超導太陽能熱泵干燥系統的制作方法

本發明涉及一種太陽能干燥系統，具體講是一種高效超導太陽能熱泵干燥系統。

背景技術：

太陽能干燥是利用取之不盡用之不竭的太陽輻射熱能，將物料中的水分蒸發除去的干燥方法。

工農業產品的干燥是耗能最大的加工過程，干燥1噸大棗需耗煤1.2噸，干燥1噸煙葉需耗煤2噸，干燥1噸谷物需耗煤0.8噸。使用太陽能干燥設備進行干燥，不但可以節約不可再生能源煤、油、氣等燃料，而且干凈衛生，可以有效提高干燥介質溫度，保證物料干燥質量。然而，有效的利用太陽能進行干燥也并非容易，常規太陽能干燥設備存在因太陽輻射分散性大，熱值低，溫升小，造成干燥速度慢的缺陷，加之光照間隙性和不穩定性，造成設備干燥效率低下。

技術實現要素：

針對常規太陽能干燥設備存在的不足，本發明提供一種熱值高， 溫升快，工作效率高，系統運行穩定，節約衛生的高效超導太陽能熱泵干燥系統。具體方案如下：

一種超導太陽能熱泵干燥系統，由超導太陽能集熱器、干燥箱、超導余熱回收器、廢熱源熱泵及風道組成，其特征是超導太陽能集熱 器由水平聯集箱、連接在水平聯集箱上的若干根超導傳熱管、裝在水平聯集箱中的軸流風機構成，若干根超導傳熱管的下方焊接有弧形傳熱片、超導傳熱管裝配在各自配搭的真空玻璃管內膽中，弧形傳熱片與真空玻璃管內膽內壁緊密接觸，真空玻璃管背部裝有槽型聚光板，槽型聚光板可將太陽輻射光線聚焦在真空玻璃管內膽外壁的選擇性涂層上；每根超導傳熱管上方裝配有金屬散熱器，金屬散熱器均勻地分布在水平聯集箱內部，水平聯集箱左側進風口處裝有軸流風機，進風口與余熱風道連接，水平聯集箱右側出風口與干燥箱進風口連接且連通。工作時超導太陽能集熱器面向陽光，太陽光輻射照在超導太陽能集熱器真空玻璃管內膽外壁的選擇性涂層上光能轉換成熱能，熱能經弧形傳熱片傳導給超導傳熱管，使超導傳熱管中的高潛能有機工質氣化，氣化潛熱經超導傳熱管傳導到超導傳熱管上方裝配的金屬散熱器上，軸流風機工作，余熱風道來的余熱空氣經流金屬散熱器加熱升溫，進入干燥箱對干燥箱中的物料進行干燥。

采用超導太陽能集熱器，超導傳熱管集熱、傳熱、熱轉換速度快，熱阻小，間隙性陽光對系統工作影響很小。真空玻璃管背部槽型聚光板槽可將太陽輻射光線以線聚焦形式照射在在真空玻璃管內膽背光外壁的選擇性涂層上，使超導太陽能集熱器集熱效率大大提高。

所述的干燥箱由干燥箱體、多層柵板、聯動軸、進料口、出料口、進風口、出廢熱口、熱風分配道、濕氣出口組成。聯動軸同時震動，可將進料口落下的物料按設定的速度從多層柵板上層逐層落到下層，逐漸干燥，最后從出料口送出。熱風分配道在干燥箱的下部，可以將從水平聯集箱進入干燥箱的熱風經熱風分配道的若干小風口均勻地分配到干燥箱中，以提高物料干燥的均勻性。

所述的超導余熱回收器裝配在干燥箱的出廢熱口處，它由箱體、豎直放置在箱體中的若干翅片式超導傳熱管、繞制在翅片式超導傳熱管上下兩端的金屬翅片和隔板構成，隔板將翅片式超導傳熱管上下兩端隔成兩部分，上部分裝在上箱體中，上箱體一側與余熱風道連通，一側為進空氣口；下部分裝在下箱體中，下箱體下邊與干燥箱體連通，一側與風道連通。干燥箱中的廢熱排出時，翅片式超導傳熱管工作，將部分廢熱熱能快速傳導到上箱體中，可將進氣口進入的外界空氣預熱，再經余熱風道將預熱空氣送入水平聯集箱進一步加熱。干燥箱中排出的廢熱經風道送入廢熱源熱泵被繼續利用。

