一種太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)，包括太陽能光伏組件、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池、空氣集熱器、風(fēng)機(jī)、熱泵、控制器、干燥室和房屋，所述的太陽能光伏組件和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出端分兩個(gè)支路，支路②連接到蓄電池，該蓄電池中間加一控制器與熱泵相連，所述的熱泵分兩支路分別連接于房屋和干燥室；支路①中間加一控制器直接與熱泵相連；所述的空氣集熱器分兩個(gè)支路，支路③與熱泵相連，支路④直接連接干燥室。本發(fā)明將太陽能和風(fēng)能結(jié)合起來一起發(fā)電，能夠有效的提高太陽能和風(fēng)能的綜合利用率，降低環(huán)境污染，達(dá)到對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)干燥的目的，還避免了由于人工晾曬造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量降低等問題，而且為房屋的供暖提供熱源。
【專利說明】—種太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱泵干燥及供暖系統(tǒng)，特別是涉及一種太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)，屬于新能源【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源危機(jī)和溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重，國家的政策逐漸向節(jié)能減排的方向傾斜。其中，太陽能光伏和風(fēng)能及其運(yùn)用是所述節(jié)能減排的重要部分，也是可再生能源的重要部分，并且逐漸成為綠色能源的熱點(diǎn)和主流。
[0003]太陽能、風(fēng)能等可再生能源具有清潔、無污染、分布廣泛、儲(chǔ)量無限等特點(diǎn)，但風(fēng)能和太陽能都具有能量密度低、穩(wěn)定性差的弱點(diǎn)，并受到地理分布、季節(jié)變化、晝夜交替等影響。然而太陽能和風(fēng)能在時(shí)間上和地域上都有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，白天太陽輻照度最強(qiáng)時(shí)，風(fēng)較小；晚上太陽落山后，光照很弱，但由于地表溫差變化大而風(fēng)能加強(qiáng)。夏季，太陽輻照度強(qiáng)而風(fēng)小；冬季，太陽輻照度弱而風(fēng)大。太陽能發(fā)電穩(wěn)定可靠，但目前成本較高，而風(fēng)力發(fā)電成本較低，隨機(jī)性較大。若將兩者結(jié)合起來，在合適的氣候資源條件下可實(shí)現(xiàn)晝夜發(fā)電，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能提高系統(tǒng)供電的連續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性。
[0004]農(nóng)產(chǎn)品的干燥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要步驟，也是保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。農(nóng)產(chǎn)品在剛收獲時(shí)一般都含有大量的水分，無法進(jìn)一步的加工和存貯，而且還很容易發(fā)芽、霉?fàn)€，造成品質(zhì)的下降和總量上的損耗。所以農(nóng)產(chǎn)品一經(jīng)收獲，就要及時(shí)的進(jìn)行干燥處理。干燥可分為自然干燥法和人工干燥法兩大類。在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采用自然干燥的方法已有幾千年的歷史，主要是利用自然的風(fēng)吹日曬使農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到干燥的目的。干燥過程中需要占用較大的晾曬產(chǎn)地，不僅干燥的效率很低且要消耗大量的勞動(dòng)力，因此，現(xiàn)在采用的較少。目前我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的干燥主要是采用干燥機(jī)械和干燥設(shè)備的人工干燥法。人工干燥法具有干燥速度快、熱效率高、加熱均勻、節(jié)省勞動(dòng)力，占用產(chǎn)地小等優(yōu)點(diǎn)，但是由于干燥機(jī)械和干燥設(shè)備都必須有供熱設(shè)備，要消耗較多的熱能或電能。我國絕大多數(shù)地區(qū)還以煤作為熱源，會(huì)不同程度地對(duì)環(huán)境造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服以上技術(shù)中的不足，提供一種太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)，將太陽能和風(fēng)能結(jié)合在一起發(fā)電，能夠有效的提高太陽能和風(fēng)能的綜合利用率，節(jié)省能源并且能源供應(yīng)穩(wěn)定可持續(xù)，降低環(huán)境污染，還避免了由于人工晾曬造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量降低等問題。
