太阳能烘干技术
太阳能烘干房设计与应用
太阳能烘干房设计与应用太阳能烘干房是一种利用太阳能进行烘干的设备，它通过太阳能的转换，将太阳能转换为热能，提供热源来加速物品的干燥过程。
太阳能烘干房的设计与应用具有重要的意义，它可以应用于农业、工业以及个人家庭的干燥需求。
首先，太阳能收集系统是太阳能烘干房的核心部分，它能够有效地收集太阳能并将其转换为热能。
最常用的太阳能收集系统是太阳能集热板，它通过特殊的材料和结构设计来实现对太阳能的高效收集。
太阳能集热板的表面通常涂有吸热层，能够吸收太阳辐射并将其转化为热能。
此外，太阳能收集系统还应考虑到方向和倾斜度，以最大程度地利用太阳能。
其次，空气循环系统对太阳能烘干房的设计也至关重要。
空气循环系统负责将热空气循环到物品的周围，加速干燥过程。
一个常见的空气循环系统包括风扇、风道和出口口。
风扇能够将室内的热空气吹出，形成循环流动，从而加速物品的干燥过程。
风道负责引导热空气流向物品的周围。
出口口可以控制空气循环的速度和方向，以便调节干燥的效果。
再次，控制系统是太阳能烘干房设计中的关键部分。
它能够监测和控制太阳能收集系统和空气循环系统的运行。
控制系统通常包括传感器、温度控制器和定时器。
传感器可以监测环境温度和湿度，以便根据实际情况调整太阳能收集系统和空气循环系统的运行。
温度控制器能够根据设定的温度范围自动调整系统的工作状态。
定时器则可以根据干燥物品的特性和需求设置合适的烘干时间。
最后，适应性设计是太阳能烘干房设计中的一个重要方面。
适应性设计考虑到不同物品的干燥需求和特性。
例如，对于不同品种的农产品，干燥温度、湿度和时间可能有所不同。
太阳能烘干房应该根据实际需要进行适应性设计，以满足不同物品的干燥需求。
太阳能烘干房的应用非常广泛。
在农业上，太阳能烘干房可以用于农产品的干燥，如水果、蔬菜、谷物等。
太阳能烘干房通过提供稳定的热源，能够快速而均匀地干燥农产品，同时保持其质量和口感。
在工业上，太阳能烘干房可以用于烘干木材、建材、化工产品等。
太阳能-热泵联合干燥技术的研究现状
- 36 -为尽可能经济地干燥木材，以节约能源和木材，世界L许多国家出现了开发利用太阳能的热潮[1] 太阳能是一种清洁 廉价的可再生能源，充分利用太阳能干燥物料可以大量节约常规能源 但太阳能属间歇性能源，能流密度低，受气候条件 (纬度 季节 天气及昼夜等) 影响大，是一种低品位能源，如果以太阳能作为木材干燥的单一热源，将会影响干燥的速度和生产力[2] 因此太阳能通常与蒸汽或烟气的热能配合使用，但产生蒸汽或烟气的过程将带来CO 2和SO 2对大气的污染 近几十年来在日本 美国 中国等国家研究的太阳能与热泵除湿机联合的干燥技术，是一种比较理想的组合干燥方法[3, 5]热泵干燥 (亦称除湿干燥) [5]是一种节能效果显著的干燥技术 20世纪70年代，在欧洲开始广泛应用[6] 其工作的原理是：工质 (低沸点液体) 在蒸发器中吸收来自干燥过程排放废气中的热量后，液体蒸发为气体 而废气中的大部分水蒸汽在蒸发器中被冷凝下来直接排掉 气态的工质经压缩机绝热压缩后进入冷凝器，在高压下冷凝液化放出潜热，加热来自蒸发器的已降温去湿的低温空气，再通过风机将加热后的气体送入干燥窑做干燥介质循环使用[7]收稿日期：2004-03-16作者简介：许彩霞(1976 - )，女，硕士研究生悲阻能一魄泵暇曾矛倔板＊幽研嚣观状许彩霞，张壁光，常建民，高建民，伊松林，张双保（北京林业大学，北京 100083）摘 要：系统介绍了太阳能一热泵(除湿)联合干燥技术的研究现状，并对该技术的研究和应用提出了凡点建议。
