專利名稱：直膨式太陽能熱泵與太陽能組合的干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能組合干燥裝置，具體涉及一種直膨式太陽能熱泵與太陽能組合的干燥裝置。
背景技術(shù)：
干燥是一個復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)過程，它不僅受到物料特性和干燥介質(zhì)參數(shù)的影響， 還與干燥方式有著重要關(guān)系。傳統(tǒng)的日曬、風干等自然干燥法已有二千年的歷史，現(xiàn)行的對流熱風干燥的缺點是熱效率很低，一般只有30%-60%，其主要原因是由于干燥過程廢氣的直接排空，不僅因廢氣帶走余熱造成浪費而且也污染了環(huán)境。近期出現(xiàn)了各種以太陽能、熱泵為熱源的干燥裝置，但太陽能干燥裝置存在連續(xù)性和穩(wěn)定性的問題；熱泵干燥則難以滿足干燥后期加熱和除濕的要求。組合干燥裝置是指根據(jù)物料干燥過程中不同工況的需求，采用2種或2種以上干燥方式或干燥原理完全不同的干燥技術(shù)，進行的一種組合干燥技術(shù)的利用裝置。一種物料不同的干燥階段使用兩種不同的干燥方式效果好，但是操作起來費時費力，不利于大批量的生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種針對物料干燥過程中所處的不同階段實現(xiàn)不同干燥方式的直膨式太陽能熱泵與太陽能組合的干燥裝置。本實用新型的目的是通過下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。直膨式太陽能熱泵與太陽能組合的干燥裝置，由風路循環(huán)回路與太陽能熱泵回路構(gòu)成，風路循環(huán)回路與太陽能熱泵回路耦合連接，其中，太陽能熱泵回路通過循環(huán)管路銅管并聯(lián)連接直膨式太陽能蒸發(fā)器。所述風路循環(huán)回路由干燥室、太陽能集熱管、熱風循環(huán)管路、主循環(huán)風機、冷凝器、 空氣源蒸發(fā)器構(gòu)成，干燥室進風口通過熱風循環(huán)管路與太陽能集熱管出風口相連接，太陽能集熱管進風口通過熱風循環(huán)管路與主循環(huán)風機相連接，主循環(huán)風機通過熱風循環(huán)管路與冷凝器出風口相連接，冷凝器進風口通過熱風循環(huán)管路與空氣源蒸發(fā)器出風口相連接，空氣源蒸發(fā)器進風口與干燥室出風口通過熱風循環(huán)管路相連接。所述太陽能熱泵回路由電磁閥、膨脹閥、冷凝器、壓縮機、三通閥、空氣源蒸發(fā)器構(gòu)成，壓縮機一端與冷凝器連接，壓縮機另一端通過三通閥與空氣源蒸發(fā)器連接，空氣源蒸發(fā)器分別通過電磁閥與膨脹閥與冷凝器相連接。所述太陽能熱泵回路中的三通閥與電磁閥分別通過循環(huán)管路銅管與直膨式太陽能蒸發(fā)器兩端相連接。本實用新型的工作原理是本實用新型的太陽能熱泵回路在磁閥的控制下通過三通閥有三種不同循環(huán)方式只通過空氣源蒸發(fā)器、只通過直膨式太陽能蒸發(fā)器、同時通過空氣源蒸發(fā)器與直膨式太陽能蒸發(fā)器?？諝庠凑舭l(fā)器在冬季運行時吸收環(huán)境中的低品位熱量；直膨式太陽能蒸發(fā)器吸收太陽能，并通過鋁板以熱傳導(dǎo)的方式加熱制冷劑，制冷劑液體蒸發(fā)吸熱，返回壓縮機的制冷劑為過熱蒸汽，在太陽能集熱管中，太陽能集熱板的溫度與制冷劑蒸發(fā)溫度始終保持一致。在進行物料干燥前期，物料放置于干燥室進行干燥時，壓縮機開始運行，干燥介質(zhì)(空氣)在冷凝器中加熱，通過主循環(huán)風機、熱風循環(huán)管路后進入太陽能集熱管對干燥介質(zhì)(空氣)再加熱，高溫空氣由熱風循環(huán)管路到達干燥室干燥，高溫空氣帶走物料一部分水份后由出風口出進入到空氣源蒸發(fā)器冷凝脫水后進入冷凝器中加熱完成一個干燥循環(huán)。