一種基于相變儲(chǔ)能的零能耗太陽能干燥裝置及方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于相變儲(chǔ)能的零能耗太陽能干燥裝置及方法，屬于新能源相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。裝置部分主要包括支撐柱，支撐柱將中空座支撐；所述中空座包括左側(cè)氣道、中間氣道和右側(cè)氣道，中間氣道的頂部與干燥箱連通，干燥箱頂部與太陽能空氣集熱器的一端連通，太陽能空氣集熱器的另一端通過組合式相變儲(chǔ)能器與右側(cè)氣道連通；左側(cè)氣道的進(jìn)氣口依次與光伏光熱空氣集熱器和前置進(jìn)氣道連通；其中，所述前置進(jìn)氣道和右側(cè)氣道上分別設(shè)置有風(fēng)機(jī)。本裝置通過設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，使其具有較高的能量利用率，并可以對(duì)干燥后的“廢氣”進(jìn)行能量回收；同時(shí)利用干燥箱的相變箱壁減少室內(nèi)空氣溫度的波動(dòng)，提高干燥產(chǎn)品的質(zhì)量。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于相變儲(chǔ)能的零能耗太陽能干燥裝置及方法
本專利技術(shù)涉及新能源相關(guān)
，具體的說，是涉及一種基于相變儲(chǔ)能的零能耗太陽能干燥裝置及方法。
技術(shù)介紹
隨著社會(huì)科技和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源危機(jī)和環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，目前世界各國(guó)為尋求能源安全和人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，正在積極研究開發(fā)可再生能源，太陽能作為一種取之不盡用之不竭、具有很大利用潛力的可再生能源，正在被各個(gè)行業(yè)重視及利用。而傳統(tǒng)糧食干燥行業(yè)的能源消耗占到糧食干燥生產(chǎn)總能耗的30％-40％，存在能量利用率低、生產(chǎn)過程中污染嚴(yán)重等問題，因此如何降低糧食干燥行業(yè)能耗對(duì)緩解能源危機(jī)和環(huán)境污染問題具有重要推進(jìn)作用。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，公開號(hào)為CN101839617A申請(qǐng)了一種多向跟蹤太陽能干燥設(shè)備。該設(shè)備包括至少一個(gè)干燥設(shè)備、至少一組光學(xué)鏡并且其中至少包含一個(gè)太陽能線性聚焦光學(xué)鏡、太陽能鏡支架、太陽能跟蹤裝置、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置以及電子控制系統(tǒng)。每一個(gè)光學(xué)鏡可以繞軸運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也可以跟隨太陽能鏡支架運(yùn)行，通過動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽的多向跟蹤。該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能收集的效率，但沒有溫控和儲(chǔ)能系統(tǒng)，收集到的太陽能不能高效穩(wěn)定的利用。公開號(hào)為CN101776377A申請(qǐng)了一種利用太陽能的干燥方法及太陽能干燥裝置，該干燥裝置的組成包括通過管道相互連接的集熱系統(tǒng)、干燥箱、儲(chǔ)熱系統(tǒng)和自動(dòng)或手動(dòng)控制系統(tǒng)、移動(dòng)系統(tǒng)。裝置通過太陽能集熱系統(tǒng)中的太陽能真空集熱管收集太陽能，將所收集的太陽能轉(zhuǎn)化為可利用熱能，多余的熱能由儲(chǔ)熱箱儲(chǔ)存，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)保障干燥箱中恒定的干燥溫度。然而，該系統(tǒng)中采用了輔助加熱系統(tǒng)，且干燥裝置中空氣不流動(dòng)，僅僅通過加熱升溫干燥，干燥效率有待提高且不適用于干燥小顆粒物品。公開號(hào)為CN1025506566A申請(qǐng)了一種附帶干燥劑吸濕的太陽能干燥器，由集熱器、風(fēng)機(jī)、管道、干燥倉(cāng)和吸濕箱組成，其中吸濕箱內(nèi)部吊放多個(gè)干燥袋，空氣在集熱器、干燥倉(cāng)及吸濕箱內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，降低由于排出廢氣造成的熱量損失。因此，如何設(shè)計(jì)一種能量利用率較高的干燥裝置。是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于相變儲(chǔ)能的零能耗太陽能干燥裝置及方法。本裝置通過設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，使其具有較高的能量利用率，并可以對(duì)干燥后的“廢氣”進(jìn)行能量回收；同時(shí)利用干燥箱的相變箱壁減少干燥箱內(nèi)空氣溫度的波動(dòng)，提高干燥產(chǎn)品的質(zhì)量。