[0006]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
一種太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)，包括太陽能光伏組件、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池、空氣集熱器、風(fēng)機(jī)、控制器、熱泵、干燥室和房屋，所述的太陽能光伏組件和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出端分兩個(gè)支路，支路②連接到蓄電池，該蓄電池與熱泵相連，所述的熱泵分兩支路分別連接于房屋和干燥室，該兩支路上分別設(shè)有風(fēng)閥c和風(fēng)閥d ;支路①直接與熱泵相連；所述的空氣集熱器分兩個(gè)支路，支路③與熱泵相連，該支路上設(shè)有風(fēng)閥a，支路④直接連接干燥室，該支路上設(shè)有風(fēng)閥b ;所述的空氣集熱器上端出口設(shè)有風(fēng)機(jī)；所述的太陽能光伏組件、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與熱泵之間設(shè)有控制器；所述的蓄電池與熱泵之間也設(shè)有控制器；所述的管道外壁包覆保溫材料。
[0007]而且，所述的熱泵所需的電能由太陽能光伏組件和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)共同提供，白天太陽輻照度強(qiáng)時(shí)，風(fēng)較小；夏季，太陽輻照度大而風(fēng)小，此時(shí)主要是太陽能光伏組件發(fā)電，并將多余電能儲(chǔ)存于蓄電池中。晚上太陽落山后，太陽輻照度很弱，但由于地表溫差變化大而風(fēng)能加強(qiáng)；冬季，太陽輻照度弱而風(fēng)大，此時(shí)主要是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，并將多余電能儲(chǔ)存于蓄電池中，太陽能和風(fēng)能的聯(lián)合發(fā)電保證供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性；所述的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)是連續(xù)，穩(wěn)定和可靠的，在白天或夏季，由太陽能光伏組件提供干燥所需電能，到了晚上或冬季，由風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)提供干燥所需的電能，電能供應(yīng)的連續(xù)和穩(wěn)定可保證熱泵干燥的連續(xù)性和穩(wěn)定性，保證白天和夜間都能進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品的干燥；所述的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)在保證電能供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性的前提下，熱泵可以直接利用環(huán)境介質(zhì)中的能量(如空氣、地下水、土壤或地表水等的能量)進(jìn)行干燥、供暖或制冷。在冬季，熱泵把環(huán)境介質(zhì)中的熱量提取出來，提高溫度后，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行干燥或供給室內(nèi)采暖；在夏季，則把室內(nèi)的熱量取出，釋放到環(huán)境介質(zhì)中，達(dá)到制冷目的。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明充分利用風(fēng)、光等自然資源，將太陽能和風(fēng)能結(jié)合在一起發(fā)電，充分利用兩者各自的長處，彌補(bǔ)各自的不足，無論白天還是黑夜都充分利用兩者進(jìn)行發(fā)電，滿足熱泵和風(fēng)機(jī)的用電需求，無需市電，有效的提高太陽能和風(fēng)能的綜合利用率，節(jié)約能源。
[0009]2、本發(fā)明使用熱泵，將環(huán)境介質(zhì)中的熱量提取出來，加熱后，可提高物料的干燥溫度，而且還可以根據(jù)物料的干燥特性調(diào)節(jié)空氣溫度；由于使用風(fēng)機(jī)，強(qiáng)化熱空氣與物料的對(duì)流換熱，因而可增進(jìn)干燥效果，保證農(nóng)產(chǎn)品的干燥質(zhì)量。并且，熱泵系統(tǒng)的能量來自于自然能源，它不向外界排放任何廢氣、廢水和廢渣，是一種理想的干燥及供暖系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1 ;太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)示意圖。
