專利名稱：太陽能、空氣源熱泵供熱的密集烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煙葉調(diào)制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種利用太陽能集熱裝置與空氣源熱泵聯(lián)合供熱的密集烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
供熱通風(fēng)系統(tǒng)是密集烤房的核心組成部分，它直接影響到烤房的升溫速度、烤房?jī)?nèi)溫度分布及煙葉烘烤能耗，是決定煙葉烘烤質(zhì)量和能耗的最關(guān)鍵因素之一。節(jié)能、環(huán)保的烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)可有效實(shí)現(xiàn)煙葉烘烤的減損增值，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)以技術(shù)替代資源的發(fā)展要求。目前，密集型烤房通常以燃煤、燃油或其它生物質(zhì)能源作為能源，采用安裝于供熱室的常規(guī)加熱爐向烤房供熱。由于烤房加熱爐的熱能利用率普遍較低，一方面煙葉烘烤的能耗居高不下；另一方面煙葉烘烤作業(yè)中煤炭、生物質(zhì)能源等燃燒釋放的粉塵、碳氧化合物、硫化物和多環(huán)芳烴等亦給周圍環(huán)境帶來較大的污染。太陽能是一種清潔的可再生能源， 高效的太陽能集熱器能很好地滿足吸煙葉烘烤對(duì)熱源溫度的要求。但受氣候的影響，太陽能空氣集熱器不能全天候運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于高效利用清潔的太陽能及空氣源熱泵節(jié)能技術(shù)，提供一種太陽能、空氣源熱泵供熱的密集烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)。能減少煙葉烘烤作業(yè)過程中常規(guī)能源的消耗，避免煤炭、生物質(zhì)能源燃燒給周圍環(huán)境帶來的污染，實(shí)現(xiàn)煙葉烘烤的減損增值。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的根據(jù)密集烤房的熱負(fù)荷分別設(shè)計(jì)太陽能熱水子系統(tǒng)及空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)，空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)的冷凝器置于太陽能熱水子系統(tǒng)的蓄熱水箱中。采用一臺(tái)變頻水泵使蓄熱水箱中的熱水流經(jīng)一個(gè)空氣-水換熱器。來自烤房的回風(fēng)流經(jīng)空氣-水換熱器被加熱后經(jīng)一臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)送入烤房。本實(shí)用新型由太陽能熱水子系統(tǒng)、空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)、空氣-水換熱器、總控制器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、送風(fēng)管、回風(fēng)管、變頻循環(huán)水泵、保溫?zé)崴?、補(bǔ)水閥等構(gòu)成?？諝庠礋岜脽崴酉到y(tǒng)的冷凝器置于太陽能熱水子系統(tǒng)的蓄熱水箱中，空氣-水換熱器空氣側(cè)的兩端分別與送風(fēng)管、回風(fēng)管相連；循環(huán)風(fēng)機(jī)安裝于密集烤房的墻體上，其進(jìn)風(fēng)口與送風(fēng)管相連； 空氣-水換熱器水側(cè)的兩端通過保溫?zé)崴芘c蓄熱水箱相連，變頻循環(huán)水泵安裝于保溫?zé)崴苌?，補(bǔ)水閥安裝于蓄熱水箱的底部。循環(huán)風(fēng)機(jī)、制冷壓縮機(jī)、變頻循環(huán)水泵連接總控制器，由總控制器集中控制。本實(shí)用新型的太陽能熱水子系統(tǒng)由太陽能集熱器、集熱器循環(huán)水泵、蓄熱水箱、上循環(huán)管、下循環(huán)管、溫差控制器構(gòu)成；太陽能集熱器的出口通過上循環(huán)管與蓄熱水箱的上部相連，太陽能集熱器的入口通過下循環(huán)管與蓄熱水箱的下部相連。集熱器循環(huán)水泵安裝于下循環(huán)管上并連接溫差控制器，其運(yùn)行由溫差控制器單獨(dú)控制?？諝庠礋岜脽崴酉到y(tǒng)由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥構(gòu)成。制冷壓縮機(jī)的出口通過制冷劑管道與冷凝器的入口相連，冷凝器的出口通過制冷劑管道與節(jié)流閥的入口相連，節(jié)流閥的出口通過制冷劑管道與蒸發(fā)器的入口相連，蒸發(fā)器的出口通過制冷劑管道與制冷壓縮機(jī)的入口相連。空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)的冷凝器采用盤管式換熱器結(jié)構(gòu)形式，置于蓄熱水箱中。 空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)采用C02高溫制冷劑及耐高壓的制冷壓縮機(jī)，以制取85 90°C的高溫?zé)崴?。空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)及太陽能熱水子系統(tǒng)通過蓄熱水箱耦合，二者制取的熱水均儲(chǔ)存于蓄熱水箱中。