一種降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)，包括空氣源熱泵和烘房，通過(guò)風(fēng)道將烘房濕熱回風(fēng)送入蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)端，加熱蒸發(fā)器提高蒸發(fā)器溫度，使得化霜溫度可以降低8～10℃，很大程度上避免了化霜過(guò)程啟動(dòng)帶來(lái)的不利后果。
【專利說(shuō)明】一種降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空氣源熱泵技術(shù)。
技術(shù)背景
[0002]空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)主要由冷凝器、冷凝器風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、四通換向閥、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)組成，壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、依序用工質(zhì)管道連接，形成一個(gè)循環(huán)回路。
[0003]以空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)作為加熱設(shè)備進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品等物料的烘干，用高于或明顯高于物料溫度的熱能對(duì)物料進(jìn)行加熱，加熱的空氣與物料表面接觸，熱空氣降溫，物料吸收熱量溫度升高，物料加熱后，由表至里其水份吸熱蒸發(fā)或汽化，水分子與加熱介質(zhì)一起變成濕熱空氣，由排濕風(fēng)機(jī)排出烘房外。
[0004]冬春季節(jié)氣溫在，環(huán)境溫度6°C及以下時(shí)，空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)蒸發(fā)器的溫度會(huì)降至-2°C或以下，攜帶水分的空氣通過(guò)蒸發(fā)器，遇冷結(jié)霜附著在蒸發(fā)器上，隨著加熱設(shè)備的工作時(shí)間的增長(zhǎng)，附著在蒸發(fā)器上的霜增厚，此時(shí)，影響到設(shè)備的制熱效果。為了去除蒸發(fā)器上的霜，現(xiàn)有技術(shù)化霜要滿足兩個(gè)條件；1)、蒸發(fā)器的溫度傳感器采集到等于或小于_2°C溫度信號(hào)；2)、延時(shí)四十五分鐘時(shí)間，在延時(shí)的時(shí)間段內(nèi)，溫度信號(hào)變化不高于-1°C。當(dāng)上述兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)啟動(dòng)化霜程序，四通換向閥換向工作，原來(lái)流經(jīng)冷凝器的高溫工質(zhì)流向蒸發(fā)器，蒸發(fā)器在高溫工質(zhì)的加熱下化霜；原來(lái)流經(jīng)蒸發(fā)器的低溫工質(zhì)流向冷凝器，化霜過(guò)程含轉(zhuǎn)換時(shí)間需要九分鐘左右。因此，空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)在環(huán)境溫度4°C及以下溫度工作時(shí)，實(shí)際能效比要降低20?25%，如:環(huán)境溫度在O?4°C之間時(shí)，每五十五分鐘設(shè)備就有一次化霜過(guò)程，化霜時(shí)，設(shè)備的制熱未用于烘干，等于每小時(shí)有18%的時(shí)間設(shè)備工作沒(méi)有用于制熱，等于設(shè)備制熱能力降低了 18%，這對(duì)加熱烘干物料來(lái)講，會(huì)明顯降低設(shè)備生產(chǎn)能力。同時(shí)，設(shè)備由化霜工況轉(zhuǎn)換回到加熱工況時(shí)，初始幾分鐘的制熱能力降低，不能對(duì)物料進(jìn)行加熱。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是拓展空氣源熱泵烘房烘干能力和節(jié)能潛力，提供一種在低溫環(huán)境工作時(shí)仍然具備較強(qiáng)物料干燥能力和較高的能效比的空氣源熱泵烘房，為了解決所述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)，包括空氣源熱泵和烘房，其特征在于，所述空氣源熱泵的機(jī)殼內(nèi)分割為蒸發(fā)器室和冷凝器室；蒸發(fā)器室由蒸發(fā)器分隔為進(jìn)風(fēng)腔和出風(fēng)腔，所述出風(fēng)腔的出風(fēng)口設(shè)置蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)腔設(shè)有新風(fēng)入口 ；
