氢化物反应器内填充的MH2 为CeuNksCuw LaNi4.9sMn。.o5或Zr。.Ji。.2Cr。.6Fe"合金;空气冷却器的下端 还设置有冷凝水管;空气加热器与高温水箱TH的出口设有温度传感器, 第六循环水泵后端的管路上设置有一与温度传感器相连接的温控阀,高温 水箱及低温水箱分别通过温控阀与空气加热器相连通;氢化物反应器为微 通道式化学热泵反应器;调节阀采用全自动电子控制阀。
本发明采用太阳能热水系统和金属氢化物热泵系统,太阳能热水系统 为金属氢化物热泵系统提供运行所需热量,经过热水加热后,在金属氢化 物反应器间产生氢气的流动,进而产生制冷、和制热的功效。干燥室内空 气加热器与空气冷却器所需换热流体由循环泵经金属氢化物热泵系统的 个蓄热水箱提供。干燥空气分别经过空气冷却器和空气加热器达到除湿目
的,从而实现干燥物料的目标。


图1是本发明系统的结构示意图2是金属氢化物热泵循环过程的van' t Hoff曲线图,其中横坐标
为温度倒数(单位1/K),纵坐标为压力(单位Pa);
图3是空气循环焓-湿图,其中横坐标为空气含湿量(单位kg水/kg 干空气),纵坐标为空气焓值(单位KJ/Kg);
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。 参见图1,本发明包括太阳能热水系统I 、金属氢化物热泵系统II和 空气干燥系统m,
所说的太阳能热水系统I包括太阳能集热器1,太阳能集热器1的出
口及入口分别通过管路与内设置有辅助热源2的高温水箱TH相连通,高 温水箱TH相连通的太阳能集热器1的入口及出口管道上分别安装有太阳 能集热器入口阀门VI和太阳能集热器出口阀门V2,且在太阳能集热器1 的入口管路上还连接有第一循环水泵PI;
所说的金属氢化物热泵系统II包括填充有ZrCr。.6Fei.4、 LaNi^Mn。.38或 LaNi4.83Mn。"的第一、三金属氢化物微通道式化学热泵反应器A、 C,填充有 CeuNksCuw LaNi4.95Mn。.o5或Zro.Jio.2Cr。.6FeL4的第二、四金属氢化物微通 道式化学热泵反应器B、 D,第一金属氢化物反应器A通过氢气管道及设置 在该管道上的第十九调节阀V19与第二金属氢化物反应器B相连通、第三 金属氢化物反应器C通过氢气管道及设置在该管道上的第二十调节阀V20 与第四金属氢化物反应器D;
第一金属氢化物反应器A的入口通过入口管路与高温水箱TH相连通, 且在该入口管路上设置有第三调节阀V3和第二循环水泵P2,第一金属氢 化物反应器A的出口通过出口管路及设置在该出口管路上的第四调节阀 V4与高温水箱TH相连通;
中温水箱TM的出口管路上设置有第三循环水泵P3,第二、三金属氢 化物反应器B、 C的入口分别通过各自的入口管路与第三循环水泵P3相连 通,且在第二、三金属氢化物反应器B、 C的入口管路上分别设置有第六 调节阀V6和第十调节阀V10,第二、三金属氢化物反应器B、 C的出口分 别通过各自的出口管路与中温水箱TM相连通,且在第二、三金属氢化物 反应器B、 C的出口管路分别设置有第七调节阀V7和第十四调节阀V14;
第四金属氢化物反应器D的入口通过入口管路与低温水箱TL相连通, 且在该入口管路上设置有第十六调节阀V16和第四循环水泵P4,第四金属 氢化物反应器D的出口通过出口管路及设置在该出口管路上的第十八调节 阀V18与低温水箱TL相连通;