羌键词：太阳能；热泵；联合干燥中图分类号：TK173文献标识码：B 文章编号：1001-036X(2004)05-0036-04Current State of Studies on the Technology of CombinedDrying for Solar Energy and Heat PumpXU Cai-xia, ZHANG Bi-guang, CHANG Jian-min, GAO Jian-min,YI Song-lin, ZHANG Shuang-bao(Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)Abstract:A comprehensive review of the current state of studies and several advice on study and appliance on the technology of combined drying for solar energy-heat pump (dehumidification) are presented in this paper.Key words: solar energy; heat pump; combined drying- 37 -1太阳能一热泵联台干操机的研究概况1．1国外研究概况早在20世纪50年代，太阳能热利用的先驱者Jodan 和Therkeld 就指出了太阳能与热泵联合的优越性，即同时提高了太阳能集热器的效率和热泵系统的性能[8]20世纪70年代后期，前苏联格鲁吉亚共和国已在茶叶烘干L广泛推广太阳能热泵干燥系统，通过此项技术每年可节省重油10万吨以L，运行费用减少1500万卢布，并巳可充分利用1.3万亿度以L的季节性水电电能，取得了较好的经济效益[9] 而日本和美国学者则对利用太阳能热泵干燥系统干燥木材进行了深入地研究日本研究的太阳能一除湿干燥窑，在干燥过程中太阳能与除湿器联合供热 该装置的特点：干燥初期利用太阳能加热空气，以减少除湿器的开动时间，降低能耗费用 在夏季的白天，窑温可升高到60℃，冬季则可达到40℃ 而在夜间窑内的温度比外界温度高15～20℃ 研究表明该太阳能一除湿联合干燥窑耗能是常规干燥窑的1/2～1/3，而利用太阳能一除湿联合干燥窑将木材干燥到低含水率的成本相当低廉，符合全球对廉价能源的需求[3]美国弗吉尼亚大学S. K. 查切维教授的研究则表明对于温度需求水平为50～60℃的太阳能干燥系统，太阳能与热泵相结合时，虽然设备投资增加并要耗用一定量的电能，但由于太阳能一热泵系统的供热系数比较高 (c.o.p 值在2.4～4.2)，与单纯用电的系统相比是相当经济的，与单纯的太阳能系统相比虽嫌不足，但可保证全年使用，巳干燥过程状态参数稳定，资源还可被充分利用，因此系统的干燥效率高于太阳能干燥系统[9]美国学者 Chen 和Rosen 将太阳能干燥和除湿干燥组合起来，结果发现了一些太阳能和除湿机各自单独运行时所没有的优点，即：窑壳和湿材的预热过程加快，经济效益提高，干燥时间缩短，干燥工况对气候的依赖性减少 这种太阳能一除湿干燥机组在高达82.2℃的温度下工作 (除湿机内使用R114制冷剂)，还能进行蒸汽调湿处理以消除应力，故格外适用于干燥家具等级材[10]Chen 和Rosen 还进行了一种新的太阳能吸收制冷木材干燥方法的计算机模拟研究 (如图2所示) 实验结果表明该装置干燥鹅掌揪的速率与常规蒸汽压缩式除湿装置相同，而电费减少了85%[11] 在此基础L他们还对具有热贮存单元的太阳能一除湿木材干燥装置系统提出了计算机模拟模式，以便使木材能够较好的预热并建立干燥基准控制 这个模拟模式还可以用在太阳能一除湿干燥窑的设计和最佳化研究中 实验装置系统包括：干燥室 太阳能集热器1. 太阳能集热器2. 热存储器3. 