太阳能与热泵节能干燥技术
太阳能热泵联合干燥装置在干燥领域的比较优势
方 法 。［
纵 观 以上 几 种太 阳能 干煤 装 置 ，按 照 节 能 、环保 、稳 定 的标 准 来 比较 ，太 阳能 热 泵联 合 干燥 装 置是 最 好 的一 种
来 ，太 阳能 干燥 技 术得 到 很 大 发展 ，采光 面 积在 ２ ０ ０ ｍ 以
置 的组 合 方 式 和 优 点 。 关 键 词 ： 太 阳 能干 燥 ；太 阳能 热 泵 组 合 方 式
一
、
引言 ：
一
，
利 用 丰 富 的太 阳 能 ，是 解 决 能 源 危 机 的 重 要 手 段 之 随 着 国家 政策 的扶 持 力度不 断 加 大 ，利 用 太 阳能 干燥
本 低 。这 一 装 置设 计 特 点是 太 阳能 供 热 系统 【 空气 集 热器 型） 与蒸 汽锅 炉辅助 供热 系统彼 此独立 ，以太 阳能 为主 。【 ５ ５ 、太 阳能 与热 管组合 干燥 粮食 ，热 管 具有 以下特 点 ： １ 、导热率高 。２ 、等温性好 ，热管表面温度梯度很 小。３、热
下 的 中小 型 太 阳能 干燥 装置蜂 拥而 现 ，采 光 面积 在 ５ ０ ０ｍ
组 合 。这一 组 合 系统 将 太 阳能 加 热 干燥 运 行能 源 费 用低 以 及 热 泵 干燥 装 置 工 作稳 定 可 靠 的优 点相 结 合起 来 。太 阳辐 射 条 件 好 时 ，尽 可 能让 太 阳 能加 热 装置 发 挥作 用 ；天气 条
茶 叶等 。 以 下是 近 年来 关 于干 燥 的 文献 ，从 中可 以看 出一 些太 阳能 干燥 的发展 趋 势。
１ 、利用 温室 型太 阳能 干燥 装置 干燥果 脯 ，温室 型太 阳 能 干燥 装 置 适合 于温 度 较 低 的 干燥 作业 ，果脯 直 接 受太 阳 照 射 ，色 泽 更鲜 亮 ，可 提 高 商 品质 量 ；对 电 力供 应 的依 赖 性教 小 ，既可 自然通 风 ，也可 强制 通风排 湿 。 ２ 、太 阳能与 电加 热组 合干燥 小 麦 ，采 用平 板型 空气 集
太阳能热泵干燥概述
太阳能热泵干燥概述作者：张文荣来源：《无线互联科技》2013年第06期摘要：自然干燥受环境的影响较大，太阳能热泵干燥利用可再生能源-太阳能既环保又节能，在干燥行业具有巨大的发展潜力。
关键词：太阳能；热泵干燥；耦合太阳能是清洁环保的可再生能源。
我国地域广阔，约有2/3的面积年辐射时间超过了2200h，总辐射量达到5000MJ/m2。
干燥广泛地应用于各个领域，据统计，发达国家约有10%的燃料用于干燥[1]。
由于传统能源对大气环境的污染，，新型清洁能源已经成为各个国家关注的重点，太阳能热泵干燥是在热泵干燥的技术上用太阳能取代电能，是一种节能环保的新型干燥方式。
1 热泵干燥的结构和原理热泵干燥由热泵系统和干燥系统两部分组成[2]。
图1所示为热泵干燥原理图。
热泵部分是由蒸发器、节流阀、冷凝器、压缩机组成。
干燥系统是由干燥室、风机组成。
制冷剂在蒸发器中吸收热量气化后进入压缩机，经压缩机压缩升温升压，后进入冷凝器冷凝放热。
空气流经蒸发器侧析出水分除湿后，流经冷凝器吸收热量升温后进入干燥室对物料进行干燥。
干燥装置一般分为三种：（1）开式干燥器。
开式干燥器从干燥室干燥物料后直接排放到大气中，这种系统的缺点是从干燥室出来空气含有的余热被排放到大气中造成了浪费。
（2）闭式干燥器。
从干燥室干燥物料后出来的空气不排放到大气中，而是循环使用。