第一金属氢化物反应器A入口管路上的第三调节阀V3的入口还通过 管路及安装在该管路上的第五调节阀V5与第三金属氢化物反应器C入口 管路上的第十调节阀V10的出口相连通,第一金属氢化物反应器A入口管 路的第三调节阀V3的出口还通过管路及安装在该管路上的第八调节阀V8 与第三金属氢化物反应器C入口管路上的第十调节阀V10的入口相连通;
第一金属氢化物反应器A出口管路上的第四调节阀V4的入口还通过 管路及安装在该管路上的第十一调节阀Vll与第三金属氢化物反应器C出 口管路上的第十四调节阀V14的出口相连通,第一金属氢化物反应器A出 口管路的第四调节阀V4的出口还通过管路及安装在该管路上的第十二调 节阀V12与第三金属氢化物反应器C出口管路上的第十四调节阀V10的入 口相连通;
第二金属氢化物反应器B入口管路上的第六调节阀V6的入口还通过 管路及安装在该管路上的第十三调节阀V13与第四金属氢化物反应器D入 口管路上的第十六调节阀V16的出口相连通,第二金属氢化物反应器B入 口管路的第六调节阀V6的出口还通过管路及安装在该管路上的第十五调 节阀V15与第四金属氢化物反应器D入口管路上的第十六调节阀V16的入 口相连通;
第二金属氢化物反应器B出口管路上的第七调节阀V7的入口还通过 管路及安装在该管路上的第九调节阀V9与第四金属氢化物反应器D出口 管路上的第十八调节阀V18的出口相连通,第二金属氢化物反应器B出口 管路的第七调节阀V7的出口还通过管路及安装在该管路上的第十七调节 阀V17与第四金属氢化物反应器D出口管路上的第十八调节阀V18的入口 相连通;
所说的空气干燥系统III包括依次相连的洁净室4、空气冷却器5、空 气加热器6和干燥室7,干燥室7通过管路及设置在该管路上的轴流风机 8与空气洁净室4相连,低温水箱TL的上、下端分别通过管路与空气冷却 器5的入、出口相连通,空气冷却器5的下端还设置有冷凝水管9,且在 低温水箱TL与空气冷却器5的入口管路上设置有第五循环水泵P5,空气 加热器6下端的出水口还通过第六循环水泵P6与高温水箱TH、低温水箱 TM相连通,空气加热器6与高温水箱TH的出口设有温度传感器10,第六 循环水泵P6后端的管路上设置有一与温度传感器10相连接的温控阀3, 高温水箱TH及低温水箱TM分别通过温控阀3与空气加热器6相连通。
下面分别详细阐述这3部分的工作原理与工作流程。
(I )太阳能热水系统循环水由第一循环水泵P1送入太阳能集热器 l中,吸收太阳能加热后流入高温水箱TH,在内置于高温水箱内的换热后 重新由第一循环水泵P1送入太阳能集热器1,构成循环。当太阳能辐射量 不足时开启辅助热源2加热高温水箱内的蓄水至需要温度。
(II)金属氢化物热泵系统图1中的第一、三金属氢化物反应器A 和C里充填储氢合金MHn第二、四金属氢化物反应器B和D里充填储氢 合金鹏2。第二、四金属氢化物反应器B和D交替与低温热源TL和中温热 源TM接通,使H2在配对MH间移动并进行热泵循环。第一金属氢化物反应 器A被驱动热源高温水箱TH加热后放出的氢流向第二金属氢化物反应器 B,吸氢后产生温度为TM的热量被排放到中温水箱TM中;第四金属氢化 物反应器D使低温水箱TL冷却,放出氢流向第三金属氢化物反应器C,吸 氢后产生的热量排到中温热源TM中。热源交替切换,就可交替从第二、 四金属氢化物反应器B和D里连续获得冷量输出。金属氢化物热泵循环过 程的van' t Hoff变化曲线如图2所示。