[0006]冷凝器室由冷凝器分隔為回風(fēng)腔和送風(fēng)腔，回風(fēng)腔連通所述烘房的回風(fēng)口，回風(fēng)腔通過(guò)B風(fēng)道補(bǔ)充新風(fēng)，送風(fēng)腔通過(guò)冷凝器風(fēng)機(jī)連通所述烘房的進(jìn)風(fēng)口 ；
[0007]所述進(jìn)風(fēng)腔和回風(fēng)腔之間通過(guò)A風(fēng)道連通，A風(fēng)道的進(jìn)口位于回風(fēng)腔，A通道的出口位于進(jìn)風(fēng)腔。
[0008]采用上述技術(shù)方案，能夠產(chǎn)生如下有益效果:通過(guò)A風(fēng)道將烘房濕熱回風(fēng)送入蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)端，加熱蒸發(fā)器提高蒸發(fā)器溫度，使得化霜溫度(導(dǎo)致設(shè)備啟動(dòng)化霜程序的環(huán)境溫度簡(jiǎn)稱化霜溫度)可以降低8?10°C，很大程度上避免了化霜過(guò)程啟動(dòng)帶來(lái)的不利后果。
[0009]改進(jìn)地，所述A風(fēng)道和B風(fēng)道之間通過(guò)全熱換熱器進(jìn)行熱交換。通過(guò)全熱換熱器的熱交換，充分利用了烘房濕熱回風(fēng)的廢熱，提高了設(shè)備制熱能力。
[0010]改進(jìn)地，所述B風(fēng)道設(shè)有風(fēng)門，使得設(shè)備能夠方便地根據(jù)需要關(guān)閉或打開(kāi)B風(fēng)道，環(huán)境溫度在5°C以上時(shí)，該技術(shù)方案可以有效提高系統(tǒng)的能效比。
[0011]優(yōu)選方案一，所述A風(fēng)道的出口與蒸發(fā)器的距離稱之為第一距離，所述進(jìn)風(fēng)腔的新風(fēng)入口與蒸發(fā)器的距離稱之為第二距離，所述第一距離小于第二距離。使得A風(fēng)道的熱風(fēng)相對(duì)于新風(fēng)優(yōu)先進(jìn)入蒸發(fā)器及蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)，新風(fēng)僅作為熱風(fēng)的補(bǔ)充。
[0012]優(yōu)選方案二，所述A風(fēng)道和B風(fēng)道之間通過(guò)全熱換熱器進(jìn)行熱交換；所述B風(fēng)道設(shè)有風(fēng)門；在A通道的出口與蒸發(fā)器之間設(shè)置風(fēng)機(jī)，當(dāng)蒸發(fā)器的溫度傳感器采集到等于或小于_2°C溫度信號(hào)，達(dá)到15?40分鐘時(shí)，風(fēng)門關(guān)閉，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟強(qiáng)制排濕。該優(yōu)選技術(shù)方案二的有益效果詳述如下:
[0013]I)在環(huán)境溫度3°C至_4°C時(shí)，電動(dòng)風(fēng)門關(guān)閉，全熱換熱器功能發(fā)生變化，從全熱換熱器功能變成了無(wú)換熱功能的A通道風(fēng)管，保證了廢濕熱空氣有較高的溫度。2)烘房?jī)?nèi)的廢濕熱空氣對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)行化霜處理，避免了制熱系統(tǒng)進(jìn)入化霜程序，提高了制熱系統(tǒng)的能效比。3)化霜后的廢氣余熱又被系統(tǒng)吸收，提高了系統(tǒng)的制熱能力。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在環(huán)境溫度3°C至_4°C時(shí)關(guān)閉風(fēng)門，制熱系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入化霜程序。在4°C以上環(huán)境溫度不關(guān)閉風(fēng)門，全熱換熱器保持了熱交換功能，制熱系統(tǒng)也不會(huì)進(jìn)入化霜程序。因?yàn)樗鯝風(fēng)道和B風(fēng)道之間通過(guò)全熱換熱器進(jìn)行熱交換的換熱能力在35%至45%之間。通過(guò)全熱換熱器后的余熱，繼續(xù)加熱蒸發(fā)器，使蒸發(fā)器盤管的溫度大于-2V。通過(guò)全熱換熱器進(jìn)行換熱的35%至45%熱能，加熱了由于排濕而進(jìn)入烘房的新風(fēng)，充分利用了烘房濕熱回風(fēng)的廢熱，提尚了設(shè)備制熱能力。