（3）半开半闭式干燥器。
从干燥室出来的空气一部分被排放到大气中，一部分留下来循环使用。
这种系统的缺点是容易受到外界环境的影响。
2 太阳能热泵干燥的结构和原理太阳能热泵原理如图2所示，就是在图1 的蒸发器处加上一个太阳能集热器。
太阳能热泵分为直接膨胀式和非直接膨胀式[3，4]。
文献[5]对太阳能热泵进行实验研究，实验结果要比实际的COP值高，这是因为太阳能热泵受气候、地域、温度、昼夜、纬度等影响较大。
太阳能是清洁可再生能源，太阳能热泵干燥是热泵干燥发展的一主要趋势。
3 太阳能热泵和其它类型的热泵的耦合太阳能热泵和其它类型的热泵也有一些耦合应用，不如太阳能-地热能耦合热泵，太阳能-废热耦合热泵，太阳能——炉火余热耦合热泵等。
PV-T太阳能热泵联合干燥系统热力循环与能量特性研究
PV-T太阳能热泵联合干燥系统热力循环与能量特性研究PV/T太阳能热泵联合干燥系统热力循环与能量特性研究摘要：本文通过对PV/T太阳能热泵联合干燥系统热力循环与能量特性进行研究，旨在提高太阳能热泵干燥系统的效率和性能。
通过实验，我们发现PV/T太阳能热泵干燥系统的热力循环和能量特性对其性能有着重要影响。
最后，我们提出了一些建议，用以改善系统的效率和可靠性。
关键词：PV/T太阳能热泵；干燥系统；热力循环；能量特性1. 引言随着能源危机的加剧和环境保护意识的提高，太阳能作为一种清洁可再生能源，得到了广泛应用。
太阳能热泵干燥系统是一种利用太阳能和热泵技术进行干燥的设备，具有节能、环保和高效的特点。
本文通过研究PV/T太阳能热泵联合干燥系统的热力循环和能量特性，旨在提高系统的效率和可靠性。
2. 实验方法我们建立了PV/T太阳能热泵联合干燥系统，并进行了一系列实验。
实验过程中，我们测量了系统的温度、压力、功率等参数，并对系统的热力循环和能量特性进行分析。
3. 结果与讨论通过实验，我们得到了PV/T太阳能热泵联合干燥系统的温度-熵图和温度-压力图。
从温度-熵图中可以看出，系统的热力循环包括压缩、冷却、膨胀和加热四个过程。
其中，压缩过程是系统中能量消耗最多的过程，而加热过程则是能量输出最多的过程。
从温度-压力图中可以看出，系统的热力循环是一个闭合的循环，压力变化较大。
我们还分析了系统的能量特性。
实验结果表明，PV/T太阳能热泵联合干燥系统能够有效地利用太阳能和热泵技术进行干燥，能够显著提高系统的能量利用率和热效率。
4. 结论本研究通过实验研究了PV/T太阳能热泵联合干燥系统的热力循环和能量特性。
通过分析结果，可以得出以下结论：（1）PV/T太阳能热泵干燥系统的热力循环包括压缩、冷却、膨胀和加热四个过程，其中压缩过程是能量消耗最多的过程，而加热过程是能量输出最多的过程。
（2）PV/T太阳能热泵联合干燥系统能够有效地利用太阳能和热泵技术进行干燥，能够显著提高系统的能量利用率和热效率。
太阳能热泵干燥概述
太 阳能是清 洁环保的可再生能源 。 我 国地域广 阔， 约有２ ／ ３ ３ 太阳能热泵和其它类型的热泵的耦合 的面积年辐射时 间超过了２ ２ ０ ０ ｈ ， 总辐射 量达到５ ｏ ０ ０ Ｍ Ｊ ／ ｍ ２ 。 太阳能热 泵和其它类型的热泵也有一些耦合应用， 不如太 干燥 广泛 地应用于各个领域 ， 据统计， 发达 国家约有 １ ０ ％ 的 阳能一 地热能耦合 热泵， 太阳能一 废热耦合 热泵， 太 阳能一 一 炉 燃料用于干 燥“ 。 由于传 统能源对 大气环境 的污染， ， 新型清洁 火 余热耦合 热泵等 。 太阳能一 炉火余热耦 合热泵蒸 发器 的吸热 能源 已经成 为各个 国家关注的重点， 太 阳能热泵干燥是在热泵 热源来 自两方面 ， 一个是太阳能平板集热器 ， 另外一个是炉火 。 干燥 的技术上用太阳能取代 电能， 是～种节能环保 的新型干燥 夏季 ， 农村使用的传统燃料较少， 而且太阳能强度较 好， 使用太