干燥窑4. 冷凝器5. 冷却塔6. 吸收装置7. 冷存储器8. 蒸发器9. 风机10. 材堆11. 窑内风机12. 窑内循环气流图1 太阳能一吸收式除湿木材干操窑I. 太阳能供热系统 II. 干燥室 III. 热泵涂湿机 IV. 计算机监控系统1. 集热器2. 集热器风机3. 材堆4. 窑内风机5. 除湿风机6. 辅助电加热器7. 冷凝器8. 膨胀阀9. 除湿蒸发器10. 压缩机11. 热泵蒸发器12. 热泵风机13. 计算机14. 风阀图2 TRCW 联台干操系统原理- 38 -高温除湿机 用于贮能的砾石室 通过计算机模拟模式可进行如下控制；当窑的干球温度低于要求值时，首先由集热器供热，如供能不足就由贮能室供能；当窑的干球温度高于要求值巳集热器温度高于贮能单元时，则将热量贮存在贮能室中[12]另外，他们还研究利用一种经过改良的太阳能一除湿干燥窑干燥红栋木 该干燥窑装有热贮存器 热回收系统及一个太阳能集热器 实验表明利用此干燥窑干燥25mm 厚的红栋木，平均时间由27天减少到21天，同时还减少了不同季节干燥时间的差异，即差异时间由14天减少到4天，而巳经过改良的干燥窑干燥的木材质量非常好，干燥缺陷很少，木材降等损失每1m 3少于1美元 不仅如此，该干燥窑还降低了动力消耗，因而使干燥窑的效能增加了35%[13]1．2国内太阳能一热泵联台干操机的研究概况20世纪70年代以后，我国太阳能干燥器迅速发展，太阳能干燥的研究和应用水平有了较大提高 80年代初，随着我国木材加工行业的发展，逐渐从国外引进了热泵木材干燥技术[14] 随后研究人员开始研究太阳能一热泵联合干燥系统，并于1986年在广州市建成了一套木材烘干用的太阳能一热泵干燥系统1987年，福建省林业科学研究所开始进行太阳能一除湿机联合干燥装置的设计研究工作 该装置由太阳能集热系统 除湿机 干燥室和控制装置组成 实验结果表明在干燥过程中，太阳总辐射量变化就导致太阳能集热装置供热量的变化，节电率也就变化；通过分析实验数据得出该干燥装置节电率在15～47.8% 太阳能集热器安装面积越大，则集热装置供热量越多，节电率随之增加，但投资费用将会增大[15]北京林业大学于1990 1995年先后研制成功了TRCW 中温型和GRCT 高温型的太阳能一热泵除湿机联合干燥系统 GRCT 高温型太阳能一热泵除湿机联合干燥系统由高温双热源除湿机(RCG30G 高温热泵除湿机) 太阳能集热器 干燥室和微机监控装置四部分组成 其中RCG30G 高温双热源除湿干燥机是节能的关键设备，在太阳能不充足的地方可单独运行 而在太阳能较丰富的地方，太阳能集热器供热系统则是联合干燥中最重要的辅助供热设备，在干燥过程中可取得比较理想的干燥质量 节能效果和环境效益 在太阳能一热泵除湿机一微机监控 (TRCW) 联合干燥系统中 (如图2)，系统的工作过程由微机监控系统来实现自动控制 太阳能集热器为平板式空气型，热泵除湿干燥机按压缩式制冷循环工作，以热泵供热的方式供给木材干燥所需的热量，而以制冷除湿方式除去木材蒸发的水分[16, 17]1994年，昆明建筑木材厂采用太阳能一热泵木材干燥系统干燥木材，先将木材自然风干，然后进窑，加热温度从室温到30℃(用制冷机除湿) 该干燥系统的主要特点：①可充分利用环境热源和太阳能；②制冷剂过冷方式 二次风补充方式等干燥机热力系统的设计有改进，可进一步减少干燥机能耗并降低成本；③利用微机监控，使整个干燥系统在最佳工艺条件下运行，自动化程度高；④干燥室的保温 气密 防腐性能及空气动力特性良好，能满足干燥工艺的要求，木材干燥质量较好 该厂建成联合干燥系统后，每月可节约电费约1万元，一年左右即可收回太阳能集热器投资，经济效益可观[18]2建议(1) 