[发明专利]一种基于土壤源、空气源及太阳能耦合的开式热泵干燥系统

说明书

本发明公开了一种基于土壤源、空气源及太阳能耦合的开式热泵干燥系统，包括干燥器、双蒸发器热泵回路、地埋管回路以及太阳能回路，干燥器与双蒸发器热泵回路连接，双蒸发器热泵回路与地埋管回路连接，地埋管回路与太阳能回路连接，双蒸发器热泵回路一方面与干燥器中预热的新风进行换热，另一方面通过水循环与地埋管回路和太阳能回路换热，另外还与室外空气进行换热。热泵系统与干燥器连接，且通过干燥介质给干燥室提供干燥时所需的热量。本发明在夏季和冬季工况下有四种模式：空气源单供模式、空气源太阳能联供模式、地源单供模式、地源太阳能联供模式，通过以上模式切换可以使热泵干燥系统在一年中均保持高效节能的运行，同时增强系统的稳定性。

技术领域

本发明属于干燥技术领域，涉及一种基于土壤源、空气源及太阳能耦合的热泵干燥系统。

背景技术

干燥的目的是为了去除食品、纺织品等中的水分，从而减缓物品的腐败，同时也可以降低物品的运输成本，在生产生活中干燥是十分重要的。传统的干燥过程主要是通过化石燃料的燃烧和电加热等方法实现的，主要存在能耗大、干燥效率低，干燥过程长、可靠性差、被干燥物的种类少，易受损等缺点。相较于传统干燥技术，热泵干燥技术消耗少量的高品位能源就可以获得大量的供热量，具有高效、节能、环保、运行成本低等优点

传统的热泵干燥技术由热泵循环系统和干燥气流系统两部分构成，热泵循环系统包括压缩机、冷凝器、节流件、蒸发器；干燥气流系统包括干燥室、进风道、出风道、干燥风机。常用的热泵干燥技术分为开式和闭式两种，其中闭式系统升温速度慢，能耗大；开式系统升温速度快，能耗相对较低，但其存在冬季结霜问题。

综上所述，不论传统的干燥方式还是目前的热泵干燥方式都有其特定的局限性，目前尚未有一种热泵干燥系统能够同时实现升温速率快、不结霜、能耗低这些特点。

发明内容

发明目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种基于土壤源、空气源及太阳能耦合的热泵干燥系统。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于土壤源、空气源及太阳能耦合的开式热泵干燥系统，包括干燥器、双蒸发器热泵回路、地埋管回路以及太阳能回路，干燥器与双蒸发器热泵回路连接，双蒸发器热泵回路与地埋管回路连接，地埋管回路与太阳能回路连接，双蒸发器热泵回路一方面与干燥器中预热的新风进行换热，另一方面通过水循环与地埋管回路和太阳能回路换热，另外还与室外空气进行换热。

可选的，干燥器包括空气过滤器、第一轴流风机、热管换热器、第一电磁阀、第二电磁阀、离心风机、干燥室和第二轴流风机，干燥器通过双蒸发器热泵回路的冷凝器与双蒸发器热泵回路相连接，空气过滤器入口端与大气接通，空气过滤器出口端与第一轴流风机入口端相连，第一轴流风机出口端与热管换热器冷凝端入口相连，热管换热器冷凝端出口与第一电磁阀入口端相连，第一电磁阀出口端与冷凝器空气侧入口端相连，双蒸发器热泵回路的冷凝器空气侧出口端与第二电磁阀入口端相连，第二电磁阀出口端与离心风机入口端相连，离心风机出口端与干燥室入口端相连，干燥室出口端与热管换热器蒸发端入口相连，热管换热器蒸发端出口与第二轴流风机入口端相连，所述第二轴流风机出口端与大气接通。

可选的，双蒸发器热泵回路包括冷凝器、膨胀阀、第三电磁阀、第四电磁阀、风冷式蒸发器、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、水冷式蒸发器、第八电磁阀、第九电磁阀和压缩机，在双蒸发器热泵回路中通过水冷式蒸发器与地埋管回路相接，干燥器的冷凝器工质侧出口端与膨胀阀入口端相连，膨胀阀出口端与第四电磁阀入口端相连，第四电磁阀出口端与风冷式蒸发器入口端相连，风冷式蒸发器出口端与第五电磁阀入口端相连，第五电磁阀出口端与第四电磁阀入口端之间并联第三电磁阀，第五电磁阀出口端与第六电磁阀入口端相连，第六电磁阀出口端与水冷式蒸发器工质侧入口端相连，水冷式蒸发器工质侧出口端与第八电磁阀入口端相连，第六电磁阀入口端与第八电磁阀出口端之间并联第七电磁阀，第八电磁阀出口端与第九电磁阀入口端相连，第九电磁阀出口端与压缩机入口端相连，压缩机出口端与冷凝器工质侧入口端相连。