方式 。
阳能集热器作为蒸发器 的吸热源 ； 冬季 ， 农村使用 的传 统燃料 较多， 而太 阳能强度较弱， 可使用炉火作为蒸发器的热源。
１ 热泵 干燥 的结 构和 原理
热 泵干燥 由热泵 系统和干燥 系统两部分 组成 。 图ｌ 所示 为热泵干燥 原理图。 热 泵部分是 由蒸发器、 节流阀、 冷凝器 、 压 缩 机组成 。 干燥 系统是 由干燥 室、 风机 组成 。 制冷剂在 蒸发 器 中吸收热量气化后进 入压缩机， 经压缩 机压缩升温升压 ， 后进 入 冷凝 器冷凝放热 。 空气 流经蒸发器侧析 出水分除湿 后， 流 经
・
绿 色科 技
太阳能热泵干燥概述
张文荣（ 陕西国 防工 业职业技术学院， 陕 西 西安 ７ １ ０ ３ ０ ２ ）
太阳能—热泵干燥技术
太阳能—热泵干燥技术作者：余超才来源：《数字化用户》2013年第17期【摘要】主要介绍了太阳能-热泵干燥技术的原理和特点应用，重点介绍其在木材干燥中的应用，提出今后该技术的研究方向。
【关键词】太阳能热泵木材干燥太阳能是新兴能源和可再生能源的发展研究，是最多最引人注目的，最广泛被利用的清洁能源，我们可以说，全球太阳能的发展利用是未来的主流。
主要是基于最初的小型设备，多型温室和小规模半集电极型。
据国外报道，已经建立了一个大型集热面积500平方米的太阳能干燥装置。
目前我国面临着资源和环境的双重压力，资源越来越少，环境越来越差。
经过近10年来的发展，太阳能干燥技术已经得到了很大的应用，采光200m2面积太阳能干燥装置已经蜂拥出现，即使是采光面积500平米、600平米的设备保有量也不在少数，也有许多设备出现。
从开始的干燥谷物，蔬菜，水果，木材，到后来发展到能干燥珍贵药材，花卉，茶叶等。
这里，笔者重点介绍太阳能-热泵干燥的原理和特点以及在木材干燥中的应用。
一、太阳能热泵基础（一）热泵的结构介绍热泵节流阀，蒸发器，压缩机和冷凝器是热泵的主要组成部分。
其实质是在热泵工作介质（例如：R22，R717，R134A，R124，R123等）在蒸发器中吸收的热量（QL）的低温热源压缩机中被压缩后，蒸发温度到达。
由热力学定律可知：1.QH =QL+WC热泵的制冷性能系数：2.cop=QH /WC =WC+QL/WC =1+QL/WC热泵制冷剂的状态是：蒸发器分低的温度和压力下，饱和空气从压缩机开始，在压缩机压缩成为高温高压气体进入冷凝器，在冷凝器中的热到饱和溶液，饱和溶液到一个低的通过节流阀后进入蒸发器的饱和液体和饱和气体混合物的温度和压力，从而开始下一个周期循环。
（二）太阳能热泵结构和原理太阳能热泵蒸发器与平板太阳能集热器，而工作流体上述原理完全相同。
太阳能热泵太阳能集热器和热泵蒸发器的组合，可分为直接和间接的可膨胀扩张。
热泵烘干原理
热泵烘干原理热泵烘干是一种利用热泵技术进行干燥的方法，它通过循环利用热能，将空气中的水分蒸发出来，从而实现快速、高效的烘干效果。
热泵烘干具有节能、环保、高效的特点，因此在许多领域得到了广泛的应用。