[0011]圖中:1-太陽能光伏組件，2-風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，3-蓄電池，4-空氣集熱器，5-風(fēng)機(jī)，6-控制器，7-熱泵，8-房屋，9-干燥室。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明在安裝時(shí)，太陽能光伏組件和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢冒凑粘Ｒ?guī)方法安裝，其它設(shè)備按照上述連接方式連接。在夏季和白天太陽輻照度較強(qiáng)時(shí)，風(fēng)較小，此時(shí)太陽能光伏組件發(fā)電供給熱泵使用，并將多余電能儲(chǔ)存于蓄電池中。在冬季和夜晚太陽輻照度弱而風(fēng)大，此時(shí)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電供給熱泵使用，并將多余電能儲(chǔ)存于蓄電池中。
[0013]如圖1所示，一種太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)，包括太陽能光伏組件(1)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(2)、蓄電池(3)、空氣集熱器(4)、風(fēng)機(jī)(5)、控制器(6)、熱泵(7)、房屋(8)和干燥室(9)，所述的太陽能光伏組件(1)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(2)的輸出端分兩個(gè)支路，支路②通過導(dǎo)線連接到蓄電池(3)，該蓄電池(3)中間加一個(gè)控制器(6)通過導(dǎo)線與熱泵(7)相連，所述的熱泵(7)分兩支路通過管道分別與房屋(8)和干燥室(9)相連；支路①上加一個(gè)控制器(6)通過導(dǎo)線直接與熱泵(7)相連；所述的空氣集熱器(4)分兩個(gè)支路，支路③通過管道與熱泵(7)相連，支路④通過管道直接連接干燥室(9);所述的空氣集熱器(4)上端出口設(shè)有風(fēng)機(jī)(5)。
[0014]實(shí)施例1
在冬季或陰雨天氣，太陽輻照度較小，空氣集熱器熱效率較低，此時(shí)關(guān)閉閥門b，打開閥門a、c、d，熱泵利用上述存儲(chǔ)電能，將環(huán)境介質(zhì)中的熱量提取出來，提高溫度后，通過管道送入干燥室對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)干燥或供給室內(nèi)采暖；夏季，則把室內(nèi)的熱量取出，釋放到環(huán)境介質(zhì)中，達(dá)到制冷目的。
[0015]實(shí)施例2
在夏季，太陽輻照度較強(qiáng)，此時(shí)關(guān)閉閥門a、c、d，打開閥門b，太陽輻射能穿過空氣集熱器的玻璃蓋板后，投射到集熱器的吸熱板上，被吸熱板吸收并轉(zhuǎn)換為熱能，用以加熱集熱器內(nèi)的空氣，使其溫度上升，用風(fēng)機(jī)將熱空氣通過管道送入干燥室，將熱量傳遞給被干燥的農(nóng)產(chǎn)品，達(dá)到干燥農(nóng)產(chǎn)品的目的。
[0016]應(yīng)當(dāng)說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的任何修改，等效結(jié)構(gòu)變換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)，其特征在于:包括太陽能光伏組件、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池、空氣集熱器、風(fēng)機(jī)、控制器、熱泵、干燥室等，所述的太陽能光伏組件和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出端分兩個(gè)支路，支路②連接到蓄電池，該蓄電池與熱泵相連，所述的熱泵分兩支路通過管道分別與房屋和干燥室相連；支路①直接與熱泵相連；所述的空氣集熱器分兩個(gè)支路，支路③通過管道與熱泵相連，支路④通過管道直接連接干燥室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述的太陽能光伏組件、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與熱泵之間設(shè)有控制器；所述的蓄電池與熱泵之間也設(shè)有控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能風(fēng)能互補(bǔ)供能的熱泵干燥及供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述的管道外壁包覆保溫材料。
【文檔編號(hào)】F24D15/04GK103727772SQ201410018766
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】季旭, 宋向波, 冷從斌, 李明, 羅熙, 譚禮軍 申請(qǐng)人:云南師范大學(xué)