一种用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统的制作方法

本实用新型涉及烘干技术领域，特别是涉及一种用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统。

背景技术：

伴随着人们环保意识的日益提高和人类能源需求的日益增长，不可再生能源与对环境造成污染的能源逐渐被人类所排斥和取代。根据研究，干燥过程的耗能已经占据了总能耗的12％左右，有的国家甚至高达35％。作为工业大国的中国的烘干能耗比甚至更高，其造成的污染也相当严重。

当下食品及其他物料的烘干方式多为锅炉蒸汽机烘干，虽然其操作便捷、结构简单、适应性强，但是在生产过程中的废气直接排放到大气中去，容易造成环境污染，温室效应和雾霾等问题凸显，不仅耗能高、不环保，而且占地面积大，干燥程度不好把控，干燥效果差。

因此如何解决现有技术中这一环境和运行问题，同时有效的利用太阳能和干燥废气使之实现自循环，是本领域人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统，以解决上述现有技术存在的问题，使物料的烘干过程节能、高效、环保。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统，包括依次连通的热泵机组、静压箱、太阳能集热器、进风管道、送风风机、干燥室和回风管道，所述回风管道与所述热泵机组连通，所述热泵机组和所述静压箱之间的管道内设有一循环风机，所述太阳能集热器与水平面之间具有第一倾角，所述干燥室的顶部与所述水平面之间具有第二倾角，所述干燥室内设有一温度传感器，所述干燥室通过一散热风机与外界连通。

优选地，所述干燥室包括外围护结构和玻璃盖板，所述外围护结构包括依次连接的东墙、南墙、西墙和北墙，所述东墙、所述南墙、所述西墙和所述北墙的上端均与所述玻璃盖板的下侧固定连接，所述东墙、所述南墙、所述西墙和所述北墙的下端均与一底面连接。

优选地，所述送风风机的出风口与所述南墙的下侧连通，所述回风管道的进风口设置于所述玻璃盖板与所述北墙的连接处，所述回风管道的进风口设有过滤网，所述散热风机设置于所述北墙的上侧。

优选地，所述东墙的下半部、所述西墙的下半部、所述南墙的下半部、所述北墙和所述底面均为隔热墙，所述东墙的上半部、所述西墙的上半部和所述南墙的上半部均为玻璃墙。

优选地，所述隔热墙的内侧均涂有吸热材料。

优选地，所述隔热墙为双层砖墙，双层的所述砖墙之间填充有保温材料。

优选地，所述第一倾角和所述第二倾角的角度相同且与所在地地理纬度一致。

优选地，所述热泵机组包括节流阀和依次连接的蒸发器、压缩机和冷凝器，所述节流阀的一端与所述蒸发器连接，所述节流阀的另一端与所述冷凝器连接；所述所述蒸发器与所述回风管道的出风口连通，所述冷凝器通过管道与所述静压箱连通。

优选地，所述太阳能集热器和所述干燥室分别通过一安装支架设置于地面上。

优选地，所述干燥室内设有物料支架。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统通过热泵机组、静压箱、太阳能集热器、进风管道、送风风机、干燥室和回风管道构成一个循环系统，利用太阳能集热器吸收太阳能将空气加热后送入干燥室内，同时太阳光穿过干燥室的玻璃盖板照射在干燥室的内墙面上，使得太阳能被干燥室的内墙面吸收并转换为热能，热空气中的热量以及转换而来的热能全部传递给待干燥的物料，且整个过程中太阳能不断转换为热能传递到干燥室，使物料表面的水分不断蒸发，同时产生的水汽被及时带走，大大提高了烘干效率，加快了烘干速率。

2、用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统利用太阳能产生热能，节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统的结构示意图；

其中：1-蒸发器，2-压缩器，3-冷凝器，4-节流阀，5-循环风机，6-静压箱，7-太阳能集热器，8-进风管道，9-送风风机，10-干燥室，11-回风管道，12-南墙，13-北墙，14-底面，15-回风管道进风口，16-回风管道出风口，17-安装支架，18-地面，19-散热风机，20-玻璃盖板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”和“右”指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位和位置关系，仅仅是为了方便描述的结构和操作方式，而不是指示或者暗示所指的部分必须具有特定的方位、以特定的方位操作，因而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的目的是提供一种用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统，以解决现有技术存在的问题，使物料的烘干过程节能、高效、环保。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示：本实施例提供了一种用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统，包括依次连通的热泵机组、静压箱6、太阳能集热器7、进风管道8、送风风机9、干燥室10和回风管道11。回风管道11与热泵机组连通，热泵机组和静压箱6之间的管道内设有一循环风机5。太阳能集热器7与水平面之间具有第一倾角，第一倾角与所在地地理纬度一致，太阳能集热器7通过进风管道8与干燥室10连接，经由热泵机组处理过的高温干燥气体在太阳能集热器7内实现换热升温。干燥室10的顶部与水平面之间具有第二倾角，第一倾角和第二倾角的角度相同且与所在地地理纬度一致，为了防止干燥室10内温度过高，设定室内设计温度为50℃～60℃，干燥室10内设有一温度传感器，通过温度传感器实时检测干燥室10内的温度变化，干燥室10通过一散热风机19与外界连通，确保干燥室10内温度保持在与设定值相同的数值下。当干燥室10内的温度超过室内设计温度时，开启散热风机19，通过温度传感器检测到干燥室10内的温度下降到室内设计温度时，关闭散热风机19。太阳能集热器7和干燥室10分别通过一安装支架17设置于地面上。干燥室10内设有物料支架。