[0014]本發(fā)明的目的除了解決烘干工作時(shí)明顯降低制熱系統(tǒng)進(jìn)入化霜程序的環(huán)境溫度夕卜，還要提高其制熱能力，現(xiàn)就制熱能力的提高發(fā)明人作了以下對(duì)比試驗(yàn)；都在環(huán)境溫度0°C時(shí)，都采用谷輪KCZR72壓縮機(jī)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量都是4900m3/h，P組是采用本發(fā)明優(yōu)選方案二，S組是現(xiàn)有技術(shù)空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)，在相同烘房、相同工況(環(huán)境溫度、循環(huán)風(fēng)、空烘房)下，分別測(cè)量?jī)山M技術(shù)方案的冷凝器風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)溫進(jìn)行對(duì)比:
[0015]P組:烘房溫度30°C，冷凝器風(fēng)機(jī)的出風(fēng)風(fēng)溫38°C ;烘房溫度40°C，冷凝器風(fēng)機(jī)的出風(fēng)風(fēng)溫49°C ;烘房溫度50°C，冷凝器風(fēng)機(jī)的出風(fēng)風(fēng)溫59.50C。加熱耗時(shí)一小時(shí)二十三分，制熱系統(tǒng)未進(jìn)入化霜；
[0016]S組:烘房溫度30°C，冷凝器風(fēng)機(jī)的出風(fēng)風(fēng)溫37°C ;烘房溫度40°C，冷凝器風(fēng)機(jī)的出風(fēng)風(fēng)溫47°C ;烘房溫度50°C，冷凝器風(fēng)機(jī)的出風(fēng)風(fēng)溫56°C。加熱耗時(shí)二小時(shí)零二分，制熱系統(tǒng)兩次進(jìn)入化霜；
[0017]從上述實(shí)驗(yàn)可以看出，現(xiàn)有技術(shù)制熱系統(tǒng)兩次進(jìn)入化霜程序；本發(fā)明的技術(shù)方案在環(huán)境溫度o°c，制熱系統(tǒng)不進(jìn)入化霜程序。而且P組冷凝器風(fēng)機(jī)的出風(fēng)風(fēng)溫高于S組。
[0018]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]附圖為本發(fā)明系統(tǒng)構(gòu)成原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]參見(jiàn)附圖，反映本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)，所述降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)，包括空氣源熱泵和烘房1，所述空氣源熱泵的機(jī)殼內(nèi)分割為蒸發(fā)器室和冷凝器室；蒸發(fā)器室由蒸發(fā)器7分隔為進(jìn)風(fēng)腔9和出風(fēng)腔6，所述出風(fēng)腔的出風(fēng)口設(shè)置蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)5，進(jìn)風(fēng)腔設(shè)有新風(fēng)入口 8 ；
[0021]冷凝器室由冷凝器12分隔為回風(fēng)腔4和送風(fēng)腔11，回風(fēng)腔4連通所述烘房I的回風(fēng)口 2，回風(fēng)腔4通過(guò)B風(fēng)道補(bǔ)充新風(fēng)，送風(fēng)腔11通過(guò)冷凝器風(fēng)機(jī)13連通所述烘房I的進(jìn)風(fēng)口 ；