進入到干燥中后期，需要對物料進行高溫干燥時，通過電磁閥控制空氣源蒸發(fā)器不工作，直膨式太陽能蒸發(fā)器運行，干燥介質(zhì)在直膨式太陽能蒸發(fā)器的作用下源源不斷加熱升高溫度，通過風路循環(huán)回路作用于物料。組合干燥過程中，太陽光充足時，直膨式太陽能蒸發(fā)器可以不開啟，或只開啟除濕環(huán)節(jié)，十分節(jié)能；太陽光不足時，直膨式太陽能蒸發(fā)器與太陽能熱泵回路同時開啟能節(jié)約一部分熱量。本實用新型的有益效果是本實用新型集太陽能與直膨式太陽能熱泵于一體，是一種溫和的干燥方式，接近自然干燥，表面水分的蒸發(fā)速度與內(nèi)部水分向表面遷移速度比較接近，使被干燥物品的品質(zhì)好、色澤好、產(chǎn)品等級高。在干燥過程中所處的不同階段實現(xiàn)不同的干燥方式，兩種干燥方式交替進行，干燥過程精確控制，不僅有效克服了太陽能間歇性和稀薄性缺點，還能節(jié)約高品位能源和減小環(huán)境污染，縮短了整個干燥過程的時間。本實用新型可預(yù)先對干燥介質(zhì)空氣直接利用太陽能，保證整個干燥過程中熱泵循環(huán)中空氣溫度的穩(wěn)定，達到進一步節(jié)能的效果。直膨式太陽能集熱裝置可直接作為蒸發(fā)器，集熱面積小、 系統(tǒng)緊湊、集熱效率和適用性好，安裝方便，自動控制高。

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中A風路循環(huán)回路，B太陽能熱泵回路，1干燥室，2電磁閥，3膨脹閥，4太陽能集熱管，5熱風循環(huán)管路，6主循環(huán)風機，7冷凝器，8壓縮機，9三通閥，10空氣源蒸發(fā)器，11 直膨式太陽能蒸發(fā)器，12循環(huán)管路銅管。
具體實施方式
直膨式太陽能熱泵與太陽能組合的干燥裝置，由風路循環(huán)回路A與太陽能熱泵回路B構(gòu)成，風路循環(huán)回路A與太陽能熱泵回路B耦合連接，其中，太陽能熱泵回路B通過循環(huán)管路銅管12并聯(lián)連接直膨式太陽能蒸發(fā)器11。所述風路循環(huán)回路A由干燥室1、太陽能集熱管4、熱風循環(huán)管路5、主循環(huán)風機6、 冷凝器7、空氣源蒸發(fā)器10構(gòu)成，干燥室1進風口通過熱風循環(huán)管路5與太陽能集熱管4出風口相連接，太陽能集熱管4進風口通過熱風循環(huán)管路5與主循環(huán)風機6相連接，主循環(huán)風機6通過熱風循環(huán)管路5與冷凝器7出風口相連接，冷凝器7進風口通過熱風循環(huán)管路5 與空氣源蒸發(fā)器10出風口相連接，空氣源蒸發(fā)器10進風口與干燥室1出風口通過熱風循環(huán)管路5相連接。所述太陽能熱泵回路B由電磁閥2、膨脹閥3、冷凝器7、壓縮機8、三通閥9、空氣源蒸發(fā)器10構(gòu)成，壓縮機8 一端與冷凝器7連接，壓縮機8另一端通過三通閥9與空氣源蒸發(fā)器10連接，空氣源蒸發(fā)器10分別通過電磁閥2與膨脹閥3與冷凝器7相連接。所述太陽能熱泵回路B中的三通閥9與電磁閥2分別通過循環(huán)管路銅管12與直膨式太陽能蒸發(fā)器11兩端相連接。 本實用新型的工作原理是本實用新型的太陽能熱泵回路在磁閥的控制下通過三通閥有三種不同循環(huán)方式只通過空氣源蒸發(fā)器、只通過直膨式太陽能蒸發(fā)器、同時通過空氣源蒸發(fā)器與直膨式太陽能蒸發(fā)器?？諝庠凑舭l(fā)器在冬季運行時吸收環(huán)境中的低品位熱量；直膨式太陽能蒸發(fā)器吸收太陽能，并通過鋁板以熱傳導(dǎo)的方式加熱制冷劑，制冷劑液體蒸發(fā)吸熱，返回壓縮機的制冷劑為過熱蒸汽，在太陽能集熱管中，太陽能集熱板的溫度與制冷劑蒸發(fā)溫度始終保持一致。