申请日2011.05.04
公开(公告)日2012.11.07
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明太阳能干燥装置技术领域，具体公开了一种温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置及方法，该装置包括：具有进气口、出气口的温室;干化床，设置在所述温室中;热泵机组，设置在所述温室外，用于吸收外界介质的热量并利用该热量对液体工质进行加热;地面辐射机构，设置在所述干化床的下方，与所述热泵机组连接，用于利用所述液体工质的热量对所述温室的物料和空气进行加热;控制中心，与所述热泵机组连接，用于根据太阳能强度对热泵机组进行控制。本发明能够节能、高效的利用太阳能和污水的热量对温室中的物料进行加热干燥。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置，其特征在于，包括：
具有进气口、出气口的温室;
干化床，设置在所述温室中;
热泵机组，设置在所述温室外，用于吸收外界介质的热量并利用 该热量对液体工质进行加热;
地面辐射机构，设置在所述干化床的下方，与所述热泵机组连接， 用于利用所述液体工质的热量对所述温室的物料和空气进行加热;
控制中心，与所述热泵机组连接，用于根据太阳能强度对热泵机 组进行控制。
2.如权利要求1所述的温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置， 其特征在于，所述热泵机组包括：
压缩机和膨胀阀;
蒸发器和冷凝器，所述蒸发器分别通过压缩机和膨胀阀与冷凝器 连接，所述蒸发器还与污水管连接。
3.如权利要求2所述的温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置， 其特征在于，所述地面辐射机构包括：
面层，位于所述干化床的下方;
填充层，位于所述面层的下方;
加热管，位于所述填充层中，其两端伸出所述填充层;
分水器和集水器，分别连接在所述加热管的两端和所述冷凝器之 间。
4.如权利要求3所述的温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置， 其特征在于，还包括：绝热层，位于所述填充层的下方。
5.如权利要求4所述的温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置， 其特征在于，还包括：防护层，铺设在所述绝热层的下方。
6.如权利要求1所述的温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置， 其特征在于，还包括：扰流风机，通过钢架固定在所述温室内顶部。
7.如权利要求1所述的温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置， 其特征在于，所述温室上设置有风门及传感器，所述风门及传感器与 控制中心连接。
8.如权利要求1所述的温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置， 其特征在于，所述温室上设置有进料门和出料门。
9.如权利要求1所述的温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置， 其特征在于，所述干化床上安装有翻泥机。
10.如权利要求1所述的温室型太阳能污水源热泵联合干燥装 置，其特征在于，所述分水器和集水器上均安装有平衡水箱和排水管。
11.如权利要求1-10中任意一项所述的温室型太阳能污水源热 泵联合干燥装置，其特征在于，所述温室外对应于进气口的位置设置 有保护墙。
12.温室型太阳能污水源热泵联合干燥方法，其特征在于，包括 如下步骤：
步骤S1、控制中心检测太阳能强度并判断是否达到设定值，是 则执行步骤S2;否则执行步骤S3;
步骤S2、所述控制中心控制关闭热泵机组，太阳能透过温室产 生的热量对污泥物料和室内空气进行加热，翻泥机对污泥物料进行搅 翻，扰流风机对室内空气进行翻动，执行步骤S4;
步骤S3、所述控制中心控制开启热泵机组，热泵工质吸收污水 的热量并将热量传给液体工质，液体工质将热量传给温室内部，执行 步骤S4;
步骤S4、所述控制中心监测温室室内的状态是否达到预设排气 点，是则开启风门，所述风门控制排气口打开，所述温室内的空气由 排气口排出。
13.如权利要求12所述的温室型太阳能污水源热泵联合干燥方 法，其特征在于，所述步骤S3中热泵工质吸收污水的热量并将热量 传给液体工质，液体工质将热量传给温室内部具体包括：