当装有ZrCro.eFe"、 LaNi4.65Mn。,38或LaNi4.83Mn。.n的第一金属氢化物反应 器A吸收来自高温水箱TH的热量Qh后(对应于Vant't Hoff曲线上的状 态点l),氢气从第一金属氢化物反应器A中解吸出来,在压差作用下流向 装有CeuNksCuw LaNi4.9sMn。.。5或Zr。.Ji。.2Cr。.eFeL4的第二金属氢化物反应 器B中并在其中发生吸氢反应,在中温水箱TM下放出氢化热QM2 (状态点 2);同时,装有CeuNi2,5Cu2.5、 LaNi4.9sMn。.。5或Zr。.8Ti。.2Cr。.eFe"的第四金属 氢化物反应器D从低温水箱TL中吸收热量Q^后(状态点3),解吸出的氢 气流向装有ZrCr。,6FeM、 LaNi4.65Mn。.38或LaNU83Mncu7的第三金属氢化物反应
器C,进行氢化反应并在中温水箱TM下放出热量QM,(状态点4);此时关 闭氢管线上的第十九和第二十调节阀P19、 P20,使金属氢化物反应器相互 换热后与原热源相连(状态点1),结束MHHP的半个工作循环(1—2—3 —4—1);然后从第二金属氢化物反应器B开始另半个工作循环。
系统热源的切换通过管道中各阀门启闭实现(如图1)。当第一金属氢 化物反应器A与高温水箱TH,第二、三金属氢化物反应器B、 C与中温水 箱TM,第四金属氢化物反应器D与低温水箱TL相连通时,打开第三调节 阀V3、第四调节阀V4、第六调节阀V6、第七调节阀V7、第十调节阀VIO、 第十四调节阀V14、第十六调节阀V16和第十八调节V18;同时关闭第五 调节阔V5、第八调节阀V8、第九调节阀V9、第十一调节阀VI1、第十二 调节阀V12、第十三调节阀V13、第十五调节阀V15和第十七调节阀V17; 此时,高温循环水由第二循环水泵P2送入第一金属氢化物反应器A中, 换热后返回高温水箱TH;中温循环水由第三循环水泵P3送入第二、三金 属氢化物反应器B、 C中,换热后返回中温水箱TM;低温水由第四循环水 泵P4送入第四金属氢化物反应器D中,换热后返回低温水箱TL。当第三 金属氢化物反应器C与高温水箱TH,第一、四金属氢化物反应器A、 D与 中温水箱TM,第二金属氢化物反应器B与低温水箱TL相连通时,打开第 五调节阀V5、第八调节阀V8、第九调节阀V9、第十一调节阀Vll、第十 二调节阀V12、第十三调节阀V13、第十五调节阀V15和第十七调节阀V17; 同时关闭第三调节阀V3、第四调节阀V4、第六调节阀V6、第七调节阀V7、 第十调节阀VIO、第十四调节阀V14、第十六调节阀V16和第十八调节阀 V18;此时高温循环水由第二循环水泵P2送入第三金属氢化物反应器C中, 换热后流回高温7jC箱TH;中温循环水由第三循环水泵P3送入第一、四金
属氢化物反应器A、 D中,换热后返回中温水箱TM;低温水由第四循环水 泵P4送入第二金属氢化物反应器B中,经换热后返回低温水箱TL。
金属氢化物反应器采用微通道式化学热泵反应器,用以增强反映物床 层的内部换热以提高反应率。
(III)空气干燥系统如图3所示,干燥室内的湿空气(状态l')由 轴流风机8送入空气洁净室4,经净化后流经空气冷却器5析出冷凝水(状 态l' -2' -2',),而后经过空气加热器6 (状态2' , -3')进入干燥 室7,完成干燥过程。
空气干燥系统m中,冷却水经第五循环水泵P5送入低温水箱TL中换 热,降温后流入空气冷却器5。加热水经第六循环水泵P6分别送入中温水 箱TM与高温水箱TH中换热,加热后的两部分流体混合后流经空气加热器 6,进入两水箱的水量由设在第六循环水泵P6后的温控阀3调节。该温控 阀在空气加热器6与高温水箱出口处设有温度传感器,由感应到的温度控 制分别流入中温水箱与高温水箱的水量,由不同温度下的水量混合后得到 设定温度,因此可以根据需要提供加热水的温度,实现了干燥温度的准确 控制。太阳能热水系统I中,循环水经换热器与高温水箱中的热水进行热 交换。由于采用了间接换热方式,可有效减小太阳能热量波动对系统热量 稳定性的影响。