太阳能干燥与热泵干燥都属于节能干燥技术，二者相结合的联合干燥技术既发挥了两种方法的优点，又克服了太阳能干燥受气候影响大的弱点 联合干燥技术不仅节能效果显著，而巳有利于保护生态环境，因此建议在太阳能丰富的地区，开发此种干燥技术(2) 利用太阳能一热泵联合干燥技术干燥木材的质量好，特别适于干燥珍贵材 难干材(3) 太阳能一热泵联合的干燥技术不仅可用于干燥木材，也可干燥种子 食品 药材及化工原料等[19]，应用范围较广(4) 为了解决好太阳能利用的间歇性和不可靠性，可在系统中设置适当的蓄热装置 (蓄热水槽 岩石床等) 或辅助热源 (燃气 电加热器等)，并合理确定部件之间的匹配关系以达到投资运行最佳效益- 39 -(5) 为了充分发挥太阳能一热泵联合干燥系统的节能优势，需要采用适当的系统控制方案，并不断提高控制水平，实现智能化控制[20]3结论目前，我国木材干燥工序耗能巨大，约占企业加工总能耗的40～70叽[21] 另一方面，我国木材干燥行业仍主要以煤或木废料为主要能源，在燃料燃烧过程中会释放出大量导致温室效应的CO 2和SO 2等 而太阳能一热泵联合木材干燥技术可以有效的提高一次能源的利用率，减少CO 2和其他污染物的排放，在节约常规能源和保护生态环境方面具有明显的社会效益 相信随着国内外学者的进一步研究开发，应用技术水平及人们认识的不断提高，太阳能一热泵联合干燥技术必将以其优越的性能 突出的节能 环保效果而拥有广阔的发展前景［参考文献］[1]李锦堂. 20世纪太阳能科技发展的回顾与展望[J]. 太阳能学报，1999，特刊.[2]张壁光，赵忠信，霍光青. 木材干燥的太阳能供热系统[J]. 林产工业，1998，25 (2): 29～32.[3]小林好纪【日】. 太阳. 奎利用卜尼除湿乾燥装置[J]. 木材工业，1988, 43(6): 15～20.[4]Chen P Y S, et al. 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太阳能干燥技术
太阳能干燥技术随着科技的发展，太阳能干燥技术越来越受人关注和重视。
太阳能干燥技术是指利用太阳能进行干燥的一种方法。
相比于传统的干燥方式，太阳能干燥技术具有节能、环保、高效等优点。
下面将从不同角度来分析太阳能干燥技术。
1. 节能环保太阳能干燥技术采用太阳能作为能源，不需要消耗化石燃料，因此具有非常显著的节能环保效果。
相对于传统的干燥方法，太阳能干燥不仅不会产生废气、废水、废渣等有害物质，还能够减少空气中的粉尘和污染物的排放，对生态环境的保护作用也很明显。
2. 高效节约太阳能干燥技术的高效节约也是其非常重要的优点之一。
在太阳能充足的情况下，相对于传统的干燥方式，太阳能干燥能够大大缩短干燥时间，提高干燥效率。
太阳能干燥过程中的热量来源是自然界的太阳能，因此不需要使用任何外部能源，成本也非常低廉，对于有限的资源而言，也有着非常重要的意义。
3. 适用范围广太阳能干燥技术广泛适用于许多干燥行业。
例如，大米、蔬菜、水果、香菇、红枣等食品类产品、草药、薯类等药品类产品、木材等工业类产品，都可以采用太阳能干燥技术进行干燥。
因此，太阳能干燥技术在多个领域都有着广泛的应用前景。
4. 存在的问题虽然太阳能干燥技术具有许多优点，但是在实际应用中还存在一些问题。
例如，受到天气等自然因素的影响，无法进行连续且稳定的干燥，这个问题需要通过工程技术的提升来解决。
此外，太阳能干燥技术对于干燥产品的品质和色泽会产生一定的影响，需要研究和改进产品制造过程和技术手段。
综上所述，太阳能干燥技术的出现，不仅解决了传统干燥方式存在的各种问题，而且具有非常显著的环保、节能、高效等优点。
相信随着工程技术的不断提升，太阳能干燥技术会在未来的干燥市场中得到更广泛的应用，为人们的生活带来更多方便。