為達(dá)成上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種基于相變儲(chǔ)能的零能耗太陽能干燥裝置，包括：支撐柱，支撐柱將中空座支撐；所述中空座包括左側(cè)氣道、中間氣道和右側(cè)氣道，中間氣道的頂部與干燥箱連通，干燥箱頂部與太陽能空氣集熱器的一端連通，太陽能空氣集熱器的另一端通過組合式相變儲(chǔ)能器與右側(cè)氣道連通；左側(cè)氣道的進(jìn)氣口依次與光伏光熱空氣集熱器和前置進(jìn)氣道連通；其中，所述前置進(jìn)氣道和右側(cè)氣道上分別設(shè)置有風(fēng)機(jī)。優(yōu)選的，所述左側(cè)氣道通過第一隔板與中間氣道隔斷。優(yōu)選的，所述右側(cè)氣道通過第二隔板與中間氣道隔斷。優(yōu)選的，所述右側(cè)氣道具有進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口被第三隔板控制通斷。優(yōu)選的，所述干燥箱內(nèi)部具有多個(gè)擱置板。優(yōu)選的，所述干燥箱內(nèi)部設(shè)置有吸濕層。優(yōu)選的，所述相變儲(chǔ)能器上具有冷凝水疏水管道。優(yōu)選的，所述干燥箱的箱壁包括相變箱壁和被動(dòng)式太陽能墻。優(yōu)選的，所述光伏光熱空氣集熱器既向風(fēng)機(jī)提供電能，又向干燥箱內(nèi)提供熱量。在提供上述結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，本專利技術(shù)還提供了一種在白天工況下利用上述裝置的干燥方法，主要包括如下步驟：A、開啟第一隔板、第三隔板，關(guān)閉第二隔板；B、開啟前置進(jìn)氣道內(nèi)的風(fēng)機(jī)，使空氣按照左側(cè)氣道、中間氣道、干燥箱、過渡氣道的流向相變儲(chǔ)能器，實(shí)現(xiàn)對(duì)干燥箱內(nèi)部物料的干燥，并使干燥后空氣中的能量被相變儲(chǔ)能器吸收；同時(shí)干燥箱的相變箱壁自動(dòng)對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行削峰調(diào)節(jié)；C、物料干燥完成后關(guān)閉風(fēng)機(jī)。在提供上述結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，本專利技術(shù)還提供了一種在夜間工況下利用上述裝置的干燥方法，主要包括如下步驟：A、開啟第二隔板，關(guān)閉第一隔板和第三隔板；B、開啟右側(cè)氣道的風(fēng)機(jī)，使空氣按照中間氣道、干燥箱、過渡氣道、相變儲(chǔ)能器、右側(cè)氣道到中間氣道的內(nèi)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)干燥箱內(nèi)部物料的干燥，干燥箱內(nèi)的吸濕層對(duì)循環(huán)過程中的空氣進(jìn)行除濕，組合式相變儲(chǔ)能器將對(duì)循環(huán)過程中的空氣進(jìn)行加溫，同時(shí)在干燥箱內(nèi)的空氣溫度低于相變箱壁的相變溫度時(shí)會(huì)向室內(nèi)放熱；C、物料干燥完成后關(guān)閉風(fēng)機(jī)。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有如下的效果和益處是：(1)本專利技術(shù)基于相變儲(chǔ)能利用太陽能達(dá)到干燥系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)在運(yùn)行過程中達(dá)到零能耗效果。(2)本專利技術(shù)利用被動(dòng)式太陽能通風(fēng)技術(shù)可以加強(qiáng)干燥箱內(nèi)空氣擾動(dòng)，提高干燥效率。(3)本專利技術(shù)在干燥箱“廢氣”出口處進(jìn)行太陽能二次集熱，提升干燥后“廢氣”排出的溫度，利用組合式相變儲(chǔ)能器對(duì)干燥箱排出的“廢氣”能量進(jìn)行梯級(jí)回收利用，從而提高能量的儲(chǔ)存量。能量在白天被儲(chǔ)存后，夜間放出，實(shí)現(xiàn)夜間對(duì)物料的干燥。(4)白天干燥與夜間干燥交替進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的持續(xù)干燥，干燥箱的相變箱壁削弱干燥箱內(nèi)空氣溫度波動(dòng)，提高干燥品質(zhì)。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中1-1向剖視圖；圖3是本專利技術(shù)中干燥箱南面墻壁結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1中2-2向剖視圖；圖5是本專利技術(shù)中光伏光熱空氣集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1-第一軸流風(fēng)機(jī)，2-光伏光熱空氣集熱器，3-第一隔板，4-擱置板，5-太陽能空氣集熱器，6-相變箱壁，7-干燥箱，8-吸濕層，9-支撐柱，10-第二軸流風(fēng)機(jī)，11-第三隔板，12-組合式相變儲(chǔ)能器，13-第二隔板，14-蜂窩狀空氣通風(fēng)管，15-上出風(fēng)口，16-集熱面，17下進(jìn)風(fēng)口，18-冷凝水疏水管道，19-1左側(cè)氣道，19-2中間氣道，19-3右側(cè)氣道，20-過渡氣道，21—保溫板，22—玻璃板，23—吸熱板，24—光伏板，25—加熱流道，26—前置進(jìn)氣道。