專利名稱：一種空氣源熱泵和太陽能供熱耦合的蘑菇房干燥裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于蘑菇房的干燥裝置，具體涉及一種空氣源熱泵和太陽能供熱耦合的干燥裝置，屬于建筑環境與設備工程技術領域。
背景技術：
隨著風味物質的研究加大，進一步應用一些高新技術及先進的生產工藝已成為一種必然的趨勢。蘑菇，中外名菜常用配料之一，又堪稱人類理想的營養品，且具有極高的藥用價值，在國際市場中占有一席重要之地，具有廣闊的前景，給人們和社會帶來極大的經濟效益和社會效益。目前為止絕大多數菇農專業戶和生產加工單位，一般采用常規的加工方法去處理蘑菇成品，在烘烤加熱技術上一般采用燃煤裝置或單純的電熱式烘干機進行加熱。中國專利:烘烤箱(公開號CN201878670U)，該實用新型公開了 一種箱體上設有煙筒、爐條、燃料添加口、保溫門、爐渣接斗等裝置的烘烤箱。該實用新型通過改進傳統燃煤加熱箱體裝置，實現同時烘烤多種食品問題。一種燃煤烤箱熱交換裝置(公開號CN201852497U)公開了一種以煤為主要燃料、用于烘烤或烘干食物的設備。該裝置包括燃燒室和烘烤室組成的箱體，通過設置一些隔板和通孔大大改進了傳統燃煤烤箱熱交換裝置結構，減少了熱消耗。但由于上述兩種加熱裝置均采用燃煤裝置，這種加熱方式不僅熱利用率低，且對于能源消耗過大、空氣污染嚴重的今天，也存在著一定的局限性。目前，電加熱烘干技術也開始應用于部分蘑菇加工廠。此技術相較于傳統燃煤裝置，在能源消耗與環保問題上有了很大的提高；且由于電驅動，在調控上也占有一定優勢。但由于生產成本高,利潤低,在大量蘑菇加工廠中該技術也不適宜。蘑菇烘烤過程中，還有一個重要關鍵則是控制好烘烤室內的溫度與濕度。由于目前大多對烘烤室內溫度與濕度的控制技術還不成熟，使得烘烤效率并不樂觀。
發明內容針對現有的蘑菇房干燥裝置的諸多不足，本實用新型提供一種空氣源熱泵和太陽能供熱耦合的蘑菇房干燥裝置。該裝置符合“多能互補”的用能原則，可有效提高能源的利用效率，提高干蘑菇的品質；空氣源熱泵的工作運行溫度是零下10至40攝氏度，適用于絕大部分地區。此外，該裝置還可有效減少對環境的污染。本實用新型采用的技術方案如下:一種空氣源熱泵和太陽能供熱耦合的蘑菇房干燥裝置，包括空氣源熱泵系統和太陽能供熱系統，所述空氣源熱泵系統由壓縮機、熱泵冷凝器、膨脹閥和熱泵蒸發器通過制冷劑管道依次串聯組成；所述太陽能供熱系統由太陽能換熱器與太陽能集熱器通過熱水管道串聯組成，太陽能換熱器旁設有風機；所述太陽能換熱器、熱泵冷凝器和風機位于烘烤房內，太陽能換熱器與熱泵冷凝器相互平行；所述壓縮機、膨脹閥、熱泵蒸發器和太陽能集熱器位于烘烤房外。[0009]本實驗新型的裝置運行時，分為兩個循環:太陽能供熱循環和空氣源熱泵循環。通過采用封閉式烘烤房，除必要情況外需要排除內部空氣、吸取外界空氣時，不與外界發生質量交換，室內空氣由被換熱器加熱到干燥蘑菇而冷卻不斷循環，將熱量的損失降低到最低限度，不僅杜絕能源浪費，而且還減少環境污染。此外，烘烤房內設有溫度傳感器和濕度傳感器，溫度傳感器和濕度傳感器分別與空氣源熱泵的控制器相連，可時刻監控烘烤室內的溫度與濕度，實現對烘烤房溫濕度的精確、快速控制，以提高蘑菇干燥的品質，這是傳統燃煤型烘烤房所無法達到的。和現有技術相比，本實用新型具有以下優點:(I)節能，總能耗大大降低，有利于能源的綜合利用。與燃煤加熱裝置相比，采用空氣源熱泵及太陽能輔助供熱之后，總能耗減小，約為原來的1/6。( 2 )減輕對環境的污染。本實用新型采用空氣源熱泵及太陽能輔助供熱，減少硫氧化物、碳氧化物及粉塵等有害物質的排放，從而實現空氣零污染。(3)調控方便，能精確的控制溫度和濕度，使蘑菇烘烤品質得到提高。(4)采用太陽能輔助的方法，優先使用太陽能制熱水，不足部分由熱泵補充，與傳統的空氣源熱泵和電加熱加熱裝置相比，大大的節省了電能消耗。

