[实用新型]循环热回收热泵干燥系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热泵干燥系统，具体涉及一种通过循环热回收提高热泵COP（即性能系数）及整个系统能效的循环热回收热泵干燥系统。

背景技术

热泵技术日益成熟，广泛应用于房间冬季空调、生活热水供应，也用于物料干燥等。但目前热泵干燥系统普遍存在的一个问题是其性能受气候影响较大，热泵的性能与实际需求不匹配。气温较高的天气，热泵的COP会较高，但在高温天气时，生产、生活对热泵能提供的80℃以下的以水、空气为热媒的近室温热需求也相对较少；特别是高温晴天时，农副产品等物料干燥采取传统的晒干方式更加环保、节能。阴冷天气，生产、生活对近室温热需求相对较大，但热泵系统的COP会较底，冰点以下的寒冷天气，热泵系统的综合能效可能低于电加热装置，甚至不能正常运行；在农林畜牧渔业等行业，物料干燥受生产季节、气候条件、加工工艺等的局限较多，沿袭传统晒干模式，不仅劳动强度大，霉烂等损耗量也较大。常规热泵干燥系统的推广应用受到诸多局限，成为农林畜牧渔业由传统生产模式向现代集约生产模式转变的瓶颈。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种通过循环热回收提高热泵COP及整个系统能效的循环热回收热泵干燥系统。

本实用新型的技术方案是：一种循环热回收热泵干燥系统，由干燥室、热泵主机系统、回风风机、冷风风机、旁通风阀、回风管、冷风管和热风管组成。

所述的干燥室上设有操作门、排风口和进风口。

所述的热泵主机系统由冷凝器、蒸发器、膨胀阀、压缩机、第一冷媒管、第二冷媒管、第三冷媒管、第四冷媒管组成，第一冷媒管的一端与冷凝器的冷媒出口端连接，第一冷媒管的另一端与压缩机的冷媒进口端连接，压缩机的冷媒出口端与第二冷媒管连接，第二冷媒管的另一端与蒸发器的冷媒入口端连接，蒸发器的冷媒出口端与第三冷媒管连接，第三冷媒管的另一端与膨胀阀连接，膨胀阀的另一端与第四冷媒管连接，第四冷媒管的另一端与冷凝器的冷媒入口端连接。

冷凝器的出风口通过热风管与干燥室上的进风口连接，干燥室上的排风口上安装有一根回风管，回风管上设有一个回风风机，回风管的另一端与冷风管连接，冷风管的出风口与蒸发器的进风口连接，冷风管的进风口上设有一个旁通风阀，冷风管的出风口端设有一个冷风风机，回风管连接在冷风管上的旁通风阀和冷风风机之间。

系统工作时，气流路径依次为：新风通过冷凝器加热后变成干燥热气流，热气流经过热风管进入干燥室，热风在干燥室吸收物料水分变成高湿气体，高湿气体在回风风机抽吸作用下由排风口进入回风管，回风混合一定比例旁通风（新风）后在冷风风机驱动下由冷风风管进入蒸发器，进一步经过蒸发器的吸热降温变成冷气流外排。

热泵主机系统根据逆卡诺原理工作，吸收空气中的热能并提升品位送入干燥室干燥物料。通过蒸发器回收排气热能，提高蒸发温度，使热泵循环蒸发、冷凝温度能维持在较小温差范围内，从而维持较高的热泵COP和系统能效。

干燥室处于排湿的回风风机前端，干燥室在一定负压值下运行，同时干燥室内保持适当风速，有利于物料水分释放。

物料在烘干的过程中，干燥室内的温度通过温度传感器控制压缩机的启停或变频运行达到设定的参数要求，干燥室内的湿度通过湿度传感器控制回风风机的启停或变频运行达到设定的参数要求。

为了满足蒸发器、冷凝器对流换热的匹配要求，蒸发器采用回风和旁通风混合送风的方式，当回风因为湿度控制风量不足时，可以控制旁通风阀加大旁通风（新风）比例满足蒸发器对流换热的要求，以及系统吸热量的要求。

循环热回收热泵干燥系统兼具有房间供冷、供热和物料干燥多种功能。夏季工况时，热泵主机系统蒸发器所排出的冷风可由另设的管道引入房间做降温冷气使用。冬季工况时，也可通过冷凝器热风管另设分支管将热风引入房间供暖。

根据循环热回收热泵干燥系统气流循环路径的阻力分布特征，工作时冷风风机与回风风机可以单台运行，也可以同时串联运行，风机的优化组合可以节省气流输送功耗，同时保障干燥室处于适当负压状态，提高干燥速度。

本实用新型进一步的技术方案是：对于大空间干燥室，亦可以采用两套或两套以上热泵主机系统对应一个干燥室运行，便于在干燥室内布置传送设备，实现规模化、自动化干燥工艺。

本实用新型与现有技术相比具有如下特点：

本实用新型提供的循环热回收热泵干燥系统能在全天候条件下对物料进行干燥处理，其热泵COP和系统整体能效受气候因素制约较少，各种气候条件下，都能保证较高的热泵COP和系统整体能效。