張文榮

摘 要：自然干燥受環(huán)境的影響較大，太陽能熱泵干燥利用可再生能源-太陽能既環(huán)保又節(jié)能，在干燥行業(yè)具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

關(guān)鍵詞：太陽能；熱泵干燥；耦合

太陽能是清潔環(huán)保的可再生能源。我國地域廣闊，約有2/3的面積年輻射時間超過了2200h，總輻射量達到5000MJ/m2。

干燥廣泛地應用于各個領域，據(jù)統(tǒng)計，發(fā)達國家約有10%的燃料用于干燥[1]。由于傳統(tǒng)能源對大氣環(huán)境的污染，，新型清潔能源已經(jīng)成為各個國家關(guān)注的重點，太陽能熱泵干燥是在熱泵干燥的技術(shù)上用太陽能取代電能，是一種節(jié)能環(huán)保的新型干燥方式。

1 熱泵干燥的結(jié)構(gòu)和原理

熱泵干燥由熱泵系統(tǒng)和干燥系統(tǒng)兩部分組成[2]。圖1所示為熱泵干燥原理圖。熱泵部分是由蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器、壓縮機組成。干燥系統(tǒng)是由干燥室、風機組成。制冷劑在蒸發(fā)器中吸收熱量氣化后進入壓縮機，經(jīng)壓縮機壓縮升溫升壓，后進入冷凝器冷凝放熱?？諝饬鹘?jīng)蒸發(fā)器側(cè)析出水分除濕后，流經(jīng)冷凝器吸收熱量升溫后進入干燥室對物料進行干燥。

干燥裝置一般分為三種：（1）開式干燥器。開式干燥器從干燥室干燥物料后直接排放到大氣中，這種系統(tǒng)的缺點是從干燥室出來空氣含有的余熱被排放到大氣中造成了浪費。（2）閉式干燥器。從干燥室干燥物料后出來的空氣不排放到大氣中，而是循環(huán)使用。（3）半開半閉式干燥器。從干燥室出來的空氣一部分被排放到大氣中，一部分留下來循環(huán)使用。這種系統(tǒng)的缺點是容易受到外界環(huán)境的影響。

2 太陽能熱泵干燥的結(jié)構(gòu)和原理

太陽能熱泵原理如圖2所示，就是在圖1 的蒸發(fā)器處加上一個太陽能集熱器。太陽能熱泵分為直接膨脹式和非直接膨脹式[3，4]。文獻[5]對太陽能熱泵進行實驗研究，實驗結(jié)果要比實際的COP值高，這是因為太陽能熱泵受氣候、地域、溫度、晝夜、緯度等影響較大。太陽能是清潔可再生能源，太陽能熱泵干燥是熱泵干燥發(fā)展的一主要趨勢。

3 太陽能熱泵和其它類型的熱泵的耦合

太陽能熱泵和其它類型的熱泵也有一些耦合應用，不如太陽能-地熱能耦合熱泵，太陽能-廢熱耦合熱泵，太陽能——爐火余熱耦合熱泵等。太陽能-爐火余熱耦合熱泵蒸發(fā)器的吸熱熱源來自兩方面，一個是太陽能平板集熱器，另外一個是爐火。夏季，農(nóng)村使用的傳統(tǒng)燃料較少，而且太陽能強度較好，使用太陽能集熱器作為蒸發(fā)器的吸熱源；冬季，農(nóng)村使用的傳統(tǒng)燃料較多，而太陽能強度較弱，可使用爐火作為蒸發(fā)器的熱源。

4 結(jié)論

太陽能是一種低成本、無污染的環(huán)保能源，太陽能熱泵干燥充分利用太陽能的能量，有利于節(jié)約電能，在當今能源和污染已成為世界的兩大問題時，太陽能熱泵干燥具有廣闊的發(fā)展前景。

[參考文獻]

[1]史勇春，柴本銀.中國干燥技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].干燥技術(shù)與設備， 2006，4（3）：122-124.

[2]羅運俊，等.太陽能利用技術(shù)[M].化學工業(yè)出版社，2005： 29-31.

[3]曠玉輝，王如竹.太陽能熱泵[J].太陽能學報，2010，（2）：20-24.

[4]李銳，張建國，俞堅，等.太陽能熱泵系統(tǒng)[J].實用技術(shù)，2004，116（4）：30-32.

[5]Georgive.A.Testing solar collectors as an energy source for a heat pump[J].RenewableEne-rgy，2008，（33）：832-838.