权利要求
1、一种太阳能热泵干燥系统,包括太阳能热水系统I、金属氢化物热泵系统II和空气干燥系统III,其特征在于所说的太阳能热水系统I包括太阳能集热器(1),太阳能集热器(1) 的出口及入口分别通过管路与高温水箱(TH)相连通,且在太阳能集热器 (1)的入口管路上还连接有第一循环水泵(P1);所说的金属氢化物热泵系统II包括填充有MH1的第一、三金属氢化物反应器(A、C),填充有MH2的第二、四金属氢化物反应器(B、D),第一金属氢化物反应器(A)通过氢气管道及设置在该管道上的第十九调节阀 (V19)与第二金属氢化物反应器(B)相连通、第三金属氢化物反应器(C)通过氢气管道及设置在该管道上的第二十调节阀(V20)与第四金属氢化物反应器(D);第一金属氢化物反应器(A)的入口通过入口管路与高温水箱(TH)相连通,且在该入口管路上设置有第三调节阀(V3)和第二循环水泵(P2),第一金属氢化物反应器(A)的出口通过出口管路及设置在该出口管路上的第四调节阀(V4)与高温水箱(TH)相连通;中温水箱(TM)的出口管路上设置有第三循环水泵(P3),第二、三金属氢化物反应器(B、C)的入口分别通过各自的入口管路与第三循环水泵(P3)相连通,且在第二、三金属氢化物反应器(B、C)的入口管路上分别设置有第六调节阀(V6)和第十调节阀(V10),第二、三金属氢化物反应器(B、C)的出口分别通过各自的出口管路与中温水箱(TM)相连通,且在第二、三金属氢化物反应器(B、C)的出口管路分别设置有第七调节 阀(V7)和第十四调节阀(V14);第四金属氢化物反应器(D)的入口通过入口管路与低温水箱(TL)相连通,且在该入口管路上设置有第十六调节阀(V16)和第四循环水泵 (P4),第四金属氢化物反应器(D)的出口通过出口管路及设置在该出口管路上的第十八调节阀(V18)与低温水箱(TL)相连通;第一金属氢化物反应器(A)入口管路上的第三调节阀(V3)的入口还通过管路及安装在该管路上的第五调节阀(V5)与第三金属氢化物反应器(C)入口管路上的第十调节阀(V10)的出口相连通,第一金属氢化物反应器(A)入口管路的第三调节阀(V3)的出口还通过管路及安装在该管路上的第八调节阀(V8)与第三金属氢化物反应器(C)入口管路上的第十调节阀(V10)的入口相连通;第一金属氢化物反应器(A)出口管路上的第四调节阀(V4)的入口还通过管路及安装在该管路上的第十一调节阀(V11)与第三金属氢化物反应器(C)出口管路上的第十四调节阀(V14)的出口相连通,第一金属氢化物反应器(A)出口管路的第四调节阀(V4)的出口还通过管路及安装在该管路上的第十二调节阀(V12)与第三金属氢化物反应器(C)出口管路上的第十四调节阀(V10)的入口相连通;第二金属氢化物反应器(B)入口管路上的第六调节阀(V6)的入口还通过管路及安装在该管路上的第十三调节阀(V13)与第四金属氢化物反应器(D)入口管路上的第十六调节阀(V16)的出口相连通,第二金属氢化物反应器(B)入口管路的第六调节阀(V6)的出口还通过管路及安装在该管路上的第十五调节阀(V15)与第四金属氢化物反应器(D)入口管路上的第十六调节阀(V16)的入口相连通;第二金属氢化物反应器(B)出口管路上的第七调节阀(V7)的入口 