[实用新型]热风循环烘烤用洁能供热除湿设备

权利要求书

1.一种热风循环烘烤用洁能供热除湿设备，包括由加热室、除湿与余热回收室两部分组成的机柜，其中热泵压缩机及压缩机过热传感器、节流阀、热水循环泵、热水电磁阀、电源管控器和烘烤控制器安装在机柜外壳上，储热水箱及热水液位传感器、集热管阵列、光伏板阵列、蓄电池组、烘烤室温湿度传感器置于机柜的外部空间，在机柜外壳上设置有排湿出口、新风补充口、冷凝水排出口和用于与烘烤室连接的进风口和出风口，加热室、除湿与余热回收室之间由有中心气孔的中间隔热板分隔，加热室内设置有电辅加热器、冷凝器、水-热交换器三种换热器和循环风机，除湿与余热回收室内设置有轴流风机、全热交换器、三通电磁阀一、三通电磁阀二、蒸发器、排水电磁阀、冷凝水收集盒和冷凝水液位传感器，烘烤室烘烤过程中析出的湿热空气连接至进风口，由轴流风机抽入除湿与余热回收室进行余热回收、除湿后通过中心气孔进入加热室，经过与水-热交换器、冷凝器、电辅加热器进行热交换后在循环风机作用下通过出风口返回烘烤室入口，三种换热器按最优节能原则采用太阳能集热、空气能、电网电能或太阳能光伏四种清洁能源与加热室内的空气进行热交换，并由烘烤控制器和电源管控器根据烘烤工艺曲线和烘烤室内温湿度、设备实时工作参数来控制加热室中三种换热器按洁能互补方式与加热室内经除湿过程余热回收后的空气进行换热以提供热量，有效提高了能源利用率、降低烘烤能耗；其特征是：所述加热室由太阳能集热、空气能、电网电能与太阳能光伏提供能源，加热空气流在循环风机的负压作用下由中心气孔进入并经出风口排出，太阳能集热供热模块包括用于将太阳辐射能转化为热能的集热管阵列、用于储热介质保存的隔热储热水箱、用于水流控制与调节的热水循环泵、用于将热量传递到加热室内空气的水-热交换器、用于阻止水对散热的热水电磁阀，在烘烤控制器与电源管控器的控制下，开启热水循环泵、热水电磁阀，使流过水-热交换器内的热水与加热室内的空气进行热交换以为烘烤室提供热量，空气能供热模块包括置于加热室内的冷凝器、置于除湿与余热回收室内的蒸发器、置于机柜外壳上的节流阀和热泵压缩机及压缩机过热传感器，热泵压缩机在烘烤控制器与电源管控器的控制下将工作液的状态从低温、低压气态转换成高温、高压气态，经冷凝器散热液化为低温、高压液态，再经节流阀后变为低温、低压液态流至蒸发器，在蒸发器中因空间突变而吸热汽化后流回热泵压缩机，冷凝器通过与加热室内空气热交换进行散热，以达到将蒸发器处的空气能转换为用于烘烤室烘烤的热能，电网电能或太阳能光伏供热模块包括电辅加热器、电源管控器、光伏板阵列、蓄电池组、电网电能，由电源管控器根据光伏板阵列、电网、蓄电池组的状态自动选择设备供电电源和给蓄电池组充电，电辅加热器是由烘烤控制器根据烘烤工艺要求、在太阳能集热供热模块和空气能供热模块供热不足时通过电源管控器进行控制的；所述除湿与余热回收室具有全热回收排湿、内循环除湿两种工作方式，除湿产生的冷凝水由冷凝水收集盒进行收集，当烘烤控制器通过冷凝水液位传感器检查到收集水位高于设置上限时即控制排水电磁阀打开、冷凝水经冷凝水排出口流出、低于设置下限时排水电磁阀关闭，全热回收排湿方式工作时，三通电磁阀一连向排湿出口、三通电磁阀二连向新风补充口，轴流风机通过进风口从烘烤室抽入的高温高湿空气在全热交换器内与从新风补充口进入并经蒸发器冷却除湿后的低温低湿新风进行热量交换，使高温高湿空气变为低温高湿并经三通电磁阀一由排湿出口排出到室外、低温低湿新风变为高温低湿并经中心气孔进入加热室，既实现了排湿、又充分利用了新风空气能和排湿余热，适用于不析出有益物质的烘烤阶段，在有益物质析出的烘烤阶段宜采用内循环除湿工作方式，三通电磁阀一与三通电磁阀二相互连通、与排湿出口和新风补充口断开，轴流风机通过进风口从烘烤室抽入的高温高湿空气在全热交换器内与经蒸发器冷却除湿后的低温低湿空气进行热量交换，使高温高湿空气变为低温高湿并送至蒸发器除湿、低温低湿空气变为高温低湿并经中心气孔进入加热室加热后再返回烘烤室，供热除湿设备与烘烤室的气流形成一个闭合的内循环回路，既除去了烘烤中析出的水蒸气、又回收了余热和减少有益物质的排放，全热回收排湿、内循环除湿、冷凝水排放都是在烘烤控制器与电源管控器的监控下完成的；所述烘烤控制器包括主控CPU模块，用于从电源管控器获取交流电源并为主控CPU模块及其周边电路提供直流工作电源的AC-DC模块，用于通过压缩机过热传感器、热水液位传感器、烘烤室温湿度传感器、冷凝水液位传感器监测设备工作状态的温湿度与液位采集模块，用于与电源管控器通信的通信接口A，用于与上位机远程通信的通信接口B，用于存储烘烤控制器运行程序、烘烤过程数据的程序与数据存储器A，用于实现设备人机交互的LCD触摸显示屏，主控CPU模块通过温湿度与液位采集模块实时采集设备工作状态参数，按照通过LCD触摸显示屏或上位机预先设定的烘烤工艺曲线，由内置嵌入式算法程序和控制程序得到控制量并经通信接口A传送给电源管控器以控制相应的设备或模块；所述电源管控器由电源CPU、程序数据存储器B、通信接口C、继电器及其驱动模块、DC-DC变换器、电量检测I、驱动控制电路I、蓄电池组、电量检测II、DC-AC变换器、驱动控制电路II、输出切换控制电路、电压电流检测模块组成，电源CPU根据电量检测I、电量检测II、电压电流检测模块的检测结果通过驱动控制电路I和DC-DC变换器完成MPPT控制、蓄电池组合理充电管理，还通过驱动控制电路II和DC-AC变换器将蓄电池组的电压逆变为220V交流输出，综合分析太阳能电池板电量、蓄电池组电量和设备用电情况并通过输出切换控制电路来自动选择设备供电电源，程序数据存储器B用于存储电源管控器运行程序，通信接口C用于与烘烤控制器通信以实现通过继电器及其驱动模块对热泵压缩机、热水循环泵、循环风机、轴流风机、电辅加热器、三通电磁阀一、三通电磁阀二、热水电磁阀、排水电磁阀实施控制。