太阳能烘干机的工作原理
太阳能烘干机的工作原理太阳能烘干机是一种利用太阳能进行烘干的设备，它能够将太阳光转化为热能，通过空气流通或者热对流来实现物品的烘干。
下面将详细介绍太阳能烘干机的工作原理，并分点列出其主要特点和应用范围。
1. 太阳能烘干机的工作原理和组成部分- 光伏板：太阳能烘干机的核心部件是光伏板，它能够将太阳光转化为电能。
光伏板的表面覆盖着光敏电池，当阳光照射到光伏板上时，光能被吸收并转化为电能。
- 控制系统：太阳能烘干机配备了控制系统，能够自动监测光伏板上产生的电能，并根据烘干需要来控制热风机的运行。
- 热风机：热风机是太阳能烘干机中的关键设备，它通过电能来驱动，并将热风吹入烘干室，加快物品的烘干速度。
- 烘干室：烘干室是用来容纳被烘干物品的空间，它通常由绝热材料构成，能够保持热风在内部的循环，提高烘干效果。
2. 太阳能烘干机的主要特点- 纯净能源：太阳能烘干机利用太阳能进行操作，不需要额外的燃料，因此具有清洁环保的特点，不会产生污染物。
- 昼夜连续工作：即使在夜晚或阴雨天，太阳能烘干机也能够通过储存的电能进行工作，具有连续性的特点。
- 节能高效：太阳能烘干机利用太阳能将热能转化为电能，再通过热风机吹入烘干室，能够充分利用能源，提高烘干效率，节约能源。
- 操作简便：太阳能烘干机的操作相对简单，只需要进行一些基本设置即可启动和停止烘干机的工作，不需要过多的人工干预。
3. 太阳能烘干机的应用范围- 农产品烘干：太阳能烘干机在农业领域有着广泛的应用，可以用来烘干谷物、蔬菜、水果等农产品，帮助农民加工和储存农产品。
- 日常生活用品烘干：太阳能烘干机也可以用来烘干日常生活用品，如衣物、鞋子、地毯等，将它们快速烘干，提供干净的生活环境。
- 工业烘干：在工业领域，太阳能烘干机可以用来烘干矿石、矿砂、木材等原材料，在生产过程中提高效率，节约能源。
- 医药和化妆品烘干：太阳能烘干机也能用于医药和化妆品的生产中，帮助干燥和保存药品和化妆品，确保其品质和稳定性。
药材干燥的工艺
药材干燥的工艺药材干燥是一种重要的加工工艺，其目的是将新鲜药材中的水分适当减少，提高药材的质量和保质期。
药材干燥的工艺方法主要有自然晾晒、太阳烘干、通风干燥、微波烘干、真空干燥等。
自然晾晒是一种常见的药材干燥方法，适用于草药和某些块状药材。
一般情况下，植物的叶片和茎枝可被摘取，并在适当的地点进行晾晒。
在晴天和风力较大的时候进行晾晒效果更好。
但是，自然晾晒的环境条件无法控制，药材易受到虫害、霉变等因素的影响，且晾晒时间较长。
太阳烘干是一种利用太阳能热量进行药材干燥的方法。
太阳烘干适用于根茎类、果实类等药材。
将新鲜药材散放在清洁的场地上，待太阳照射时，药材表面的水分会被蒸发掉。
太阳烘干虽然能够充分利用太阳能资源，但是受制于天气条件，晴天有利于药材的干燥，阴雨天则干燥效果较差。
通风干燥是通过人工或设备的辅助，将空气中的湿气带走，加速药材的干燥。
通风干燥适用于树皮类、树枝类等药材。
通风干燥一般使用通风良好的地方，将新鲜药材放置在适当的区域，利用自然气流带走药材中的水分。
通风干燥的效果较好，能够快速干燥药材，但是在潮湿的环境中容易出现霉变和异味问题。
微波烘干是一种利用微波辐射的热效应进行药材干燥的方法。
微波烘干适用于片状或颗粒状的药材。
新鲜药材放置在微波炉中，通过微波辐射加热药材，使其中的水分被蒸发掉。
微波烘干的优点是加热均匀、速度快，可以高效保留药材中的有效成分。
但是，微波烘干设备价格较高，且对操作技术要求较高。
真空干燥是一种将新鲜药材置于真空低温环境中，利用真空抽取药材中的水分的方法。
真空干燥适用于含有易挥发性成分的药材。
