太陽(yáng)能干燥溫室和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽(yáng)能干燥溫室和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 2008年，我國(guó)能源消耗約0. 95t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元⑶P;其中12%的能耗用于干燥作 業(yè)，干燥能耗相當(dāng)于〇. 114t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元GDP，因此，研制高效節(jié)能干燥設(shè)備和改造現(xiàn)有設(shè) 備對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能減排的長(zhǎng)期規(guī)劃具有重要意義。
[0003] 而太陽(yáng)能利用具有普遍、無害、巨大和長(zhǎng)久性等優(yōu)點(diǎn)，是廉價(jià)優(yōu)質(zhì)的清潔能源。但 是，太陽(yáng)能同時(shí)具有分散性、隨機(jī)性和間歇性的缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)使太陽(yáng)能干燥技術(shù)在應(yīng)用穩(wěn) 定性上受到限制，通常配備輔助加熱克服該缺點(diǎn)。
[0004] 并且，多數(shù)的產(chǎn)品干燥加工工藝要求在不同干燥階段使用不同干燥溫度，對(duì)熱量 的需求隨之不同。
[0005] 但是，一般的太陽(yáng)能干燥器只有一個(gè)干燥區(qū)域（下文簡(jiǎn)稱普通干燥溫室），只有一 個(gè)設(shè)定溫度和設(shè)定濕度，在應(yīng)用于干燥過程需要改變干燥溫度和濕度的物料時(shí)，一般操作 是，在一批物料干燥完畢后才進(jìn)下一批物料。該干燥器是基于干燥過程熱量需求最大的干 燥階段設(shè)計(jì)的，當(dāng)物料干燥處于非最大熱量需求的干燥階段時(shí)，太陽(yáng)能的供給過大，需要大 量的通風(fēng)以降低干燥溫度，表現(xiàn)為太陽(yáng)能未能充分利用；當(dāng)太陽(yáng)能不充足時(shí)就達(dá)不到最高 干燥溫度要求，表現(xiàn)出最高溫度的可控性差的缺點(diǎn)，通常采用輔助熱源克服該缺點(diǎn)。
[0006] 當(dāng)加工干燥周期較長(zhǎng)的物料時(shí)需要建造多個(gè)干燥溫濕度不同且獨(dú)立運(yùn)行的太陽(yáng) 能干燥器，滿足不同的干燥溫濕度要求，占用大量的場(chǎng)地吸收太陽(yáng)能。這種多個(gè)太陽(yáng)能干 燥器獨(dú)立運(yùn)行的設(shè)計(jì)，當(dāng)太陽(yáng)能不充足時(shí)，便出現(xiàn)應(yīng)用溫度較低的干燥器超溫，需要排走熱 量，而應(yīng)用溫度較高的干燥器溫度不足，需要輔助熱源補(bǔ)充熱量，同樣存在單個(gè)干燥器的缺 點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 基于此，有必要針對(duì)上述問題，提供一種太陽(yáng)能干燥溫室和方法。該干燥溫室能夠 滿足物料干燥工藝在各階段對(duì)干燥溫濕度的不同要求，并能夠充分利用太陽(yáng)能，具有非常 好的節(jié)能效果。
[0008] 一種太陽(yáng)能干燥溫室，包括：
[0009] 干燥器，包括至少三個(gè)獨(dú)立的干燥室，所述干燥室至少有一外壁由透光材料制成， 并且每個(gè)干燥室內(nèi)均設(shè)有提供熱量的熱源裝置，與外界連通的排氣裝置和進(jìn)氣裝置，與其 它干燥室連通的換氣風(fēng)機(jī)；