具体地，热泵机组包括节流阀4和依次连接的蒸发器1、压缩机2和冷凝器3，热泵机组内优选为采用R134a作为制冷剂。蒸发器1的作用是通过制冷剂蒸发气化吸收回风管道11空气中的热量。冷凝器3的作用是通过制冷剂液化放出热量，传到管道附近的空气中，然后进入太阳能集热器7进行热交换。节流阀4的作用是通过改变节流截面来控制热泵机组内的流体流量。压缩机2的作用是通过电机运转带动活塞进行压缩，将低压气体提升为高压气体。节流阀4的一端与蒸发器1连接，节流阀4的另一端与冷凝器3连接，用于吸收回风管道11排出的回风中的热量加以利用，通过冷凝器3排出高温干燥气体。蒸发器1与回风管道出风口16连通，冷凝器3通过管道与静压箱6连通。经冷凝器3冷凝之后的水通过冷凝器3的排水口排出。

具体地，干燥室10包括外围护结构和玻璃盖板20，外围护结构包括依次连接的东墙、南墙12、西墙和北墙13，东墙、南墙12、西墙和北墙13的上端均与玻璃盖板20的下侧固定连接，东墙、南墙12、西墙和北墙13的下端均与一底面14连接。送风风机9的出风口与南墙12的下侧连通，即送风方式为下送上回，使得热风从下方送入干燥室10内，使从回风管道11吹出的风垂直向上流动。回风管道进风口15设置于玻璃盖板20与北墙13的连接处，回风管道进风口15设有过滤网，用于过滤气流中混杂的物料杂质，避免其附着在蒸发器1表面影响换热效率。散热风机19设置于北墙13的上侧。东墙的下半部、西墙的下半部、南墙12的下半部、北墙13和底面14均为隔热墙，东墙的上半部、西墙的上半部和南墙12的上半部均为玻璃墙，用于透过太阳光。隔热墙的内侧均涂有吸热材料，吸热材料优选为掺有炭黑的黑色油漆。隔热墙为双层砖墙，双层的砖墙之间填充有保温材料，保温材料优选为蛭石粉。

本实施例中的用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统的工作过程如下:

太阳辐射穿过干燥室的玻璃盖板20后，一部分直接投射到被干燥物料上，被其吸收并转换为热能，使物料中的水分不断气化，另一部分则投射到黑色的干燥室10内壁面上，也被其吸收并转换为热能，用以加热干燥室10内的空气，热空气进而将热量传递给物料，使物料中的水分不断气化。太阳辐射能穿过太阳能集热器7的玻璃盖板20后，投射到太阳能集热器7的吸热板上，被吸热板吸收并转换为热能，用以加热通过太阳能集热器7内的空气。热空气通过送风风机送入干燥室10内，将热量传递给被干燥物料，使物料的温度进一步提高，物料中的水分更多地气化，然后通过对流把水汽及时带走，达到干燥物料的目的，生成的高温高湿气体通过回风管道11输送到热泵机组的蒸发器1内。在热泵机组中，热泵工质经压缩机压缩2后变成高温高压气体，进入冷凝器3冷凝，向用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统中的空气放热，然后经节流阀4节流降压后进入蒸发器1，从用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统中的空气吸热变成低温低压气体，至此完成一个热泵循环。在用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统中，由冷凝器3出来的高温干燥空气经静压箱6排至太阳能集热器7内，进行换热升温，进而经由进风管道8排入干燥室10内，流出干燥室的温湿空气经蒸发器1将部分显热和潜热传给热泵工质，温度降至露点，水分冷凝析出，含湿量很低的低温干燥空气通过冷凝器3加热升温变成具有较强吸湿能力的高温干燥空气，在循环风机5的作用下再次进入太阳能集热器7，至此干燥空气完成一次循环。

本实施例中的用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统通过热泵机组、静压箱6、太阳能集热器7、进风管道8、送风风机9、干燥室10和回风管道11构成一个循环系统，利用太阳能集热器7吸收太阳能将空气加热后送入干燥室10内，同时太阳光穿过干燥室10的玻璃盖板20照射在干燥室10的内墙面上，使得太阳能被干燥室10的内墙面吸收并转换为热能，热空气中的热量以及转换而来的热能全部传递给待干燥的物料，且整个过程中太阳能不断转换为热能传递到干燥室10，使物料表面的水分不断蒸发，同时产生的水汽被及时带走，大大提高了烘干效率，加快了烘干速率；用于物料干燥的太阳能热泵循环式烘干系统利用太阳能产生热能，节能环保。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。