将药材放置在真空瓶或真空室中，通过真空泵抽取药材中的水分，使药材快速干燥。
真空干燥的优点是干燥速度快，能够保留药材中的挥发性成分，但真空干燥设备价格昂贵，操作复杂。
在药材干燥的过程中，需要掌握以下几个关键因素：温度、湿度、通风和时间。
温度要适宜，过高会破坏药材的有效成分，过低则会影响干燥效果；湿度要控制，过高会导致霉变，过低会导致药材过度干燥；通风要良好，保证湿气能够迅速被带走；时间要适当，避免药材干燥不充分或过度干燥。
太阳能电池片高温工序
太阳能电池片的高温工序主要包括烘干、扩散、氧化和退火等步骤。
这些工序的完成程度和参数的控制关系到太阳能电池片的质量和性能。
1.烘干工序：去除表面残留的水分和切割油脂等杂质，防止电池片破裂和氧化，同时保证电池片表面的干燥和洁净。
2.扩散工序：在晶硅太阳能电池片的表面形成PN结，实现电流的流动和电子的集中效应。
3.氧化工序：增加电池片的反射率和耐蚀性，提高电池的转换效率和稳定性。
4.退火工序：消除晶硅太阳能电池片中的杂质和缺陷，提高电池片的结晶性和光电转换效率。
此外，还有后火烧结工艺，主要过程包括沉积薄膜、导入扩散源、稳定掺杂层和烧结等步骤。
太阳能果蔬干燥技术研究进展
Journal of Agricultural Catastrophology 2023, Vol.13 No.10太阳能果蔬干燥技术研究进展程俊雄，曾励强，李金嵘，何 松*湖南人文科技学院能源与机电工程学院，湖南娄底 417000摘要 我国的果蔬干燥技术历史悠久，是我国最早被应用于农作物脱水贮藏的技术。
阐述了自然干燥与新型太阳能干燥的干燥原理，介绍了温室型干燥技术、集热器型干燥技术、温室-集热器型干燥技术、太阳能热泵干燥技术四种新型果蔬干燥技术，指出了太阳能干燥技术的优点、地位与发展方向，为相关行业提供参考。
关键词 果蔬干燥；太阳能；果蔬贮藏；集热器；室温干燥中图分类号：TS255.3 文献标识码：B 文章编号：2095–3305(2023)10–0136-03果蔬干燥是指在自然条件下或以人工方式去除部分水果和蔬菜水分，从而有效阻碍微生物的生长和繁殖，实现长期保存食品的目标。
果蔬经过干燥处理后，质量下降，体积减小，可以节省储存空间和运输成本，不仅便于储存大量水果和蔬菜，还大大提高了果蔬的经济效益[1-2]。
方庆[3]研究发现，在采摘后，如果不能及时进行人为处理，果蔬体内存在的水分和糖类会使其迅速腐败，使得果蔬失去其自身的利用价值。
康三江等[4]通过实验表明，中国传统的农产品，如水果、蔬菜和中草药，通常在太阳下直接自然干燥，干燥周期长，云、雨、蚊子、微生物生长和灰尘污染等自然条件对其影响较大；而传统的干燥室、热风干燥和微波干燥等方法容易导致热敏性维生素和其他营养物质流失，且存在能源消耗严重、卫生质量差、产品质量不稳定等缺点。
真空冷冻干燥技术可以有效解决上述问题，但其生产设备投入大、生产成本高，无法得到大范围的普及。
针对以上问题，人类逐渐开始运用大自然中太阳的力量予以解决。
最原始的果蔬贮藏技术主要是利用太阳辐射热量促使所要贮藏的瓜果蔬菜中的水分蒸发，通过“挤干”果蔬的水分延长果蔬的贮藏时间。
张英丽等[5]通过利用太阳能干燥无核紫葡萄的研究发现，太阳能干燥比自然干燥的时间快13 d，效率极高。
太阳能耦合热泵干燥技术
太阳能一 热泵联合干燥 系统也存 在一些缺 点： 首先， 和 自然
干燥相 比太阳能热泵； 联合干燥需要消耗 部分 电能； 其次 ， 太 阳 能热泵 联合干燥 对室外气象依赖 较大 ， 而且 ， 太 阳能热泵干燥
系统 的初期投资比较大。 １ ． 太阳能集热 器 ２ ． 集热器风机 ３ ． 主风机 ４ ． 干燥 室 ５ ． 干 燥物
１ 热 泵 干燥 系统
