太陽能熱泵技術論文

　　熱泵是一反向使用的制冷機，與制冷機所不同的只是工作的溫度范圍。下面是學習啦小編整理的太陽能熱泵技術論文，希望你能從中得到感悟!

　　太陽能熱泵技術論文篇一

　　太陽能―熱泵干燥技術

　　【摘 要】主要介紹了太陽能-熱泵干燥技術的原理和特點應用，重點介紹其在木材干燥中的應用，提出今后該技術的研究方向。

　　【關鍵詞】太陽能 熱泵 木材干燥

　　太陽能是新興能源和可再生能源的發展研究，是最多最引人注目的，最廣泛被利用的清潔能源，我們可以說，全球太陽能的發展利用是未來的主流。主要是基于最初的小型設備，多型溫室和小規模半集電極型。據國外報道，已經建立了一個大型集熱面積500平方米的太陽能干燥裝置。

　　目前我國面臨著資源和環境的雙重壓力，資源越來越少，環境越來越差。經過近10年來的發展，太陽能干燥技術已經得到了很大的應用，采光200m2面積太陽能干燥裝置已經蜂擁出現，即使是采光面積500平米、600平米的設備保有量也不在少數，也有許多設備出現。從開始的干燥谷物，蔬菜，水果，木材，到后來發展到能干燥珍貴藥材，花卉，茶葉等。這里，筆者重點介紹太陽能-熱泵干燥的原理和特點以及在木材干燥中的應用。

　　一、太陽能熱泵基礎

　　(一)熱泵的結構介紹

　　熱泵節流閥，蒸發器，壓縮機和冷凝器是熱泵的主要組成部分。其實質是在熱泵工作介質(例如：R22，R717，R134A，R124，R123等)在蒸發器中吸收的熱量(QL)的低溫熱源壓縮機中被壓縮后，蒸發溫度到達。

　　由熱力學定律可知：

　　1.QH =QL+WC

　　熱泵的制冷性能系數：

　　2.cop=QH /WC =WC+QL/WC =1+QL/WC

　　熱泵制冷劑的狀態是：蒸發器分低的溫度和壓力下，飽和空氣從壓縮機開始，在壓縮機壓縮成為高溫高壓氣體進入冷凝器，在冷凝器中的熱到飽和溶液，飽和溶液到一個低的通過節流閥后進入蒸發器的飽和液體和飽和氣體混合物的溫度和壓力，從而開始下一個周期循環。

　　(二)太陽能熱泵結構和原理

　　太陽能熱泵蒸發器與平板太陽能集熱器，而工作流體上述原理完全相同。太陽能熱泵太陽能集熱器和熱泵蒸發器的組合，可分為直接和間接的可膨脹擴張。直接膨脹系統，太陽能集熱器與熱泵蒸發器的結合，即制冷劑直接在太陽能集熱器吸收太陽輻射和蒸發。在間接型系統的擴展，太陽能集熱器和離散通過收集器介質(如使用水，空氣，防凍溶液等)在太陽能收集器的吸收，熱泵蒸發器將熱量傳遞給蒸發器的制冷劑。

　　二、太陽能-熱泵干燥

　　(一)太陽能熱泵干燥的結構和原理

　　熱泵干燥裝置主要由兩個部分組成，一個是熱泵子系統，另一個是干燥子系統。熱泵的組成部分是節流閥、蒸發器(平板太陽能集熱器)、壓縮機和冷凝器。干燥子系統的組成部分干燥室和風機，而干燥介質主要是空氣。干燥介質經過熱泵冷凝器吸收熱量變為干飽和蒸汽后進入干燥室對物料進行干燥，干燥后變為濕空氣進入下一個循環。

　　干燥器可以分為三類。開式干燥器――從干燥室出來的空氣不進入下一個循環而直接排放到大氣中，它的缺點是從干燥室出來的空氣還含有少量的熱直接排放到大氣中，不但會對周圍環境有影響還會造成余熱的浪費，此外，它的干燥介質只能是空氣;閉式干燥器――從干燥室出來的濕空氣直接進入下一個循環而不排放到周圍環境中，缺點是啟動時較慢，所以使用這種類型的干燥裝置一般都會做出改進;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當中，另一部分則進入下一個循環，缺點是它的干燥介質只能是空氣，并且會受環境影響。

　　(二)太陽能-熱泵干燥木材的特點

　　當使用太陽能加熱干燥過程中，效率高，能耗低，導熱系數最小的7個或更多，太陽能系統1KW風力渦輪機的功耗，提供更多的熱量7千瓦;它良莠不齊熱，穩定性差，有一天木材干燥過程中在不同的時間，不同月份，不同的日照條件下的太陽能供熱單獨太陽能干燥，在干燥室的溫度，相對濕度波動很大的影響，受氣候條件的影響，這是難以實現的預定的干燥過程。太陽能熱泵聯合干燥，干燥室溫度和相對濕度是穩定的，按照既定的過程基本上可以運行;木材含水率的減少速度快于單獨的太陽能干燥，干燥周期均顯著高于單獨木太陽能干燥周期短提高生產效率。

　　(三)太陽能-熱泵干燥木材與其他干燥方式的比較

　　除濕與結合使用太陽能采暖系統和熱泵，太陽能熱泵聯合干燥木材。實驗結果表明，僅靠太陽能干燥聯合干燥能耗比3.8%相結合，太陽能干燥熱泵干燥能耗比結合11.8%比14.9%的太陽能干燥干燥時間短，干燥時間和能耗和整個生產效率熱泵聯合干燥是推薦的方法。因此，它特別適用于中、小型企業， 尤其在我國日照好、氣溫高的地區， 應用這種太陽能- 熱泵木材干燥系統， 效益更加明顯。

　　三、未來前景

　　(一)節能環保是未來科技發展的要求，太陽能熱泵用于木材干燥有很大的發展潛力。

　　(二)盡管太陽能、熱泵的設備初期投資都比較大，但是太陽能設備的后期運行費用則非常低。今后應著重研究太陽能、熱泵各循環的優化匹配以及太陽能熱泵木材干燥工藝。

　　(三)改進太陽能熱泵儲熱裝置，有助于提高太陽能的利用率，因此今后也應加強太陽能儲熱問題的研究。[6]

　　參考文獻：

　　[1] 徐培福，國內太陽能熱利用簡況，寧海縣航運管理所，浙江寧海，315600

　　[2] 張璧光，謝擁群，國際干燥技術的最新研究動態與發展趨勢，北京林業大學材料科學與技術學院，北京，100083;福建農林大學材料工程學院，福州，350002

　　[3] 徐眾浦紹選，太陽能熱泵干燥綜述，云南師范大學太陽能研究所，云南昆明 650092

　　[4] 詹長軍;太陽能熱泵聯合干燥裝置在干燥領域的比較優勢;云南師范大學太陽能研究所;農業工程技術・新能源產業;2010(3)

　　[5] 李海燕，劉祖明，太陽能―熱泵木材干燥系統

　　[6] 胡傳坤，高建民，太陽能熱泵研究現狀及其在木材干燥中的應用，北京林業大學材料科學與技術學院，北京，100083

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