基于热泵和电加热的烘干系统的制作方法

本实用新型涉及烘干技术领域，尤其涉及一种用于烘干农副产品的烘干系统。

背景技术：

农副产品具有烘干的需要，如玉米、面条等产品，需要使用烘干系统来进行烘干。现今社会，在烘烤、烘干领域所需的热源主要为煤、天然气等不可再生能源；煤为不可再生能源，且为污染大气的主要罪魁祸首，国家已制定政策减少煤的使用；天然气成本较高，目前使用率不高；随着国家以电代煤政策的出台，以普通电加热管为热源的烘干系统已大规模投入使用。

电加热管价格方面有优势，但是以传统方式控制，电加热管的投入与退出比较快速，对电网冲击比较大，尤其是大功率的电加热管。同时，电加热管的热效率低于热泵系统，相比热泵系统的优点是热效率恒定，加热速度快；相比热泵系统的缺陷是热效率较低，运行费用较高。热泵供热比较平稳，热源供应不会突变，而且热效率较高，缺点是设备初始成本较高，热效率受环境的温度湿度条件（环境湿度大时，蒸发器容易结冰而降低热效率）影响较大。因此，有必要对热泵系统和电加热进行综合利用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种兼具电加热的稳定和热泵系统的高效的优点的基于热泵和电加热的烘干系统。

为实现上述目的，本实用新型的基于热泵和电加热的烘干系统包括作为烘干房的热源的热泵系统和电加热管，烘干房内的目标温度为t℃；

还包括有热泵及电加热开关机构；

热泵及电加热开关机构包括与直流电源的正极相连接的第一电源线、与直流电源的负极相连接的第二电源线以及连接在第一电源线和第二电源线之间的第一单元；

第一单元包括并联连接的时间继电器的线圈和中间继电器的线圈，时间继电器的线圈串联有第一温度开关，中间继电器的线圈串联有第二温度开关；

热泵系统通过热泵供电线路与电网相连接，热泵供电线路上串联有时间继电器的延时闭合的常开接点；

电加热管通过电加热供电线路与电网相连接，电加热供电线路上串联有中间继电器的常开接点；

第一温度开关和第二温度开关均为常闭温度开关，第一温度开关的断开温度为大于等于t+1℃，第二温度开关的断开温度为大于等于t－2℃；第一温度开关和第二温度开关均设置在烘干房内。

烘干房内设有温度传感器，温度传感器连接有电控装置，电控装置设置于烘干房外并连接有显示屏；电控装置作为所述直流电源与热泵及电加热开关机构相连接。

烘干房内设有湿度传感器，湿度传感器连接所述电控装置。

第一单元串联有手动开关。

本实用新型具有如下的优点：

使用本实用新型的结构，在烘干房温度较低时，利用热泵系统和电加热管同时加热，从而取得较高的升温速度，使烘干房迅速进入有效烘干状态。烘干房正常工作时，其内温度始终处于目标温度附近，此时电加热管自动停止工作，利用热泵加热，从而利用热泵更加节能的特点取得较低的运行成本。在环境工部不利于热泵系统时，电加热管也能够防止烘干房内温度过低。

时间继电器能够避免烘干房内的温度刚刚低于t+1℃时，热泵系统就重新启动，进而避免热泵系统开关机过于频繁。

电控装置接收温度传感器测量的烘干房内实时温度的信号，以及湿度传感器测量的烘干房内的实时湿度信号，并在显示屏上显示烘干房内的实时温度值和实时湿度值。工作人员通过显示屏随时监视烘干房内温度和湿度状态，并在需要时相应进行人工干预。手动开关便于进行手动控制。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是热泵及电加热开关机构的电路原理图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的基于热泵和电加热的烘干系统包括作为烘干房的热源的热泵系统1和电加热管2，烘干房内的目标温度为t℃；