② 热泵冷凝器 与蒸 发器之间安装了可拆 除 热泵干燥 系统包含热泵系统和干燥 系统 ， 热泵系统是 由蒸 的集热与蓄热能力； 的隔板， 根据干燥 模式的不同需求控制蒸发器与冷凝器之间的 发器 、 压缩机 、 节流 阀、 冷凝器等部件组 成的封闭回路 。 热泵 系 ③ 集热器通 道与热泵 通道并行 连接， 可根据外 部 统 内的制冷工质， 在蒸发器中吸收来 自干燥 过程所排放废 气的 关 闭和连通 ； 环境的改变二改变 系统的运行模式 ； ④ 干燥室 内设排风机 与余 热 量后， 废 气中的大部分水蒸气在蒸发器侧被析 出直接排 掉， 温度较高而湿 度较大的空气通 过余热 回收通道 回 制冷工质由液体 蒸发为饱和蒸汽， 后经压缩机压缩 升温 升压后 热回收通 道， ， 。 进 入冷凝器 中， 在高压 的制冷工质冷凝放 热， 放出谔谔冷凝热 收
过程 的电能 消耗 。 太阳能一 热泵联 合干 燥系统 的优化设 计意义 处理 。 干 燥后的空气升温升湿后通 过余热回收风机 和通 道回收
深 远 …。
至蒸发器侧进行余热回收。 该设计 的联合 干燥系统具有 以下特 征： ① 根据当地地 区气候 特征设计太 阳能集 热器 ， 提高集热 器
热泵联 合 干燥 的优 点 量 加热来 自蒸发器 的低温干 空气 ， 低温干空气加热 到要求 的温 ３ 太 阳能一
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浅谈太阳能烘干技术
太阳能一般是指太阳光的辐射能量。
它最大的优点是清洁、无污染和可再生，到达地球表面的太阳辐射总功率巨大并取之不尽、用之不竭，是一种“送货上门”的能源。
另一方面太阳能又有着它分散、间歇和不稳定的缺点。
太阳能烘干是利用太阳能干燥器对物料进行干燥，主要是应用于工农业生产方面。
干燥过程是利用热能使固体物料中的水分汽化并扩散到空气中去的过程。
物料表面获得热量后，将热量传入物料内部，使物料中所含的水分从物料内部以液态或气态方式进行扩散，逐渐到达物料表面，然后通过物料表面的气膜而扩散到空气中去，使物料中所含的水分逐步减少，最终成为干燥状态。
因此，干燥过程实际上是一个传热、传质的过程。
1、物料的干燥特性
图1-1 物料干燥特性曲线
Ⅰ-预热干燥阶段；Ⅱ-恒速干燥阶段；Ⅲ-减速干燥阶段
（Ⅰ）预热干燥阶段（A-B）
干燥过程从A点开始，热风将热量转移给物料表面，使表面温度上升，物料水分蒸发，蒸发速度随表面温度升高而增加。
在热量转移与水分蒸发达到平衡时，物料表面温度保持一定值。
（Ⅱ）恒速干燥阶段（B-C）
干燥过程到达B点后，水分由物料内部向表面扩散的速度与表面蒸发的速度基本相同，移入物料的热量完全消耗在水分的蒸发，即达到新的平衡。
在这一阶段中，物料表面温度保持不变，含水率随干燥时间成直线下降，干燥速度保持一定值，即保持恒速干燥。
（Ⅲ）减速干燥阶段（C-D-E）
干燥过程过C点以后，水分的内部扩散速度低于表面蒸发速度，使物料表面的含水率比内部低。
随着干燥时间增加，物料温度就增高，蒸发不仅在表面进行，而且还在内部进行，移入物料的热量同时消耗在水分蒸发及物料温度增高上。
这一阶段称为减速干燥的第一阶段。
干燥过程继续进行，表面蒸发即告结束，物料内部水分以蒸汽的形式扩散到表面上来。
这时干燥速度最低，在达到与干燥条件平衡的含水率时，干燥过程即告结束。
这一阶段称为减速干燥的第二阶段。
2、烘干机的种类
（1）温室型太阳能干燥器
图2-1 温室型太阳能烘干机
工作过程：
将被干燥物料堆放在干燥室内分层设置的托盘中。
太阳辐射能穿过玻璃盖板后，一部分直接投射到被干燥物料上，被其吸收并转换为热能，使物料中的水分不断汽化；另一部分则投射到黑色的干燥室内壁面上，也被其吸收并转换为热能，用以加热干燥室内的空气，温度逐渐上升，热空气进而将热量传递给物料，使物料中的水分不断汽化，然后通过对流把水汽及时带走，达到干燥物料的目的。