热泵烘干的原理主要包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。
首先，热泵烘干机器会将空气中的水分蒸发出来，形成潮湿的空气。
然后，通过压缩机对潮湿的空气进行压缩，使其温度和压力升高。
接着，将高温高压的潮湿空气送入冷凝器中，通过冷凝器的冷却作用，使水分凝结成液体水，从而实现了烘干的效果。
最后，将冷凝后的低温低压的空气通过膨胀阀膨胀，降低其温度和压力，重新回到蒸发器中，完成整个循环过程。
热泵烘干具有许多优点。
首先，它可以充分利用热能，节约能源，降低能源消耗。
其次，热泵烘干过程中不需要直接使用燃料，不会产生烟尘和废气，对环境没有污染。
再者，热泵烘干可以实现低温干燥，对物料的质量保护效果好，尤其适合一些对温度敏感的物料。
此外，热泵烘干还可以实现自动控制，操作简单，提高了生产效率。
在实际应用中，热泵烘干被广泛应用于食品、药品、木材、化工、农业等行业。
例如，在食品行业，热泵烘干可以实现食品的快速干燥，保持食品的口感和营养成分。
在木材行业，热泵烘干可以控制干燥温度，避免木材干裂变形，提高木材的利用率。
在药品行业，热泵烘干可以保证药品的质量和安全性。
在农业行业，热泵烘干可以实现农产品的快速干燥，延长农产品的保质期。
总的来说，热泵烘干作为一种高效节能的干燥方法，具有广阔的应用前景。
随着科技的不断进步，热泵烘干技术将会得到进一步的完善和推广，为各行各业提供更加高效、环保的干燥解决方案。
太阳能干燥技术及其应用
技术装备随着世界的发展，人类对能源的需求越来越大，但是化石能源的储存非常有限，人们开始重视再生能源的开发与利用。
太阳能作为新能源中的一种，受到人们的关注。
一、太阳能干燥技术太阳能干燥，就是利用太阳能对各种物料进行干燥。
其干燥装置主要有以下几种类型：温室型干燥、集热器型干燥、集热器与温室结合型干燥、太阳能集热器与热泵系统联合供热等。
温室型太阳能干燥装置，就是直接利用太阳光加热介质（主要是空气）从而使相关的物料快速干燥。
它的通风形式主要有两种：一种是采用自然通风；另外一种就是采用相关风力设备进行强制通风。
它的优点就是结构简单造价低、建造可因地制宜、施工容易、操作简单、干燥成本低；缺点是室温升高慢、昼夜温差大、干燥慢、容量小、占地面积大。
适用于干燥速度和终含水率要求不高的物料以及允许接受阳光曝哂的物料[2]。
集热器型太阳能干燥装置，就是采用集热器加热相关介质进行干燥。
主要有空气型集热器和热水太阳能干燥技术及其应用李 珊 徐 众（云南师范大学太阳能研究所 云南 昆明 650092）摘 要：简要介绍太阳能干燥技术，总结太阳能干燥农产品、烟叶、药材和其他产品的特性和品质，对太阳能干燥技术的发展提出相应建议。
关键词：太阳能 集热器 干燥技术 应用作者简介：李珊，女，(1962年～)，助理实验师，云南师范大学太阳能研究所工作，从事与太阳能相关的技术 开发、研究、推广，管理。
E-mail：****************。
35农产品加工业技术装备36农产品加工业型集热器，前者受天气情况影响比较大，后者的温度控制比较均匀，但在实际应用当中主要采用的是空气型集热器干燥装置，因为在干燥过程当中使用的介质一般是空气。
优点是布置灵活，干燥室内的温升比温室型高，干燥室容量较大；缺点是集热器型比温室型投资大，干燥成本高一些；适用于干燥要求高且不能受阳光暴晒的物料[2]。
空气集热器主要有平板型太阳能集热器、真空管型太阳能集热器、聚光型太阳能集热器，它们都有各自的优点。