集熱器循環(huán)水泵由溫差控制器單獨(dú)控制，蓄熱水箱的供水溫度根據(jù)烘烤工藝在總控制器中設(shè)定。根據(jù)給定的烘烤工藝，總控制器控制制冷壓縮機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)的啟停及變頻水泵的流量、連接在回風(fēng)管上的新風(fēng)閥與烤房的排濕風(fēng)口的開度，以滿足烤房?jī)?nèi)所需要的溫濕度要求。本實(shí)用新型的運(yùn)行模式為(1)當(dāng)蓄熱水箱中的熱水溫度高于設(shè)定的供水溫度時(shí)，由太陽能熱水子系統(tǒng)單獨(dú)供熱，制冷壓縮機(jī)不運(yùn)行。蓄熱水箱的熱水在變頻水泵的牽引下循環(huán)流經(jīng)空氣-水換熱器，加熱來自烤房的回風(fēng)。加熱后的空氣通過循環(huán)風(fēng)機(jī)送入烤房。 (2)當(dāng)蓄熱水箱中的熱水溫度低于設(shè)定的供水溫度的下限時(shí)，在總控制器的作用下，制冷壓縮機(jī)自動(dòng)開始運(yùn)行，以保持設(shè)定的供水溫度。(3)當(dāng)蓄熱水箱中的熱水溫度高于設(shè)定的供水溫度的上限時(shí)，在總控制器的控制下，制冷壓縮機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)行。本實(shí)用新型的有益效果是采用太陽能熱水系統(tǒng)與空氣源熱泵熱水系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行向烤房供熱，充分利用清潔的太陽能及大氣中的低品位熱能進(jìn)行煙葉烘烤。本實(shí)用新型可有效減少煙葉烘烤作業(yè)過程中常規(guī)能源的消耗，并避免煤炭、生物質(zhì)能源燃燒給周圍環(huán)境帶來的污染。該發(fā)明節(jié)能、環(huán)保，可實(shí)現(xiàn)煙葉烘烤的減損增值。

圖1是太陽能、空氣源熱泵供熱的密集烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中各標(biāo)號(hào)依次表示空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)I、太陽能熱水子系統(tǒng)II、蒸發(fā)器 1、節(jié)流閥2、制冷壓縮機(jī)3、冷凝器4、蓄熱水箱5、集熱器循環(huán)水泵6、溫差控制器7、下循環(huán)管8、太陽能集熱器9、上循環(huán)管10、補(bǔ)水閥11、總控制器12、變頻循環(huán)水泵13、空氣-水換熱器14、新風(fēng)閥15、回風(fēng)管16、送風(fēng)管17、保溫?zé)崴?8、循環(huán)風(fēng)機(jī)19、烤房排濕風(fēng)口 20、密集烤房21。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。見圖1，本實(shí)用新型由空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)I、太陽能熱水子系統(tǒng)II、總控制器12、變頻循環(huán)水泵13、空氣-水換熱器14、新風(fēng)閥 15、補(bǔ)水閥11、回風(fēng)管16、送風(fēng)管17、保溫?zé)崴?8、循環(huán)風(fēng)機(jī)19等構(gòu)成?？諝庠礋岜脽崴酉到y(tǒng)I的冷凝器4置于太陽能熱水子系統(tǒng)II的蓄熱水箱5中，補(bǔ)水閥11安裝于蓄熱水箱5的底部。空氣-水換熱器14空氣側(cè)的兩端分別與送風(fēng)管17、回風(fēng)管16相連。循環(huán)風(fēng)機(jī)19安裝于密集烤房的墻體上，其進(jìn)風(fēng)口與送風(fēng)管17相連，密集烤房設(shè)有排濕風(fēng)口 20?？諝?水換熱器14水側(cè)的兩端通過保溫?zé)崴?8與蓄熱水箱5相連，變頻循環(huán)水泵13安裝于保溫?zé)崴?上。循環(huán)風(fēng)機(jī)19、制冷壓縮機(jī)3、變頻循環(huán)水泵13連接總控制器12，由總控制器12集中控制。補(bǔ)水閥安裝于蓄熱水箱的底部?？諝庠礋岜脽崴酉到y(tǒng)I由蒸發(fā)器1、節(jié)流閥2、制冷壓縮機(jī)3、冷凝器4組成。制冷壓縮機(jī)3的出口通過制冷劑管道與冷凝器4的入口相連，冷凝器4的出口通過制冷劑管道與節(jié)流閥2的入口相連，節(jié)流閥2的出口通過制冷劑管道與蒸發(fā)器1的入口相連，蒸發(fā)器 1的出口通過制冷劑管道與制冷壓縮機(jī)3的入口相連。太陽能熱水子系統(tǒng)II由蓄熱水箱5、集熱器循環(huán)水泵6、溫差控制器7、下循環(huán)管 8、太陽能集熱器9、上循環(huán)管10等組成。太陽能集熱器9的出口通過上循環(huán)管10與蓄熱水箱5的上部相連，太陽能集熱器9的入口通過下循環(huán)管8與蓄熱水箱5的下部相連。集熱器循環(huán)水泵6安裝于下循環(huán)管8上并連接溫差控制器，其運(yùn)行由溫差控制器7單獨(dú)控制?？諝庠礋岜脽崴酉到y(tǒng)I的冷凝器4采用盤管式換熱器結(jié)構(gòu)形式，置于蓄熱水箱5 中。太陽能熱水子系統(tǒng)II中的太陽能集熱器9可采用技術(shù)成熟的平板型或真空管型集熱器?？諝庠礋岜脽崴酉到y(tǒng)II采用C02高溫制冷劑及耐高壓的制冷壓縮機(jī)，用于制取85 90°C的高溫?zé)崴?。本?shí)用新型的運(yùn)行模式為(1)當(dāng)蓄熱水箱5中的熱水溫度高于設(shè)定的供水溫度時(shí)，由太陽能熱水子系統(tǒng)II 單獨(dú)供熱，制冷壓縮機(jī)3不運(yùn)行。