温室型太阳能干燥器特点：
结构简单，建造容易，成本较低，可因地制宜，因而在国内外有较广泛的应用。
温室型太阳能干燥器也存在一些不足，其主要缺点是干燥器的温升较小。
一般，干燥器温度夏季比环境温度高出20～30℃，可达到50～60℃；冬季只比环境温度高出10～20℃由于这个原因，如果被干燥物料的含水率较高，温室型太阳能干燥器所提供的热量有时就不足以在较短的时间内使物料干燥到安全含水率以下。
（2）集热器型太阳能干燥器
2-2 两种集热器型太阳能干燥器
集热器型太阳能干燥器是由太阳能空气集热器与干燥室组合而成的干燥装置，主要由空气集热器、干燥室、风机、管道、排气烟囱、蓄热器等几部分组成。
工作过程：
太阳辐射能穿过空气集热器的玻璃盖板后，投射到集热器的吸热板上，被吸热板吸收并转换为热能，用以加热集热器内的空气，使其温度逐渐上升。
热空气通过风机送人干燥室，将热量传递给被干燥物料，使物料中的水分不断汽化，然后通过对流把水汽及时带走，达到干燥物料的目的。
含有大量水汽的湿空气从干燥室顶部的排气烟囱排放到周围环境中去。
在太阳能干燥器工作过程中，可以调节安装在排气烟囱的调节风门，以便根据物料的干燥特性，控制干燥室的温度和湿度，使被干燥物料达到要求的含水率。
集热器型太阳能干燥器都是主动式太阳能干燥器。
热空气是通过风机送人干燥室，实现干燥介质的强制循环，强化对流换热，缩短干燥周期。
集热器型太阳能干燥器特点：
由于使用空气集热器，将空气加热到60～70℃，因而可提高物料的干燥温度，而且可以根据物料的干燥特性调节热空气温度；由于使用风机，强化热空气与物料的对流换热，因而可增进干燥效果，保证干燥质量。
（3）通道式太阳能烘干机
图2-3 通道式太阳能烘干机
通道式太阳能烘干机由风扇、太阳能空气加热室(集热室) 和通道式烘干室等几部分组成。
烘干物地平铺在烘干室内，由集热室和烘干物本身收集热量。
工作过程:
空气在风机作用下进入集热室被加热，加热后的空气进入烘干室，通过烘干物上部对物料加热并带潮湿气体从出气口排出。
通道式太阳能烘干机特点：
其设计简单，农户可利用当地便宜材料自制, 也可实现小规模工厂化生产。
由于造价较低，所以该装置很适于发展中国家小型农场使用。
参考文献
【1】M.V.Ramana Murthy. A review of new technologies, models and experimental investigations of solar driers; Renewable and Sustainable Energy Reviews 13 (2009) 835- 844.
【2】V.V. Tyagi,N.L. Panwar, N.A. Rahim,et al. Review on solar air heating system with and
without thermal energy storage system; Renewable and Sustainable Energy Reviews 16 (2012) 2289-2303.
【3】Om Prakash, Anil Kumar.Solar greenhouse drying: A review.Renewable and Sustainable Energy Reviews 2014(29);905 –6.
【4】蔡学斌，王希卓.浅谈太阳能烘干技术. 农业部规划设计研究院，北京 100125
【5】陈汉波.通道式、小型多功能太阳能烘干装置.中国学术期刊电子出版社.2013。