所述廢熱源熱泵由蒸發器、冷凝器、連通在蒸發器與冷凝器之間的壓縮機、連通在蒸發器與冷凝器之間的膨脹閥、熱交換Z箱、熱交換L箱、裝配在熱交換Z箱與熱交換L箱之間風道內的管道軸流風機構成。蒸發器裝在熱交換Z箱中，冷凝器裝在熱交換L箱中。風道將余熱回收器的出口、熱交換Z箱、管道風機箱、熱交換L箱、干燥箱進風口依次連接且連通。從超導余熱回收器出來的廢熱進入熱交換Z箱中，蒸發器中的液體工質蒸發，壓縮機工作使工質蒸氣升溫，進入熱交換L箱中冷凝器釋放出大量高溫熱量，經風道和廢熱源熱泵出風口進入干燥箱，完成廢熱的再利用。廢熱源熱泵是一高效制熱設備，能將風道來的廢熱能量由低溫變成高溫，且它提供給溫度高的地方的能量和遠遠大于它運行所需要的能量。廢熱源熱泵如此循環工作能不斷把廢熱熱量從低溫度變成高溫，滿足干燥箱不斷供熱需要。

所述的超導太陽能集熱器若干根超導傳熱管面向陽光與水平聯集箱垂直連接或者若干根超導傳熱管面向陽光與水平聯集箱也可以20度～45度夾角連接。

所述的超導太陽能集熱器若干根超導傳熱管內部均為真空態，管內底部裝有高潛能有機工質。

所述的超導余熱回收器箱體內豎直放置的若干翅片式超導傳熱管內部均為真空態，管內底部裝有高潛能液體工質。

所述的干燥箱體中的多層柵板每層柵板上開有密集的微型過風口，以便熱風通過，干燥柵板上的物料。

所述的廢熱源熱泵管道風機箱中的風機為管道軸流風機，以加快風道中熱風的流速。

所述的水平聯集箱右側出風口的口徑大于廢熱源熱泵出風口的口徑，水平聯集箱軸流風機的送風功率大于廢熱源熱泵風道中管道軸流風機的送風功率，以保證系統工作的穩定性。

所述的水平聯集箱、風道、管道風機箱和干燥箱箱體周圍均包裹有保溫層。

該發明的有益效果：超導太陽能熱泵干燥系統將太陽能高效集熱、傳熱、換熱件與余熱回收、熱泵制熱等設備巧妙結合用于太陽能干燥，系統熱利用充分，熱值高，溫升大，干燥速度快，較一般太陽能干燥設備工作效率高，且系統工作可靠，環保衛生，物料干燥質量高。

附圖說明

圖1是本發明的結構原理示意圖。

圖2是超導傳熱管結構示意圖。

圖中，1、超導太陽能集熱器 2、干燥箱 3、超導余熱回收器 4、廢熱源熱泵 5、弧形傳熱片 6、水平聯集箱 7、超導傳熱管 8、軸流風機 9、真空玻璃管 10、槽型聚光板 11、選擇性涂層 12、金屬散熱器 13、進風口 14、內膽 15、余熱風道 16、右側出風口 17、干燥箱進風口 18、高潛能有機工質 19、干燥箱體 20、柵板 21、聯動軸 22、進料口 23、出料口 24、熱泵出熱風口 25、出廢熱口 26、熱風分配道 27、柵板 28箱體 29、翅片式超導傳熱管 30、金屬翅片 31、金屬翅片 32、隔板 33、上箱體 34、進空氣口 35、下箱體 36、風道 37、蒸發器 38、冷凝器 39、壓縮機 40、膨脹閥 41、熱交換Z箱 42、熱交換L箱 43、管道風機箱 44、管道軸流風機 45、柵板 46、柵板 47、熱泵管道 48、高潛能液體工質 49、保溫層 50、濕氣出口

具體實施方式

下面結合附圖1、2對本發明作進一步說明：

一種超導太陽能熱泵干燥系統，由超導太陽能集熱器1、干燥箱2、超導余熱回收器3、廢熱源熱泵4、余熱風道15和風道36組成，其特征是超導太陽能集熱器1由水平聯集箱6、連接在水平聯集箱6上的若干根超導傳熱管7、裝在水平聯集箱6中的軸流風機8構成。每根超導傳熱管7的下方焊接有弧形傳熱片5、超導傳熱管7裝 配在各自配搭的真空玻璃管9內膽14中，弧形傳熱片5與真空玻璃管9內膽14內壁緊密接觸，真空玻璃管9背部裝有槽型聚光板10，槽型聚光板10可將太陽輻射光線以線聚焦形式聚焦在真空玻璃管9內膽14外壁的選擇性涂層11上；每根超導傳熱管7上方裝配有金屬散熱器12，金屬散熱器12均勻地分布在水平聯集箱6內部，水平聯集箱6左側進風口13處裝有軸流風機8，進風口13與余熱風道15連接且連通，水平聯集箱6右側出風口16與干燥箱2的干燥箱進風口17連接。太陽光輻射照在超導太陽能集熱器真空玻璃管9內膽14外壁的選擇性涂層11上光能轉換成熱能，熱能經弧形傳熱片5傳導給超導傳熱管7，使超導傳熱管7中的高潛能有機工質18氣化，氣化潛熱經超導傳熱管7傳導到超導傳熱管上方裝配的金屬散熱器12上，軸流風機8使余熱風道15來的余熱空氣流經金屬散熱器12加熱升溫，進入干燥箱2對干燥箱中的物料進行干燥。