[0022]所述進(jìn)風(fēng)腔9和回風(fēng)腔4之間通過(guò)A風(fēng)道連通，A風(fēng)道的進(jìn)口位于回風(fēng)腔4，A通道的出口位于進(jìn)風(fēng)腔9。B風(fēng)道的進(jìn)口處設(shè)有自動(dòng)風(fēng)門10。所述A風(fēng)道和B風(fēng)道之間通過(guò)全熱換熱器3進(jìn)行熱交換。本例中，所述A風(fēng)道和B風(fēng)道即為全熱換熱器3的兩個(gè)相互換熱的風(fēng)道。所述A風(fēng)道的出風(fēng)口相對(duì)于新風(fēng)入口 8更靠近蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)5，使得A風(fēng)道的熱風(fēng)相對(duì)于新風(fēng)優(yōu)先進(jìn)入蒸發(fā)器7及蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)5，新風(fēng)僅作為熱風(fēng)的補(bǔ)充。
[0023]在A通道的出口與蒸發(fā)器7之間設(shè)置風(fēng)機(jī)14，當(dāng)蒸發(fā)器7的溫度傳感器采集到等于或小于_2°C溫度信號(hào)，達(dá)到15?40分鐘時(shí)，自動(dòng)風(fēng)門10關(guān)閉，風(fēng)機(jī)14開(kāi)啟強(qiáng)制排濕。
[0024]為了充分說(shuō)明本發(fā)明的有益效果，在相同環(huán)境溫度、相同熱泵功率、相同烘房、相同重量物料和相同工況下，進(jìn)行了對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，【具體實(shí)施方式】分別說(shuō)明如下:
[0025]甲、乙兩個(gè)烘房采用空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)加熱，加熱方式循環(huán)風(fēng)加熱，壓縮機(jī)采用谷輪KCZR72壓縮機(jī)，天氣為陰天，環(huán)境溫度3?7°C，每個(gè)烘房烘干的物料為花炮紙筒，物料的重量1250公斤，含水量27%，烘干后的含水量不大于1%。
[0026]甲烘房采用傳統(tǒng)的空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)加熱，未采用本發(fā)明技術(shù)方案，裝料后，只加熱不排濕四小時(shí)，烘房溫度到達(dá)32°C ;
[0027]又經(jīng)6小時(shí)加熱排濕后，烘房溫度到達(dá)34°C，6個(gè)小時(shí)中，排濕時(shí)間設(shè)置是，W:Y =2分鐘:5分鐘(邊加熱邊排濕的時(shí)間命名為W，只加熱不排濕的時(shí)間命名為Y，以下均相同)；
[0028]W:Y = 2分鐘:6分鐘，又經(jīng)5小時(shí)加熱排濕后，烘房溫度到達(dá)38°C ；
[0029]W:Y = 2分鐘:7分鐘，又經(jīng)5小時(shí)加熱排濕后，烘房溫度到達(dá)43°C ；
[0030]ff:Y = 2分鐘:8分鐘，又經(jīng):4小時(shí)加熱排濕后，烘房溫度到達(dá)49°C ；
[0031]W: Y = I分鐘:6分鐘，又經(jīng)5小時(shí)加熱排濕后，烘房溫度到達(dá)57°C。物料烘干共用29小時(shí)，耗電186度。在烘干過(guò)程中，在環(huán)境溫度到達(dá)6°C時(shí)，空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)就進(jìn)入化霜，設(shè)備的加熱能力明顯降低。
[0032]乙烘房采用本發(fā)明技術(shù)方案，裝料后不排濕只加熱3小時(shí)，烘房溫度到達(dá)32°C，進(jìn)入加熱排濕；
[0033]又經(jīng)5小時(shí)加熱排濕后，烘房溫度到達(dá)35°C，W:Y = 2分鐘:4分鐘；
[0034]W:Y = 2分鐘:5分鐘，又經(jīng)3.5小時(shí)加熱排濕后，烘房溫度到達(dá)39°C ；
[0035]ff:Y = 2分鐘:5分鐘，又經(jīng)3小時(shí)加熱排濕后，烘房溫度到達(dá)44°C ;
[0036]ff:Y = I分鐘:5分鐘，又經(jīng)3小時(shí)加熱排濕后，烘房溫度到達(dá)50°C ；
[0037]ff:Y = I分鐘:6分鐘。又經(jīng)2.5小時(shí)加熱排濕后，烘房溫度到達(dá)58°C。
