一种聚热式太阳能烘干装置

1.本实用新型涉及太阳能烘干装置技术领域，具体的涉及一种聚热式太阳能烘干装置。


背景技术：

2.随着经济的不断发展，人们对生活的质量要求也越来越高了。如今的人们逐渐追求高效化、健康化、绿色化的新型生活，而传统的烘干方式也越来越无法满足人们要求。
3.太阳能是一种清洁、可再生能源，太阳能烘干装置是一种利用太阳能进行烘干的设备。太阳能烘干装置其中一种模式是聚热式太阳能烘干，即，直接利用太阳光产生的热量进行烘干。这种烘干装置的结构简单，制造成本低，但是这种烘干装置的烘干效率普遍较低。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种烘干效率高的聚热式太阳能烘干装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚热式太阳能烘干装置，包括箱体，所述箱体上安装有电机、控制器、温度传感器和凸透镜，所述箱体内设有用于放置物料的转盘，所述转盘与所述电机传动连接，所述转盘包括转盘本体和聚热层，所述聚热层设置在所述转盘本体上表面；
6.所述凸透镜安装在所述箱体顶部，所述凸透镜的焦点落在所述聚热层上表面，从而在所述聚热层上表面形成烘干区域；
7.所述温度传感器正对所述烘干区域设置，以测量该烘干区域内的物料的温度，所述温度传感器与所述控制器电连接，将测量的物料温度信号传输至所述控制器，所述控制器与所述电机电连接，以根据物料温度信号控制所述电机转速。
8.进一步地，所述聚热层为钒钛黑瓷层。
9.进一步地，所述箱体上还设蓄电池和太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述蓄电池电连接，以向所述蓄电池充电；
10.所述转盘本体和所述聚热层之间设有加热片，所述转盘本体旋转中心上设有接线柱，所述接线柱上安装有侧面设有两个换向片的换向器，所述加热片一端与所述换向器其中一换向片电连接，另一端与所述换向器另一换向片电连接，所述箱体设有两个碳刷，所述碳刷对称抵接在所述换向器两侧；
11.所述蓄电池与所述碳刷电连接。
12.进一步地，所述加热片为石墨烯加热片。
13.进一步地，所述转盘本体材料为聚氯乙烯。
14.进一步地，所述太阳能电池板安装在所述箱体壁板上，且安装该太阳能电池板的所述壁板上端铰接在所述箱体支架上，从而形成能上下翻转的可收放结构。
15.进一步地，所述电机为伺服电机。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型的烘干装置采用凸透镜进行聚光烘干，使物料快速升温到较高温度的同时，可通过温度传感器监控物料温度，控制电机转速，从而控制物料升温高度，该装置在提高烘干效率的同时，保证了烘干质量。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意图；
18.图2是本实用新型的立体图；
19.图3是本实用新型的转盘结构示意图；
20.图4是图3沿a
‑
a的剖视图；
21.图中所示：箱体1，电机2，温度传感器3，凸透镜4，转盘5，烘干区域6，控制器7，太阳能电池板8，蓄电池9，碳刷11，壁板12，转盘本体51，聚热层52，加热片53，接线柱54，换向器55，金属条56，换向片551。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
23.如图1、图2所示，本实用新型的一种聚热式太阳能烘干装置，包括箱体1，所述箱体1上安装有电机2、控制器7、温度传感器3和凸透镜4，所述箱体1内设有用于放置物料的转盘5，所述转盘5与所述电机2传动连接，以驱动转盘5转动。所述转盘5包括转盘本体51和聚热层52，所述聚热层52设置在所述转盘本体51上表面。所述凸透镜4安装在所述箱体1顶部，所述凸透镜4的焦点落在所述聚热层52上表面，从而在所述聚热层52上表面的一处形成烘干区域6。所述温度传感器3正对所述烘干区域6设置，以测量该烘干区域6内的物料的温度，所述温度传感器3与所述控制器7电连接，将测量的物料温度信号传输至所述控制器7，所述控制器7与所述电机2电连接，以根据物料温度信号控制所述电机2转速。