[0010] 換熱器，包括換熱風(fēng)道和至少三個(gè)換熱風(fēng)機(jī)，所述換熱風(fēng)機(jī)設(shè)于該換熱風(fēng)道內(nèi)，并 分別對(duì)應(yīng)于不同的干燥室，所述換熱器可對(duì)任意兩個(gè)干燥室進(jìn)行換熱；
[0011] 檢測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)于每個(gè)干燥室內(nèi)的溫度檢測(cè)器和濕度檢測(cè)器；以及
[0012] 電氣控制系統(tǒng)，所述熱源裝置、排氣裝置、進(jìn)氣裝置、換氣風(fēng)機(jī)、換熱風(fēng)機(jī)、溫度檢 測(cè)器和濕度檢測(cè)器均與該電氣控制系統(tǒng)電氣連接。
[0013] 上述太陽(yáng)能干燥溫室，設(shè)有3個(gè)或以上干燥室，可以分區(qū)干燥不同干燥特性的多 種物料或分區(qū)干燥處于不同干燥階段的同一類物料。該干燥溫室的各個(gè)干燥室之間的設(shè)定 干燥溫度和濕度是獨(dú)立且可以不相同的，但各干燥室之間可以進(jìn)行空氣的熱量交換，也可 以進(jìn)行空氣的物質(zhì)交換或在干燥室之間流動(dòng)。上述風(fēng)機(jī)均指具有閥門的風(fēng)機(jī)，在不運(yùn)行時(shí)， 閥門關(guān)閉，隔絕各干燥室之間的自然傳遞。根據(jù)各干燥室的設(shè)定溫度濕度和即時(shí)溫度濕度， 結(jié)合環(huán)境溫度濕度，統(tǒng)籌使用整個(gè)干燥器內(nèi)空氣的熱量和質(zhì)量，可通過合理的控制邏輯和 電氣控制系統(tǒng)，有條件的啟動(dòng)具各種功能的熱源裝置、排氣裝置、進(jìn)氣裝置、換氣風(fēng)機(jī)、換熱 風(fēng)機(jī)等裝置，驅(qū)動(dòng)各干燥室之間空氣的熱質(zhì)流動(dòng)，使整個(gè)干燥器內(nèi)的熱質(zhì)利用達(dá)到最佳，節(jié) 能作用明顯。
[0014] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱源裝置包括熱源風(fēng)機(jī)、輔助加熱器和熱源風(fēng)道，所述 輔助加熱器設(shè)于熱源風(fēng)道內(nèi)，所述熱源風(fēng)機(jī)也設(shè)于該熱源風(fēng)道內(nèi)，并且該熱源風(fēng)機(jī)分別對(duì) 應(yīng)于不同的干燥室。通過熱源風(fēng)道的設(shè)置，可以采用一個(gè)輔助加熱器，就能夠?qū)λ懈稍锸?進(jìn)行供熱。
[0015] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述干燥器為一個(gè)整體，被隔熱墻分隔為三個(gè)干燥室，分別 為高溫干燥室，中溫干燥室和低溫干燥室；所述換熱器設(shè)于三個(gè)干燥室相互鄰接處。將換熱 器設(shè)于三個(gè)干燥室相互鄰接處，具有換熱方便，換熱效果好的優(yōu)點(diǎn)。
[0016] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述高溫干燥室和中溫干燥室之間的隔熱墻上設(shè)有中高換 氣風(fēng)機(jī)，所述高溫干燥室和低溫干燥室之間的隔熱墻上設(shè)有低高換氣風(fēng)機(jī)，所述中溫干燥 室和低溫干燥室之間的隔熱墻上設(shè)有低中換氣風(fēng)機(jī)。通過隔熱墻上設(shè)置的換氣風(fēng)機(jī)，可以 直接對(duì)兩個(gè)干燥室進(jìn)行換氣。
