冷冻与干燥能量循环利用的节能系统的制作方法

本发明涉及冷冻和烘干设备领域，尤其涉及一种冷冻与干燥能量循环利用的节能系统。

背景技术

在现代农业产业化大发展的背景下，农业公司、合作社、农特产品承包农户等都在对农产品进行规模化生产、加工、冷冻储存，向农产品深加工纵深发展。农产品通过冷冻或干燥储存，可延长农产品的保质期，错峰销售，提高产品的附加值。对于冻库而言，由于传统冻库功能单一，只用于物品冷冻，并且冷凝排热品味低，长期以来其回收利用未得到重视，造成大量资源浪费。而传统的干燥方式一般采用自然晾晒，燃煤蒸汽锅炉干燥，天然气蒸汽锅炉干燥，电加热干燥等方式，这些方式无疑都存在一定污染，耗能高，劳动强度大，并且干燥品质较差。由于冷冻机组在为冻库提供冷量的同时会排走大量热能，而干燥正好需要热量进行排湿，如果能够将两者进行结合，达到热能的循环利用，将大大降低生产成本，提高经济效益。

技术实现要素：

为克服现有冻库功能单一，热量回收利用差，造成资源浪费等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用冷冻机组来实现冷冻与干燥能量循环利用的节能系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：冷冻与干燥能量循环利用的节能系统，包括通过管路相连的压缩机、第一冷凝器和第一蒸发器，所述压缩机位于室外，所述第一蒸发器位于冻库内，所述第一冷凝器位于烘干室内。

进一步的是，所述冷凝器包括相互串联的两级冷凝器，其中一级冷凝器位于烘干室内，二级冷凝器位于烘干室外，所述二级冷凝器上设有排湿风扇和送风管与烘干室相连通。

进一步的是，所述二级冷凝器设置在一个箱体内，该箱体上设有进风口和出风口，所述送风管设置在箱体与烘干室之间，所述排湿风扇设置在送风管的一端。

进一步的是，所述送风管与出风口分别连在一个三通管的两个出口端，三通管的进口端与箱体连通，所述排湿风扇设置在三通管的进口端，三通管内设有调节阀。

进一步的是，所述排湿风扇为变频调速风扇。

进一步的是，所述烘干室外还设有全热回收升温除湿装置，所述全热回收升温除湿装置包括与压缩机相连的第二冷凝器和第二蒸发器，所述第二冷凝器与第一冷凝器通过换向阀与压缩机相连，第二蒸发器与第一蒸发器通过换向阀与压缩机相连，所述第二冷凝器上配有风机将第二冷凝器产生的热量从送风口送入烘干室，所述烘干室设有出风口与第二蒸发器相连通，所述出风口与第二蒸发器之间设有全热回收装置，所述全热回收装置同时位于风机的进风口端。

进一步的是，所述第二蒸发器、第二冷凝器和全热回收装置均放置在独立的腔室中，其中第二冷凝器所在腔室位于烘干室上部，全热回收装置和第二蒸发器所在腔室位于烘干室下部。

进一步的是，所述第二冷凝器所在腔室内设有辅助电加热装置。

进一步的是，所述第二蒸发器所在腔室内设有接水盘，接水盘位于第二蒸发器底部，并可将收集的水导入到室外。

进一步的是，所述烘干室的底部设有排湿风扇，与排湿风扇对应的烘干室底部设有排湿风门。

本发明的有益效果是：通过对传统的冷冻机组进行改造，将冷凝器设置在烘干室内，利用冷凝器散热回收为烘干燥室内产品干燥提供热量，达到一机运行，同时实现产品的冷冻和烘干，从而降低了投资成本，节省了运行费用，达到了节能降耗的目的。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中标记为，1-压缩机，2-第一冷凝器，3-第一蒸发器，4-烘干室，5-冻库，6-箱体，7-第二冷凝器，8-第二蒸发器，9，全热回收装置，11-换向阀，12-换向阀，2a-一级冷凝器，2b-二级冷凝器，21-排湿风扇，22-送风管，41-送风口，42-出风口，43-排湿风扇，61-进风口，62-出风口，71-风机，72-辅助电加热装置，81-接水盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明的冷冻与干燥能量循环利用的节能系统，包括通过管路相连的压缩机1、第一冷凝器2和第一蒸发器3，所述压缩机1位于室外，所述第一蒸发器3位于冻库5内，所述第一冷凝器2位于烘干室4内。传统的冷冻机组，冷凝器所散发的热量一般是直接排到空气中，没有加以利用，造成一定能源浪费，而本发明通过对其进行改造，将第一冷凝器2设置在烘干室4中，利用冷凝器散发的热量来为产品烘干提供热能，从而实现能源的循环利用，降低运行成本。

压缩机1中的冷媒在经过压缩机1后温度一般会上升到115℃左右，而烘干室4所需温度一般不超过80℃。为了对热量实现合理利用，可将第一冷凝器2分成两级来分配冷媒的热量，其中一级冷凝器2a位于烘干室4内，二级冷凝器2b位于烘干室4外，所述二级冷凝器2b上设有排湿风扇21和送风管22与烘干室4相连通。利用一级冷凝器2a的热量为烘干室4供热，而二级冷凝器2b的热量可根据需要排到室外，或是通过排湿风扇21和送风管22送回烘干室4内进行排湿。利用二级冷凝器2b的热风来进行排湿，相对于用自然空气排湿可避免降低烘干室4的温度，降低热量损失。此外，通过二级冷凝器2b的散热，可使冷媒的回气温度降低到压缩机1运行工况要求，降低压缩机1耗能。