24.其中，凸透镜4可以为一个或者多个，具体根据其聚焦的太阳光能量大小设置，如，凸透镜4聚焦的太阳光能量太大，极易使物料烧焦，则可将凸透镜4设置成多个较小的透镜，分别聚光，以形成多个烘干区域6。
25.本实用新型使用时将烘干物料放置在转盘5上。该装置由于箱体1顶部设置有凸透镜4，并将凸透镜4的焦点落在转盘5(聚热层52)上表面，这样，照射至转盘(聚热层52)上表面的阳光先通过凸透镜4聚集在一起后再照射至转盘5(聚热层52)上表面，如此，光照的能量更集中，可使得该焦点处(烘干区域6内)的物料快速升温到较高温度，从而使其内部和表面的水分快速蒸发，进而提高烘干效率。由于物料之间可能存在缝隙，该装置转盘设有聚热层52，未照到物料上的光照热量也能通过聚热层52吸收，再通过聚热层52加热物料，这样可以进一步提高烘干效率。为了避免物料升温过高而被损坏，该装置通过温度传感器3时刻测量烘干区域6内的物料温度，并将温度值信号传给控制器7，控制器7再根据物料的温度信号输出控制信息，控制电机2(转盘)转速，当物料温度小于设定阀值时，控制器7控制电机以转速a转动，当物料温度大于设定阀值时，控制器7控制电机加速转动，以转速b转动，待温度降低至预设温度后，控制器7再控制电机恢复至转速a转动，从而控制物料加热时间，进而控制物料升温高度，保证烘干质量。
26.实用新型实施例中温度传感器3采用的红外测温仪，电机采用伺服电机。控制器7采用现有的控制器(单片机、plc控制器)依靠其自身携带的功能即可实现根据测量的温度控制电机转速的功能，如：专利cn106403502b中也有所涉及。至于温度传感器3与控制器7之间以及控制器7与电机2之间的具体接线，可参照选择的具体产品型号说明书。
27.聚热层52可以采用吸热效果好的材料，如：膨胀聚苯板、挤塑聚苯板。由于钒钛黑瓷具有优良的光热转化性能，是一种廉价的、理化性能优良的功能材料，本实用新型中聚热层52优选为钒钛黑瓷层。
28.在天气较差的情况下，凸透镜4聚焦的光照能量通常较低，物料升温速度较慢，影响装置烘干效率。本实用新型实施例中，箱体1上还设蓄电池9和太阳能电池板8，太阳能电池板8与蓄电池9电连接，以向蓄电池9充电；转盘本体51和聚热层52之间设有加热片53，转盘本体51旋转中心上设有接线柱54，接线柱54上安装有侧面设有两个换向片551的换向器55，加热片53一端与换向器55其中一换向片551电连接，另一端与换向器55另一换向片551电连接。箱体1设有两个碳刷11，碳刷11对称抵接在换向器55两侧，蓄电池9一端(正极)与其中一个碳刷11电连接，另一端(负极)与另一个碳刷11电连接，从而形成向加热片供电电路，该电路可在转盘转动时通过换向器55向加热片换向通电，保证加热片能够随时使用。在阳光充足时，该装置可利用太阳能电池板8发电并储存在蓄电池9中，在天气较差时再利用蓄电池9向加热片53供电，使加热片53发热，从而对聚热层52上的物料加热，如此以弥补天气较差情况下的光照能量不足，保证烘干效率。接线柱54可与转盘本体51为一体结构，图3中接线柱54与转盘本体51为分体结构，接线柱54与转盘本体51之间采用螺栓连接(未画出)。加热片的具体布置形式如图4所示，加热片53为多条，加热片53呈圆弧状，加热片53之间间隔排布，加热片53两端分别设置一根径向设置的金属条56，以便接线。根据现有的太阳能发电技术，可以理解的是，为了方便充放电控制，太阳能电池板8与蓄电池9之间需要设置充放电控制器。
29.本实用新型中，电机2也可以与蓄电池9电连接，实现利用太阳能电池板8产生的电能旋转，当然也可直接与国家电网连接，依靠电网供电。
30.加热片53可以是电阻丝，由于石墨烯加热片是一种高导热材料，具有非常好的热传导性能，且产品的产热效率高，本实用新型实施例中加热片53优选采用石墨烯加热片。本实用新型实施例中，转盘本体51采用绝缘性能好，耐高温的聚氯乙烯。
31.本实用新型实例中，太阳能电池板8安装在箱体1的壁板12上，且安装该太阳能电池板8的壁板12上端铰接在箱体1的支架上，从而形成能上下翻转的可收放结构。这样，在阳光充足时可将安装该太阳能电池板8的壁板绕铰轴向上翻转，使其处于水平(太阳能电池板下端下方需垫设支撑)或者面向太阳，从而利于太阳能电池板8。当不需要太阳能电池板8发电时，放下壁板即可，如此，可实现对太阳能电池板8的收放设置，以便装置搬运。