真空玻璃管背部槽型聚光板槽10可將太陽輻射光線以線聚焦形式照射在在真空玻璃管內膽14背光外壁的選擇性涂層11上，使超導太陽能集熱器集熱效率大大提高。

所述的干燥箱2由干燥箱體19、多層柵板20、聯動軸21、進料口22、出料口23、干燥箱進風口17、出廢熱口25、熱風分配道26及濕氣出口50構成。聯動軸21同時震動，可將進料口22落下的物料按設定的速度從多層柵板20上層逐層落到下層，逐漸干燥，最后從出料口23送出。熱風分配道26在干燥箱2的下部，可以將從水平聯集箱6進入干燥箱2的熱風經熱風分配道26的若干小風口均勻的分配到干燥箱2中，以提高物料干燥的均勻性。

所述的超導余熱回收器3裝配在干燥箱2的出廢熱口25處，它由箱體28、豎直放置在箱體28中的若干翅片式超導傳熱管29、繞制在翅片式超導傳熱管29上下兩端的金屬翅片30、31和隔板32構成，隔板32將翅片式超導傳熱管29上下兩端隔成兩部分，上部分裝在上箱體33中，上箱體33一側與余熱風道15連通，一側為進空氣口34，下部分裝在下箱體35中，下箱體35下邊與干燥箱體19連通，一側與風道36連通。干燥箱2中的廢熱排出時，翅片式超導傳熱管29工作，將部分廢熱熱能快速傳導到上箱體33中，可將進空氣口34進入的外界空氣預熱，再經余熱風道15將預熱空氣送入水平聯集箱6進一步加熱。干燥箱2中排出的廢熱經風道36送入廢熱源熱泵4被繼續利用。

所述的廢熱源熱泵4由蒸發器37、冷凝器38、連通在蒸發器37與冷凝器38之間的壓縮機39、連通在蒸發器37與冷凝器38之間的膨脹閥40、熱交換Z箱41、熱交換L箱42、裝配在熱交換Z箱41與熱交換L箱42之間管道風機箱43內的管道軸流風機44構成。蒸發器37裝在熱交換Z箱41中，冷凝器38裝在熱交換L箱42中。風道36將余熱回收器的出廢熱口25、熱交換Z箱41、管道風機箱43、熱交換L箱42、廢熱源熱泵出風口24、干燥箱進風口17依次連接且連通。從超導余熱回收器3出來的廢熱進入熱交換Z箱41中，蒸發器37中的液體工質蒸發，壓縮機39工作使工質蒸氣升溫，進入熱交換L箱42中的冷凝器38釋放出大量高溫熱量，經風道36、廢 熱源熱泵出風口24進入干燥箱2，完成廢熱的再利用。

所述的超導太陽能集熱器若干根超導傳熱管7面向陽光與水平聯集箱6垂直連接或者若干根超導傳熱管7面向陽光與水平聯集箱6也以20度～45度夾角連接。

所述的超導太陽能集熱器若干根超導傳熱管7內部均為真空態，管內底部裝有高潛能有機工質18。

所述的超導余熱回收器3箱體內豎直放置的若干翅片式超導傳熱管29內部均為真空態，管內底部裝有高潛能液體工質48。

所述的干燥箱體19中的每層柵板上開有密集的微型過風口，以便熱風通過，干燥柵板上的物料。

所述的廢熱源熱泵4管道風機箱43中的風機為管道軸流風機44，以加快風道中熱風的流速。

所述的水平聯集箱6右側出風口16的口徑大于廢熱源熱泵出風口24的口徑，軸流風機8的送風功率大于管道軸流風機44的送風功率。

所述的水平聯集箱6、余熱風道15、超導余熱回收器箱體28、風道36、管道風機箱43和干燥箱箱體19周圍均包裹有保溫層49。