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例：一種基于相變儲(chǔ)能的太陽能干燥裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-5所示，包括：支撐柱9，支撐柱9將中空座支撐；所述中空座包括左側(cè)氣道19-1、中間氣道19-2和右側(cè)氣道19-3，中間氣道19-2的頂部與干燥箱7連通，干燥箱7頂部與太陽能空氣集熱器5的一端連通，太陽能空氣集熱器5的另一端通過組合式相變儲(chǔ)能器12與右側(cè)氣道19-3連通；所述左側(cè)氣道19-1的進(jìn)氣口與光伏光熱空氣集熱器2連通，光伏光熱空氣集熱器2的進(jìn)氣口與前置進(jìn)氣道26連通，前置進(jìn)氣道26上設(shè)置有第一軸流風(fēng)機(jī)1，右側(cè)氣道19-3上設(shè)置有第二軸流風(fēng)機(jī)10。為了便于三個(gè)氣道分離，左側(cè)氣道19-1通過第一隔板3與中間氣道19-2隔斷；右側(cè)氣道19-3通過第二隔板13與中間氣道19-2隔斷；右側(cè)氣道19-3具有進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口被第三隔板11控制通斷。所述的光伏光熱空氣集熱器2為傾斜設(shè)置，由上向下結(jié)構(gòu)依次分別為玻璃板22、與吸熱板23密閉連接的光伏板24(即太陽能利用層)、加熱流道25、保溫板21。太陽能通過玻璃板22后照射在吸熱板23和光伏板24上，吸熱板23自身溫度提升，光伏板24將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。室外空氣在經(jīng)吸熱板23及光伏板24加熱后進(jìn)入左側(cè)氣道19-1，最終送入干燥箱內(nèi)，同時(shí)室外空氣對(duì)光伏板具有冷卻作用，可以提供光伏板24的發(fā)電效率。光伏光熱空氣集熱器2可以將太陽能本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于相變儲(chǔ)能的零能耗太陽能干燥裝置，其特征在于，包括：支撐柱，支撐柱將中空座支撐；所述中空座包括左側(cè)氣道、中間氣道和右側(cè)氣道，中間氣道的頂部與干燥箱連通，干燥箱頂部與太陽能空氣集熱器的一端連通，太陽能空氣集熱器的另一端通過組合式相變儲(chǔ)能器與右側(cè)氣道連通；左側(cè)氣道的進(jìn)氣口依次與光伏光熱空氣集熱器和前置進(jìn)氣道連通；其中，所述前置進(jìn)氣道和右側(cè)氣道上分別設(shè)置有風(fēng)機(jī)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于相變儲(chǔ)能的零能耗太陽能干燥裝置，其特征在于，包括：支撐柱，支撐柱將中空座支撐；所述中空座包括左側(cè)氣道、中間氣道和右側(cè)氣道，中間氣道的頂部與干燥箱連通，干燥箱頂部與太陽能空氣集熱器的一端連通，太陽能空氣集熱器的另一端通過組合式相變儲(chǔ)能器與右側(cè)氣道連通；左側(cè)氣道的進(jìn)氣口依次與光伏光熱空氣集熱器和前置進(jìn)氣道連通；其中，所述前置進(jìn)氣道和右側(cè)氣道上分別設(shè)置有風(fēng)機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零能耗太陽能干燥裝置，其特征在于，所述左側(cè)氣道通過第一隔板與中間氣道隔斷。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的零能耗太陽能干燥裝置，其特征在于，所述右側(cè)氣道通過第二隔板與中間氣道隔斷。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的零能耗太陽能干燥裝置，其特征在于，所述右側(cè)氣道具有進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口被第三隔板控制通斷。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零能耗太陽能干燥裝置，其特征在于，所述干燥箱內(nèi)部具有多個(gè)擱置板。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零能耗太陽能干燥裝置，其特征在于，所述干燥箱內(nèi)部設(shè)置有吸濕層。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零能耗太陽能干燥裝置，其特征在于，所述組合式相變...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賴艷華，郝文剛，劉焓，張宗敏，呂明新，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東,37