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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ＧＭ产业与布场
一．太阳能千燥
太阳能是清洁、廉价的可再生能源，取之不尽用之不竭。
每年到达地球表面的太阳能辐射能约为目前全世界所消耗的各种能量的１万倍。
我国有较丰富的太阳能资源，约有２／３的国土年辐射时间超过２２００ｈ，年辐射总量超过５０００ＭＪ／ｍ２。
１．太阳能干燥室的类型
太阳能干燥室一般可分为温室型和集热器型两大类，实际应用中还有两者结合的半温室型或整体式太阳能干燥室。
（１）温室型太阳能干燥室温室型太阳能干燥室如图１所示。
这是一种具有排湿口的温室。
这种干燥室的东、西、南墙及倾斜屋顶均采用玻璃或塑料薄膜等透光材料，太阳能透过玻璃进入干燥室后，辐射能转换为热能，其转换效率取决于木材表面及墙体材料的吸收特性。
一般将墙体（或吸热板）表面涂上黑色涂料以提高对太阳能的吸收率。
温室型干燥室一般为自然通风，如有条件也可以装风机实行强制通风，以加快木材的干燥速度。
图１所示为自然通风，但在干燥室顶部加了一段烟囱，以增强通风能力，且烟囱越高，通风能力越强。
温室型干燥室的优点是：造价低；建造容易；操作简单；干燥成本低。
它的缺点是：保温性能不好，昼夜温差大；干燥室容量少。
舒番专豸ｃ
阳能与热泵节能燥技术
玻璃
北京林业大学张璧光
图ｌ温室型太阳能干燥室外观
材堆
（２）集热器型太阳能干燥室这类干燥室是利用太阳能空气集热器把空气加热到预定温度后，通入干燥室进行干燥作业的。
从操作系统来看，此类型太阳能干燥室可以比较好地与常规能源干燥装置相结合，用太阳能全部或部分地代替常规能源。
且集热器布置灵活，干燥室容量较大。
但集热器型比温室型投资大，干燥成本高一些。
图２、３分别为集热器型干燥室原理图和实物照片。
集热器型干燥室都采取了强制通风，除集热器系统有风机外，干燥室内设有循环风机。
集热器放置的倾角（包括温室型南面的倾角）与所处的纬度有关，冬季最大日射量收集角之倾角为纬度加１０。
，夏季减１０。
如北京地区为北纬４０。
，可取集热器安装角为４５。
，以适当照顾冬季太阳能的收集。
一般情况下集热器倾
角可取当地的纬度。
根据干燥室湿度的大小和干燥工艺的要
ＧＭ专家
图２集热器型太阳能干燥室原理
１阳光２．吸热板３．集热器４．热风管５．干燥室
６干燥室风机７．材堆８．回风管９、１１、１３风阀
１０．排湿气１２集热器风机１４．进新鲜空气
图３集热型太阳能干燥室照片
７
求，集热器与干燥室问可取开式或闭式循环。
当干燥室湿度大于干燥工艺要求的湿度时，干燥系统采取开式循环，即开启风阀９、１１、１３，干燥室的湿气经风阀９而排出；而外界新鲜空气经风阀１３进入集热器加热后，送热风进干燥室。
当干燥室湿度等于或小于干燥工艺要求时，干燥系统采取闭式循环即关闭风阀９与１３，开启风阀１１，使空气在干燥室与集热器问进行闭式循环。
随着干燥室木材不断地蒸发水分，干燥室湿度会逐渐增
２．太阳能干燥木材的应用概况
利用太阳能干燥木材的研究和推广应用工作，已在世界上许多国家展开，研究工作主要在发达国家如美国、英国、法国、德国、加拿大、澳大利亚、新西兰和日本等国。
太阳能干燥的推广应用大部分在热带和亚热带国家如南非、斐济、乌干达、尼日利亚、巴西、菲律宾、泰国、印度、孟加拉及中国（包括台湾）。