[0017] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，該太陽(yáng)能干燥溫室還包括吸熱層，所述吸熱層位于高溫干 燥室內(nèi)，且該吸熱層與隔熱墻平行設(shè)置，在吸熱層與隔熱墻之間形成豎向風(fēng)道，即為熱源風(fēng) 道。吸熱層能夠更好的利用太陽(yáng)能，而把吸熱層設(shè)于高溫干燥室內(nèi)，充分考慮了高溫干燥室 對(duì)熱能的高要求，具有設(shè)計(jì)合理的優(yōu)點(diǎn)。
[0018] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述中溫干燥室和低溫干燥室的頂面與換熱器的頂面之間 形成頂空風(fēng)道，該頂空風(fēng)道與高溫干燥室頂空和所述豎向風(fēng)道共同組成熱源風(fēng)道，且所述 輔助加熱器位于豎向風(fēng)道內(nèi)。
[0019] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述排氣裝置為排氣風(fēng)機(jī)或排氣閥，所述進(jìn)氣裝置為進(jìn)氣 閥或進(jìn)氣風(fēng)機(jī)?？梢岳斫獾?，當(dāng)排氣裝置為排氣風(fēng)機(jī)時(shí)，進(jìn)氣裝置為進(jìn)氣閥；當(dāng)排氣裝置為 排氣閥時(shí)，進(jìn)氣裝置為進(jìn)氣風(fēng)機(jī)，這樣的搭配具有經(jīng)濟(jì)合理的特點(diǎn)。
[0020] 本發(fā)明還公開了一種太陽(yáng)能干燥方法，采用上述的太陽(yáng)能溫室，由溫度檢測(cè)器和 濕度檢測(cè)器檢測(cè)每個(gè)干燥室內(nèi)的溫度和濕度，根據(jù)電氣控制系統(tǒng)預(yù)定的邏輯設(shè)定，開啟或 關(guān)閉相應(yīng)的熱源裝置、排氣裝置、進(jìn)氣裝置、換氣風(fēng)機(jī)和換熱風(fēng)機(jī)，在干燥室之間進(jìn)行換熱 換氣，和/或以熱源裝置對(duì)干燥室進(jìn)行供熱，和/或?qū)Ω稍锸疫M(jìn)行排氣進(jìn)氣，使各干燥室內(nèi) 的溫度和濕度均達(dá)到預(yù)設(shè)范圍。
[0021] 上述太陽(yáng)能干燥方法，采用上述具有三個(gè)以上獨(dú)立干燥室的太陽(yáng)能溫室，根據(jù)各 干燥室的設(shè)定溫度濕度和即時(shí)溫度濕度，結(jié)合環(huán)境溫度濕度，統(tǒng)籌使用整個(gè)干燥器內(nèi)空氣 的熱量和質(zhì)量，可通過合理的控制邏輯和電氣控制系統(tǒng)，有條件的啟動(dòng)具各種功能的熱源 裝置、排氣裝置、進(jìn)氣裝置、換氣風(fēng)機(jī)、換熱風(fēng)機(jī)等裝置，驅(qū)動(dòng)各干燥室之間空氣的熱質(zhì)流 動(dòng)，使整個(gè)干燥器內(nèi)的熱質(zhì)利用達(dá)到最佳，節(jié)能作用明顯。
[0022] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電氣控制系統(tǒng)預(yù)定的邏輯設(shè)定為：
[0023] 當(dāng)檢測(cè)到干燥室的溫度超出預(yù)定范圍，則判斷其它干燥室的溫度是否可提供熱 量，如是，則開啟換熱風(fēng)機(jī)進(jìn)行換熱，如否，則開啟熱源裝置供熱；
[0024] 當(dāng)檢測(cè)到干燥室的濕度超出預(yù)定范圍，則判斷所有干燥室的空氣總含濕量是否高 于含濕量預(yù)設(shè)總值范圍，如是，則選取環(huán)境與干燥室之間熱濕比較小的干燥室進(jìn)行排氣；如 否，則選取可以接受更高濕空氣及相應(yīng)溫度變化且濕度較低的干燥室進(jìn)行換氣。
[0025] 通過上述邏輯設(shè)定，在某一干燥室如普通溫室一樣向外界排氣之前，首先考慮是 否能與其它干燥室之間進(jìn)行換氣換熱，優(yōu)先在干燥室之間進(jìn)行換氣換熱，盡量避免直接向 外界排氣，損失熱能，具有很好的節(jié)能效果。
[0026