蓄熱水箱5的熱水在變頻循環(huán)水泵13的牽引下循環(huán)流經(jīng)空氣-水換熱器14，加熱來自烤房21的回風(fēng)。加熱后的空氣通過循環(huán)風(fēng)機(jī)19送入烤房 20。(2)當(dāng)蓄熱水箱5中的熱水溫度低于設(shè)定的供水溫度的下限時(shí)，在總控制器12的作用下，制冷壓縮機(jī)3自動(dòng)開始運(yùn)行，以保持設(shè)定的供水溫度。(3)當(dāng)蓄熱水箱5中的熱水溫度高于設(shè)定的供水溫度的上限時(shí)，在總控制器13的控制下，制冷壓縮機(jī)3自動(dòng)停止運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種太陽能、空氣源熱泵供熱的密集烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是主要由太陽能熱水子系統(tǒng)、空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)、空氣-水換熱器、總控制器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、送風(fēng)管、回風(fēng)管、 變頻循環(huán)水泵、保溫?zé)崴?、補(bǔ)水閥構(gòu)成；空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)的冷凝器置于太陽能熱水子系統(tǒng)的蓄熱水箱中，空氣-水換熱器空氣側(cè)的兩端分別與送風(fēng)管、回風(fēng)管相連；循環(huán)風(fēng)機(jī)安裝于密集烤房的墻體上，其進(jìn)風(fēng)口與送風(fēng)管相連；空氣-水換熱器水側(cè)的兩端通過保溫?zé)崴芘c蓄熱水箱相連，變頻循環(huán)水泵安裝于保溫?zé)崴苌?，補(bǔ)水閥安裝于蓄熱水箱的底部，循環(huán)風(fēng)機(jī)、制冷壓縮機(jī)、變頻循環(huán)水泵連接總控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能、空氣源熱泵供熱的密集烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是太陽能熱水子系統(tǒng)由太陽能集熱器、集熱器循環(huán)水泵、蓄熱水箱、上循環(huán)管、下循環(huán)管、 溫差控制器構(gòu)成；太陽能集熱器的出口通過上循環(huán)管與蓄熱水箱的上部相連，太陽能集熱器的入口通過下循環(huán)管與蓄熱水箱的下部相連，集熱器循環(huán)水泵安裝于下循環(huán)管上并連接溫差控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能、空氣源熱泵供熱的密集烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥構(gòu)成，制冷壓縮機(jī)的出口通過制冷劑管道與冷凝器的入口相連，冷凝器的出口通過制冷劑管道與節(jié)流閥的入口相連，節(jié)流閥的出口通過制冷劑管道與蒸發(fā)器的入口相連，蒸發(fā)器的出口通過制冷劑管道與制冷壓縮機(jī)的入口相連，冷凝器采用盤管式換熱器結(jié)構(gòu)形式，置于蓄熱水箱中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能、空氣源熱泵供熱的密集烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)采用CO2高溫制冷劑及耐高壓的制冷壓縮機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能、空氣源熱泵供熱的密集烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征是密集烤房設(shè)有排濕風(fēng)口。
專利摘要本實(shí)用新型是一種太陽能-空氣源熱泵供熱的密集烤房供熱通風(fēng)系統(tǒng)。該供熱通風(fēng)系統(tǒng)由太陽能熱水子系統(tǒng)、空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)、空氣-水換熱器、變頻循環(huán)水泵、保溫?zé)崴艿?、總控制器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、送風(fēng)管、回風(fēng)管、新風(fēng)閥、烤房排濕風(fēng)口構(gòu)成?？諝庠礋岜脽崴酉到y(tǒng)的冷凝器置于蓄熱水箱中，空氣源熱泵熱水子系統(tǒng)及太陽能熱水子系統(tǒng)通過蓄熱水箱耦合?？諝庠礋岜脽崴酉到y(tǒng)采用CO2高溫制冷劑以制取85～90℃的高溫?zé)崴Ｔ摪l(fā)明采用太陽能熱水系統(tǒng)與空氣源熱泵熱水系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行向烤房供熱，充分利用清潔的太陽能及大氣中的低品位熱能，具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)煙葉烘烤的減損增值。
文檔編號(hào)A24B3/10GK202179107SQ2009202537
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者彭金輝, 王偉, 王永喬, 竇志營(yíng), 羅會(huì)龍, 陳曉 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)