热泵工质在蒸发器中与污水进行热交换，吸收污水所含热量，压 缩机对热交换后的热泵工质进行进一步的加压提温，然后在冷凝器中 所述热泵工质将热量传递给液体工质，液体工质在加热管中流动，将 热量传递给温室内部。
说明书 [支持框选翻译]
温室型太阳能污水源热泵联合干燥装置及方法
技术领域
本发明涉及太阳能干燥装置技术领域，特别涉及一种温室型太阳 能污水源热泵联合干燥装置及方法。
背景技术
随着节能减排政策的深入进行，太阳能的利用越来越广泛，在发 展太阳能发电等方式的同时，古老的太阳能热利用又重新被人们重视 起来。太阳能的热利用使用的太阳能属较低品位的能，除用在热水器 上之外，低温(<100℃)干燥领域内太阳能的作用正被越来越多的发 掘出来。太阳能的干燥装置主要分为：温室型、集热型和两者结合的 整体型。其中温室型太阳能干燥装置其温室就是干燥室，干燥室直接 接受太阳的辐射能。这种干燥装置实际上是具有排湿能力的太阳能温 室，其主要持点是集热部件与干燥室结合成一体。工作时，阳光透过 玻璃盖板直接照射在待干燥物品上，部分阳光被温室壁吸收，于是室 内温度逐渐上升，通过空气对流带走物品蒸发的水分，并从排气囱排 出，达到干燥目的。但是这种传统结构排气中的热能直接流失，未能 进行回收利用，并且适用于工业干燥时，能量密度太低，连续性差， 无法满足生产的要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何节能、高效的利用太阳能和污水 的热量对温室中的物料进行加热干燥。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一温室型太阳能污 水源热泵联合干燥装置，包括：
具有进气口、出气口的温室;
干化床，设置在所述温室中;
热泵机组，设置在所述温室外，用于吸收外界介质的热量并利用 该热量对液体工质进行加热;
地面辐射机构，设置在所述干化床的下方，与所述热泵机组连接， 用于利用所述液体工质的热量对所述温室的物料和空气进行加热;
控制中心，与所述热泵机组连接，用于根据太阳能强度对热泵机 组进行控制。
其中，所述热泵机组包括：
压缩机和膨胀阀;
蒸发器和冷凝器，所述蒸发器分别通过压缩机和膨胀阀与冷凝器 连接，所述蒸发器还与污水管连接。
所述地面辐射机构包括：
面层，位于所述干化床的下方;
填充层，位于所述面层的下方;
加热管，位于所述填充层中，其两端伸出所述填充层;
分水器和集水器，分别连接在所述加热管的两端和所述冷凝器之 间。
进一步地技术方案中，还包括：绝热层，位于所述填充层的下方。
还包括：防护层，铺设在所述绝热层的下方。
还包括：扰流风机，通过钢架固定在所述温室内顶部。
所述温室上设置有风门及传感器，所述风门及传感器与控制中心 连接。
所述温室上设置有进料门和出料门。
所述干化床上安装有翻泥机。
所述分水器和集水器上均安装有平衡水箱和排水管。
所述温室外对应于进气口的位置设置有保护墙。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种温室型太阳能污水 源热泵联合干燥方法，包括如下步骤：
步骤S1、控制中心检测太阳能强度并判断是否达到设定值，是 则执行步骤S2;否则执行步骤S3;
步骤S2、所述控制中心控制关闭热泵机组，太阳能透过温室产 生的热量对污泥物料和室内空气进行加热，翻泥机对污泥物料进行搅 翻，扰流风机对室内空气进行翻动，执行步骤S4;
步骤S3、所述控制中心控制开启热泵机组，热泵工质吸收污水 的热量并将热量传给液体工质，液体工质将热量传给温室内部，执行 步骤S4;
步骤S4、所述控制中心监测温室室内的状态是否达到预设排气 点，是则开启风门，所述风门控制排气口打开，所述温室内的空气由 排气口排出。
所述步骤S3中热泵工质吸收污水的热量并将热量传给液体工 质，液体工质将热量传给温室内部具体包括：
热泵工质在蒸发器中与污水进行热交换，吸收污水所含热量，压 缩机对热交换后的热泵工质进行进一步的加压提温，然后在冷凝器中 所述热泵工质将热量传递给液体工质，液体工质在加热管中流动，将 热量传递给温室内部。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下有益效果：
1、本发明属于采用温室作为利用太阳能热干燥污泥的设备，既 满足了采集太阳能的面积需要，又起到了污泥仓库的作用，且成本远 低于太阳能集热器，高效、节能;
2、本发明将热泵机组做为太阳能不足时候的补充，回收污水处 理厂的污水含有的热量，这种工况下的热泵效率会大大提高，进一步 地达到了节能的目的;
3、地面辐射的加热方式使污泥内部底部温度高于顶部温度，这 在干燥动力学上明显优于污泥表面温度高于内部温度的情况，提高了 传质(除湿)速率。