总体来说，太阳能干燥木材的应用规模都很小，大多数为简易的温室型太阳能干燥室，材积一般小于１０ｍ３，最大的也不过６０ｍ３（如我国江西永修纺织器材厂）。
据不完全统计，目前世界上大约有３００余个以太阳能为能源的木材干燥室，其中中国有近２０个。
＝、热泵干燥
１．热泵干燥原理
热泵干燥和常规热风干燥的基本原理和干燥介质相同，
产啦与榭９嗍
均是依靠干燥室内热空气与被干物料间的对流换热，空气加热湿物料并吸收物料蒸发的水分。
二者的主要区别是湿空气的去湿方法不同。
常规热风干燥时利用向大气排湿气的方式来减少干燥室内相对湿度。
即常规干燥要根据干燥工艺的要求湿度，定期从干燥室排气道排出一部分湿度大的热空气，同时从吸气道吸入等量的外界冷空气，如图４所示。
热泵干燥主要依靠空调制冷的原理使空气中水分冷凝来降低干燥室内空气的湿度，空气在干燥室与热泵干燥机之间为闭式循环，基本上不排气。
除湿机工作原理见图５。
除湿机的主要部件是压缩机、蒸发器、膨胀阀和冷凝器。
蒸发器的作用如同空调机的室内机（或冰箱的冷冻室）蒸发器内的制冷剂吸收来自干燥室内的湿空气的热量，使空气冷却排水，使温度和相对湿度都降低。
蒸发器内制冷剂由于吸热蒸发而由液体变成气体，经压缩机升压后送至冷凝器（又称热交换器）。
冷凝器的作用如同空调室外机的散热器（或冰箱背面的散热器）。
但空调室外机散热器内的高压制冷剂是依靠外界大气冷却，使它从气体变成高压液体，热量散发在室外机周围的空气中。
热泵干燥机冷凝器内的制冷剂依靠来自蒸发器的干冷空气冷却，冷凝器内制冷剂放出热量使空气被加热变成热风又送回干燥室加热被干物料。
膨胀阀的作用是使制冷液由高压降至低压，以便使它能重新进入蒸发器内吸热进入下一个制冷循环。
由此看来，除湿机工作时，制冷剂（或称制冷工质）只是转移热量的媒介物质，它在除湿蒸发器处吸收湿空气的热量并使空气变干（湿度减小），即在冷凝器处释放出先前在蒸发器内吸收的热量（连同压缩机耗功转换的热能）使空气升温。
热泵借用水泵将水从低水位送至高水位，热泵依靠制冷工质在低温下吸热，经压缩机在高温下放出热量，空气经热泵提高了空气的温度，即提高的热能的品质。
假设热泵从低温空气中吸收了３ｋｗ的热能，热泵压缩机耗１ｋｗ的热能，就可向干燥室（或取暖空间）供应含４ｋｗ热能的高温空气。
由于热泵干燥机回收了干燥室空气排湿放出的热量，因此它是一种节能干燥设备，与常规热风干燥相比，热泵的节能率在４０％～７０％。
２．热泵干燥木材的应用概况
热泵干燥在木材干燥行业一般称为除湿干燥，由于它节能效果显著、干燥质量好、用电作能源不污染环境、技术比较成熟，目前已成为常规热风干燥之后处于第二位的干燥技术，它在加拿大、日本、意大利及美、英、法等国木材干燥设备中，已占有相当大的比例。
２０００年日本干燥行业统
计，热泵干燥占２６％。
我国自１９８０年后开始引进国外的热
太阳能与热泵节能干燥技术
作者：张璧光， Zhang Biguang
作者单位：北京林业大学
刊名：
通用机械
英文刊名：GENERAL MACHINERY
年，卷(期)：2006(7)
被引用次数：3次
1.潘学飚.高建民.伊松林.张璧光.王天龙带有热管与储热的整体式太阳能干燥室的开发[期刊论文]-木材工业2010(4)
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本文链接：/Periodical_tyjx200607005.aspx。