还通过管路及安装在该管路上的第九调节阀(V9)与第四金属氢化物反应 器(D)出口管路上的第十八调节阀(V18)的出口相连通,第二金属氢化 物反应器(B)出口管路的第七调节阀(V7)的出口还通过管路及安装在 该管路上的第十七调节阀(V17)与第四金属氢化物反应器(D)出口管路 上的第十八调节阀(V18)的入口相连通;所说的空气干燥系统III包括依次相连的洁净室(4)、空气冷却器(5)、 空气加热器(6)和干燥室(7),干燥室(7)通过管路及设置在该管路上 的轴流风机(8)与空气洁净室(4)相连,低温水箱(TL)的上、下端分 别通过管路与空气冷却器(5)的入、出口相连通,且在低温水箱TL与空 气冷却器(5)的入口管路上设置有第五循环水泵(P5),空气加热器(6) 下端的出水口还通过第六循环水泵(P6)与高温水箱(TH)、低温水箱(TM) 相连通。
2、 根据权利要求1所述的太阳能热泵干燥系统,其特征在于所说 的高温水箱(TH)内还设置有辅助热源(2)。
3、 根据权利要求1所述的太阳能热泵干燥系统,其特征在于所说 的与高温水箱(TH)相连通的太阳能集热器(1)的入口及出口管道上分 别安装有太阳能集热器入口阀门(VI)和太阳能集热器出口阀门(V2)。
4、 根据权利要求1所述的太阳能热泵干燥系统,其特征在于所说 的第一、三金属氢化物反应器(A、C)内填充的肌为ZrCr。.6Fe14、LaNi4.65Mn。38 或LaNu83Mrkn合金;第二、四金属氢化物反应器(B、 D)内填充的,2为 CeLKu2.5、 LaN:U.95Mno.o5或Zro.8Tio.2Cr。.6Fe"合金。
5、 根据权利要求1所述的太阳能热泵干燥系统,其特征在于所说 的空气冷却器(5)的下端还设置有冷凝水管(9)。
6、 根据权利要求1所述的太阳能热泵干燥系统,其特征在于所说的空气加热器(6)与高温水箱(TH)的出口设有温度传感器(10),第六 循环水泵(P6)后端的管路上设置有一与温度传感器(10)相连接的纟显控 阀(3),高温水箱(TH)及低温水箱(TM)分别通过温控阀(3)与空气 加热器(6)相连通。
7、 根据权利要求1所述的太阳能热泵干燥系统,其特征在于所说 的氢化物反应器为微通道式化学热泵反应器。
8、 根据权利要求1所述的太阳能热泵干燥系统,其特征在于所说 的调节阀采用全自动电子控制阀。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能热泵干燥系统,包括太阳能热水系统、金属氢化物热泵系统、空气干燥系统三部分耦合而成。太阳能热水系统采用强制循环的热水系统,将从太阳能集热器收集的热量作为金属氢化物热泵系统循环的驱动能量,利用金属氢化物热泵吸、放氢时产生的热量和冷量作为空气加热器和空气冷却器的热源和冷源。干燥室空气通过轴流风机加压后分别经过空气冷却器析出水份、通过空气加热器加热到指定温度,而后送回空气干燥室完成干燥过程。本发明同时利用了太阳能和氢能的优势,具有清洁、高效、节能、除湿率高、适用的干燥温度范围广、可实现干燥温度的准确控制、以及可与其他太阳能热利用装置耦合使用等特点。
文档编号F26B23/00GK101363683SQ20081015081
公开日2009年2月11日 申请日期2008年9月5日 优先权日2008年9月5日
发明者孟翔宇, 张早校, 杨福胜, 邓建强 申请人:西安交通大学
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