在進行物料干燥前期，物料放置于干燥室進行干燥時，壓縮機開始運行，干燥介質(zhì)(空氣)在冷凝器中加熱，通過主循環(huán)風機、熱風循環(huán)管路后進入太陽能集熱管對干燥介質(zhì)(空氣)再加熱，高溫空氣由熱風循環(huán)管路到達干燥室干燥，高溫空氣帶走物料一部分水份后由出風口出進入到空氣源蒸發(fā)器冷凝脫水后進入冷凝器中加熱完成一個干燥循環(huán)。進入到干燥中后期，需要對物料進行高溫干燥時，通過電磁閥控制空氣源蒸發(fā)器不工作，直膨式太陽能蒸發(fā)器運行，干燥介質(zhì)在直膨式太陽能蒸發(fā)器的作用下源源不斷加熱升高溫度，通過風路循環(huán)回路作用于物料。組合干燥過程中，太陽光充足時，直膨式太陽能蒸發(fā)器可以不開啟，或只開啟除濕環(huán)節(jié)，十分節(jié)能；太陽光不足時，直膨式太陽能蒸發(fā)器與太陽能熱泵回路同時開啟能節(jié)約一部分熱量。
權(quán)利要求1.一種直膨式太陽能熱泵與太陽能組合的干燥裝置，由風路循環(huán)回路(A)與太陽能熱泵回路(B)構(gòu)成，風路循環(huán)回路(A)與太陽能熱泵回路(B)耦合連接，其中，太陽能熱泵回路 (B )通過循環(huán)管路銅管(12)并聯(lián)連接直膨式太陽能蒸發(fā)器(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直膨式太陽能熱泵與太陽能組合的干燥裝置，其特征在于所述風路循環(huán)回路(A)由干燥室(1)、太陽能集熱管(4)、熱風循環(huán)管路(5)、主循環(huán)風機 (6)、冷凝器(7)、空氣源蒸發(fā)器(10)構(gòu)成，干燥室(1)進風口通過熱風循環(huán)管路(5)與太陽能集熱管(4)出風口相連接，太陽能集熱管(4)進風口通過熱風循環(huán)管路(5)與主循環(huán)風機 (6 )相連接，主循環(huán)風機(6 )通過熱風循環(huán)管路(5 )與冷凝器(7 )出風口相連接，冷凝器(7 ) 進風口通過熱風循環(huán)管路(5)與空氣源蒸發(fā)器(10)出風口相連接，空氣源蒸發(fā)器(10)進風口與干燥室(1)出風口通過熱風循環(huán)管路(5 )相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直膨式太陽能熱泵與太陽能組合的干燥裝置，其特征在于所述太陽能熱泵回路(B)由電磁閥(2)、膨脹閥(3)、冷凝器(7)、壓縮機(8)、三通閥 (9 )、空氣源蒸發(fā)器(10 )構(gòu)成，壓縮機(8 ) 一端與冷凝器(7 )連接，壓縮機(8 )另一端通過三通閥(9)與空氣源蒸發(fā)器(10)連接，空氣源蒸發(fā)器(10)分別通過電磁閥(2)與膨脹閥(3) 與冷凝器(7)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種直膨式太陽能熱泵與太陽能組合的干燥裝置，其特征在于所述太陽能熱泵回路(B)中的三通閥(9)與電磁閥(2)分別通過循環(huán)管路銅管(12)與直膨式太陽能蒸發(fā)器(11)兩端相連接。
專利摘要直膨式太陽能熱泵與太陽能組合的干燥裝置，涉及一種太陽能組合干燥裝置。由風路循環(huán)回路與太陽能熱泵回路構(gòu)成，風路循環(huán)回路與太陽能熱泵回路耦合連接，其中，太陽能熱泵回路通過循環(huán)管路銅管并聯(lián)連接直膨式太陽能蒸發(fā)器。本實用新型的有益效果是本實用新型集太陽能與直膨式太陽能熱泵于一體，使被干燥物品的品質(zhì)好、色澤好、產(chǎn)品等級高。在干燥過程中所處的不同階段實現(xiàn)不同的干燥方式，兩種干燥方式交替進行，干燥過程精確控制。
文檔編號F26B21/04GK202267339SQ20112034677
公開日2012年6月6日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者吳鵬輝, 周來發(fā), 邱瑜 申請人:江西省農(nóng)業(yè)機械研究所