为了充分利用二级冷凝器2b的热能，将所述二级冷凝器2b设置在一个箱体6内，减少热量散失，在该箱体6上设有进风口61和出风口62，所述送风管22设置在箱体6与烘干室4之间，所述排湿风扇21设置在送风管22的一端。在烘干室4不需要排湿时，二级冷凝器2b的热量可通过进风口61和出风口62排走；当需要排湿时，只需启动排湿风扇21，打开烘干室4的排湿孔即可。

进一步的，为了在不排湿时能够更好的降低二级冷凝器2b的温度，可对上述结构进行改造，将所述送风管22与出风口62分别连在一个三通管的两个出口端，然后将三通管的进口端与箱体6连通，所述排湿风扇21设置在三通管的进口端，三通管内设有调节阀。调节阀可根据干燥室4排湿的需要自动调节风口到送风管22或出风口62，从而保证压缩机1始终处于良好的运行工况。

所述排湿风扇21为变频调速风扇。采用变频调速风扇可使整个系统更加智能，能够起到更好的节能环保作用。不排湿的时候，风机的转速跟压缩机1冷凝回气温度成正比，回气温度越高，风机转速升高，风量增大，单位时间换热量加大，从而降低回气温度，达到符合压缩机1运行温差工况；排湿的时候风机转速则根据排湿要求进行设定，以满足不同烘房和产品排湿要求。

此外，为了保证一级冷凝器2a的温度能够被烘干室4充分利用，所述烘干室4内的一级冷凝器2a设置在烘干室4四周墙壁上并配有散热风扇，可使烘干室4内温度分布均匀，保证产品干燥的一致性。对于一些特定产品，所需干燥温度要求较高的，可在所述烘干室4内设置辅助电加热系统来提高室内温度。

上述结构主要应用于冻库5和烘干室4同时工作时，而当冻库5不需要对产品进行冷冻时，则需要采用另外的系统来保证烘干室的工作。具体结构是，在所述烘干室4外还设有全热回收升温除湿装置，所述全热回收升温除湿装置包括与压缩机1相连的第二冷凝器7和第二蒸发器8，所述第二冷凝器7与第一冷凝器2通过换向阀11与压缩机1相连，第二蒸发器8与第一蒸发器3通过换向阀12与压缩机1相连，所述第二冷凝器7上配有风机71将第二冷凝器7产生的热量从送风口41送入烘干室4，所述烘干室4设有出风口42与第二蒸发器8相连通，所述出风口42与第二蒸发器8之间设有全热回收装置9，所述全热回收装置9同时位于风机71的进风口端。

该结构的工作原理是：当冻库5不工作时，通过两个换向阀实现压缩机1-第二冷凝器7-第二蒸发器8的工作模式，压缩机1在工作时，其内部的冷媒在第二冷凝器7处放热，在第二蒸发器8处吸热，利用风机71将第二冷凝器7所散发的热量通过烘干室4上的送风口41送入到烘干室4内，热风可对干燥产品进行加热排湿，在经过热量交换后的空气从出风口42流出到第二蒸发器2，利用第二蒸发器2吸热，使空气中的水分在第二蒸发器2表面形成冷凝水并排走，从而保证烘干室4内循环空气的干燥性，进一步提高干燥产品水分蒸发效率，从而实现产品干燥排湿和除湿功能兼顾。

全热回收装置9与第二蒸发器7和第二冷凝器8之间的结构应满足：从烘干室4出风口42出来的气流先进入全热回收装置9放热，然后到达第二蒸发器8，然后再返回到全热回收装置9吸热，最后再在风机5作用下到达第二冷凝器7。设置全热回收装置9的目的是为了对气流中的热量进一步回收，使进入到第二蒸发器8的空气温度较低，从而提高冷凝水产生的量，提高排湿效果，并且可降低压缩机1的功耗，达到降低运行成本的目的，而回收的热能又能在风机5作用下重新进入烘干室4，实现热能的循环利用。

为了降低热能散失，将所述第二蒸发器7、第二冷凝器8和全热回收装置9均放置在独立的腔室中，其中第二冷凝器7所在腔室位于烘干室4上部，全热回收装置9和第二蒸发器8所在腔室位于烘干室4下部。各腔室可采用良好的保温隔热材料制作。全热回收装置9与第二蒸发器7设置在烘干室4下部，是因为在干燥产品的过程中，从产品中散发出来的水蒸气因质量较重大部分都聚集在下方的气体中，这样设置更有利于排湿。

所述第二冷凝器7所在腔室内设有辅助电加热装置71。辅助电加热装置71能进一步提高进入到烘干室4的空气的温度，以便适应不同产品的干燥要求，提高烘干产品的效率和质量。

所述第二蒸发器8所在腔室内设有接水盘81，接水盘81位于第二蒸发器8底部，并可将收集的水导入到室外。由于产品中的水分大部分都是由第二蒸发器8冷凝成液体后排出，因此，为了更好的排走冷凝水，最好设置一个接水盘21。

进一步的，所述烘干室4的底部设有排湿风扇43，与排湿风扇43对应的烘干室4墙壁上设有排湿风门。由于烘干室4在工作工程中热量会始终大于冷量，温度会持续增加，设置排湿风扇43和排湿风门的作用是可定期对烘干室4中的气体进行更换降温，也能达到加快排湿效率的目的。

本发明通过对冷冻机组进行改造，将冷凝器设置在烘干室内，利用冷凝器散热回收为烘干燥室内产品干燥提供热量，达到一机运行，同时实现产品的冷冻和烘干；并且当冷冻产品不需要冷冻时，机组能够运行实现产品全时段干燥，产品干燥排湿和除湿功能兼顾，从而降低了投资成本，节省了运行费用，达到了节能降耗的目的，具有很好的实用性和应用前景。