圖1是本實用新型干燥裝置的原理圖。圖中:1_壓縮機；2_熱泵冷凝器；3_膨脹閥；4_熱泵蒸發器；5-風機；6_太陽能換熱器-J-太陽能集熱器；8_烘烤房。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型做進一步詳細說明。本實用新型一種空氣源熱泵和太陽能供熱耦合的蘑菇房干燥裝置，包括壓縮機1、熱泵冷凝器2、膨脹閥3、熱泵蒸發器4、風機5、太陽能換熱器6、太陽能集熱器7和烘烤房8。所訴壓縮機1、熱泵冷凝器2、膨脹閥3和熱泵蒸發器4通過制冷劑管道串聯組成空氣源熱泵系統；所述太陽能換熱器6與太陽能集熱器7通過熱水管道串聯組成太陽能供熱系統；所述太陽能換熱器6與熱泵冷凝器2相互平行。當該裝置運行時:在白天太陽輻射較強的情況下，太陽能集熱器7對其中的冷水進行直接加熱，達到一定的溫度后通過熱水管道輸送到烘烤房8中的太陽能換熱器6 ;在風機5強力空氣流場作用下，熱水與烘烤房8內空氣強制換熱，達到加熱空氣的目的；換熱后的冷水又重新輸送到太陽能集熱器6中；如此循環往復，將太陽能源源不斷的轉換為水的熱能，并最終轉化為空氣的內能，實現對蘑菇的干燥。當太陽輻射較弱的情況下，也可以選擇性的關閉該回路。干燥蘑菇所需要的熱量首先由太陽能供熱系統提供，不足的由空氣源熱泵提供。空氣源熱泵運行時:其中的制冷劑通過壓縮機I壓縮后，變成高溫高壓的氣體，隨后進入熱泵冷凝器2中與室內空氣交換熱量；冷凝后的制冷劑經膨脹閥3節流作用，回到低溫低壓的液化狀態；節流后的制冷劑進入熱泵蒸發器4中，吸收室外空氣的熱量蒸發，最終這些氣態的制冷劑回到壓縮機I中，完成熱泵循環。如此往復循環下，制冷劑不斷并與室內空氣交換熱量，用來加熱烘烤蘑菇。空氣源熱泵用來干燥的能源來源于兩部分:一部分來自壓縮機I壓縮產生的熱量，另一部分來自蒸發器4吸收的空氣的熱量，所以采用空氣源熱泵具有能效比高，運行穩定的優點。此外，與傳統的燃煤型烘烤房相比，幾乎不產生環境污染。 本實驗新型采用封閉式烘烤房8，除必要情況外需要排除內部空氣、吸取外界空氣時，不與外界發生質量交換，室內空氣由被換熱器加熱到干燥蘑菇而冷卻不斷循環，將熱量的損失降低到最低限度，不僅杜絕能源浪費，而且還減少環境污染。此外，烘烤房8內設有溫度傳感器和濕度傳感器，溫度傳感器和濕度傳感器分別與空氣源熱泵的控制器相連，可時刻監控烘烤室內的溫度與濕度，實現對烘烤房溫濕度的精確、快速控制，以提高蘑菇干燥的品質，這是傳統燃煤型烘烤房所無法達到的。
權利要求1.一種空氣源熱泵和太陽能供熱耦合的蘑菇房干燥裝置，其特征在于，該裝置包括空氣源熱泵系統和太陽能供熱系統，所述空氣源熱泵系統由壓縮機(I)、熱泵冷凝器(2)、膨脹閥(3)和熱泵蒸發器(4)通過制冷劑管道依次串聯組成；所述太陽能供熱系統由太陽能換熱器(6 )與太陽能集熱器(7 )通過熱水管道串聯組成，太陽能換熱器(6 )旁設有風機(5 );所述太陽能換熱器(6)、熱泵冷凝器(2)和風機(5)位于烘烤房(8)內，太陽能換熱器(6)與熱泵冷凝器(2)相互平行；所述壓縮機(I)、膨脹閥(3)、熱泵蒸發器(4)和太陽能集熱器(7)位于烘烤房(8)外。
2.根據權利要求1所述的一種空氣源熱泵和太陽能供熱耦合的蘑菇房干燥裝置，其特征在于，所述烘烤房(8)內還設有溫度傳感器和濕度傳感器，所述溫度傳感器和濕度傳感器分別與空氣源熱泵系統的控制器相連。
3.根據權利要求1或2所述的一種空氣源熱泵和太陽能供熱耦合的蘑菇房干燥裝置，其特征在于，所述烘烤房(8)為封閉式的。
專利摘要本實用新型提供了一種空氣源熱泵和太陽能供熱耦合的蘑菇房干燥裝置，包括壓縮機、熱泵冷凝器、膨脹閥、熱泵蒸發器、風機、太陽能換熱器和太陽能集熱器。其中，壓縮機、熱泵冷凝器、膨脹閥和熱泵蒸發器通過制冷劑管道串聯組成空氣源熱泵系統；太陽能換熱器與太陽能集熱器通過熱水管道串聯組成太陽能供熱系統，風機設置在太陽能換熱器旁；太陽能換熱器、熱泵冷凝器和風機位于烘烤房內，并且太陽能換熱器與熱泵冷凝器相互平行；壓縮機、膨脹閥、熱泵蒸發器和太陽能集熱器位于烘烤房外。本實用新型裝置運行穩定，調控方便，具有環境污染小，能源消耗少的優點。
文檔編號A23N12/08GK202999251SQ20122065098
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者張忠斌, 黃虎, 汪慶, 張敬坤, 馬浩天, 倪瑜菲 申請人:南京師范大學, 泰州市南風冷鏈有限公司