[0038]物料烘干共用20小時(shí)，耗電130度電?？諝庠礋岜脽犸L(fēng)機(jī)在整個(gè)烘干過(guò)程中，未進(jìn)入化霜，提高了系統(tǒng)的加熱能力，加之廢熱回收也對(duì)烘干產(chǎn)生了積極的影響，縮短9小時(shí)烘干時(shí)間，節(jié)省56度電。
[0039]本發(fā)明描述的上述實(shí)現(xiàn)方式僅是為了清楚的說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能理解為對(duì)本發(fā)明作出任何限制。本發(fā)明在本【技術(shù)領(lǐng)域】具有公知的多種替代或者變形，在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)意義的前提下，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)，包括空氣源熱泵和烘房，其特征在于，所述空氣源熱泵的機(jī)殼內(nèi)分割為蒸發(fā)器室和冷凝器室；蒸發(fā)器室由蒸發(fā)器盤管分隔為進(jìn)風(fēng)腔和出風(fēng)腔，所述出風(fēng)腔的出風(fēng)口設(shè)置蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)腔設(shè)有新風(fēng)入口 ； 冷凝器室由冷凝器盤管分隔為回風(fēng)腔和送風(fēng)腔，回風(fēng)腔連通所述烘房的回風(fēng)口，回風(fēng)腔通過(guò)B風(fēng)道補(bǔ)充新風(fēng)，送風(fēng)腔通過(guò)冷凝器風(fēng)機(jī)連通所述烘房的進(jìn)風(fēng)口 ； 所述進(jìn)風(fēng)腔和回風(fēng)腔之間通過(guò)A風(fēng)道連通，A風(fēng)道的進(jìn)口位于回風(fēng)腔，A通道的出口位于進(jìn)風(fēng)腔。
2.如權(quán)利要求1所述的一種降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述B風(fēng)道設(shè)有風(fēng)門。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述A風(fēng)道和B風(fēng)道之間通過(guò)全熱換熱器進(jìn)行熱交換。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述A風(fēng)道的出口與蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)的距離稱之為第一距離，所述進(jìn)風(fēng)腔的新風(fēng)入口與蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)的距離稱之為第二距離，所述第一距離小于第二距離。
5.如權(quán)利要求3所述的一種降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述A風(fēng)道的出口與蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)的距離稱之為第一距離，所述進(jìn)風(fēng)腔的新風(fēng)入口與蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)的距離稱之為第二距離，所述第一距離小于第二距離。
6.如權(quán)利要求1所述的一種降低空氣源熱泵化霜溫度的烘干系統(tǒng)，其特征在于，所述A風(fēng)道和B風(fēng)道之間通過(guò)全熱換熱器進(jìn)行熱交換；所述B風(fēng)道設(shè)有風(fēng)門；在A通道的出口與蒸發(fā)器之間設(shè)置風(fēng)機(jī)；當(dāng)蒸發(fā)器的溫度傳感器采集到等于或小于_2°C溫度信號(hào)，達(dá)到15?40分鐘時(shí)，風(fēng)門關(guān)閉，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟強(qiáng)制排濕。
【文檔編號(hào)】F26B21/04GK104482749SQ201410725545
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】湯世國(guó) 申請(qǐng)人:湖南省瀏陽(yáng)市擇明熱工器材有限公司