还包括有热泵及电加热开关机构3；

热泵及电加热开关机构3包括与直流电源的正极相连接的第一电源线4、与直流电源的负极相连接的第二电源线5以及连接在第一电源线4和第二电源线5之间的第一单元；第一单元串联有手动开关6。

第一单元包括并联连接的时间继电器的线圈7和中间继电器的线圈8，时间继电器的线圈7串联有第一温度开关9，中间继电器的线圈8串联有第二温度开关10；

热泵系统1通过热泵供电线路11与电网12相连接并由电网12获取电能，热泵供电线路11上串联有时间继电器的延时闭合的常开接点13；时间继电器延时动作的时间为12分钟；

电加热管2通过电加热供电线路14与电网12相连接并由电网12获取电能，电加热供电线路14上串联有中间继电器的常开接点15；

第一温度开关9和第二温度开关10均为常闭温度开关，第一温度开关9的断开温度为大于等于t+1℃，第二温度开关10的断开温度为大于等于t－2℃；第一温度开关9和第二温度开关10均设置在烘干房内。

使用本实用新型的结构，在烘干房温度较低时，利用热泵系统1和电加热管2同时加热，从而取得较高的升温速度，使烘干房迅速进入有效烘干状态。烘干房正常工作时，其内温度始终处于目标温度附近，此时电加热管2自动停止工作，利用热泵加热，从而利用热泵更加节能的特点取得较低的运行成本。在环境工部不利于热泵系统1时，电加热管2也能够防止烘干房内温度过低。

时间继电器能够避免烘干房内的温度刚刚低于t+1℃时，热泵系统1就重新启动，进而避免热泵系统1开关机过于频繁。

烘干房内设有温度传感器16，温度传感器16连接有电控装置17，电控装置17设置于烘干房外，优选在烘干房外设置控制室，电控装置17及显示屏等设置于控制室中。电控装置17连接有显示屏18；电控装置17作为所述直流电源与热泵及电加热开关机构3相连接。

烘干房内设有湿度传感器19，湿度传感器19连接所述电控装置17。

电控装置17接收温度传感器16测量的烘干房内实时温度的信号，以及湿度传感器19测量的烘干房内的实时湿度信号，并在显示屏18上显示烘干房内的实时温度值和实时湿度值。工作人员通过显示屏18随时监视烘干房内温度和湿度状态，并在需要时相应进行人工干预。

初始启动时，烘干房内的温度远低于目标温度，第一温度开关9和第二温度开关10均闭合，中间继电器的常开接点15接通，时间继电器的延时闭合的常开接点13在延时x分钟（本实施例取x＝12）后接通，从而使热泵系统1和电加热管2同时工作，使烘干房实现迅速升温。

当烘干房内的温度上升至大于等于t－2℃时，第二温度开关10断开，电加热管2关闭，烘干房在热泵系统1的作用下继续升温。

当烘干房内的温度上升至大于等于t+1℃时，第一温度开关9断开，热泵系统1关闭，烘干房内的温度先升后降。先升是因为热泵系统1内的余热会使烘干房内的温度继续上升一定温度。后降是在余热利用后，由于失去热源，烘干房内的温度必然逐渐下降。

当烘干房内的温度降低至低于t+1℃时，时间继电器的延时闭合的常开接点13延时12分钟后接通，使热泵系统1重新开始工作。由于烘干房降温是一个渐变的过程，因此在此过程中烘干房内的温度不会下降得过低。当然，如果烘干房降温过于迅速，降低到低于t－2℃，则第二温度开关10闭合，中间继电器的常开接点15闭合，使电加热管2得电工作，进而避免烘干房内温度过低。

由于时间继电器的延时闭合的常开接点13需要延时后接通，因此能够避免烘干房内的温度刚刚低于t+1℃时，热泵系统1就重新启动，进而避免热泵系统1开关机过于频繁。设计人员根据具体烘干房的特性，选择延时的具体值，本实施例中，延时时间为12分钟，即时间继电器的延时闭合的常开接点13需要延时12分钟接通。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。