發(fā)布時(shí)間：2021-08-19 08:39

　　對(duì)太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)分析,敘述了太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥技術(shù)的原理以及國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展,指出其發(fā)展能在一定程度上緩解能源逐漸減少和環(huán)境污染的問(wèn)題,并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2019,48(02)

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)原理圖1—太陽(yáng)集熱器;2—太陽(yáng)能風(fēng)機(jī);3—風(fēng)閥;4—除濕蒸發(fā)器;5—膨脹閥;6—冷凝器;7—熱泵蒸發(fā)器;8—單向閥;9—壓縮機(jī);10—濕空氣;11—干熱風(fēng);12—干燥室

圖2太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)備2太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥技術(shù)的研究現(xiàn)狀2．1國(guó)外研究現(xiàn)狀1955年，Spom等首次提出了直膨式太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概念，能夠最大化地將太陽(yáng)能系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，使得太陽(yáng)能集熱器的效率和熱泵系統(tǒng)的性能得到很大提升。但此后的10多年太陽(yáng)能熱泵技術(shù)未能引起人們足夠的重視。1973年的石油危機(jī)激發(fā)了對(duì)太陽(yáng)能利用技術(shù)的研究，一定程度加快了太陽(yáng)能熱泵研究技術(shù)的發(fā)展。20世紀(jì)70年代，美國(guó)學(xué)者T．L．Freeman和Ｒ．C．Bosio率先提出整體的概念模式———太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)，指出直接以太陽(yáng)能作為熱泵熱源，能夠使熱泵的蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度得以提高，顯著提高熱泵系統(tǒng)性能系數(shù)(COP)［4－5］。20世紀(jì)70年代后期，蘇聯(lián)的格魯吉亞共和國(guó)將太陽(yáng)能熱泵干燥技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于茶葉的烘干上，通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益［6］。從20世紀(jì)80年代開始，美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家都先后進(jìn)行過(guò)此類聯(lián)合干燥的研究。1994年，Best等［7］設(shè)計(jì)并建造了一個(gè)太陽(yáng)能熱泵干燥原型系統(tǒng)。原型干燥室長(zhǎng)3．78m，分為6個(gè)部分，其中的2個(gè)部分各有4個(gè)干燥托盤，其他的4個(gè)部分每個(gè)部分各有3個(gè)托盤，共有20個(gè)托盤。熱泵包括改進(jìn)過(guò)的7kW的空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有工作溫度低、干燥控制更容易等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)表明，熱泵輔助太陽(yáng)能干燥系統(tǒng)是一個(gè)很好的替代傳統(tǒng)干燥設(shè)備的干燥系統(tǒng)。1996年，Chauhan等［8］研究了容量為0．5t的耦合太陽(yáng)能空氣集熱器和巖床式儲(chǔ)熱系統(tǒng)的胡荽干燥系統(tǒng)的干燥特性，發(fā)現(xiàn)使用了耦合系統(tǒng)之后，將胡荽中的?

150L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該系統(tǒng)月平均COP為4～6，集熱效率為40%～60%。近十幾年來(lái)，北京林業(yè)大學(xué)先后研制成功并推廣應(yīng)用了在節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面都取得了良好效益的TＲCW中溫型和CＲCT高溫型太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥裝置［19］，系統(tǒng)原理圖如圖3所示。1—集熱器;2—集熱器風(fēng)機(jī);3—材堆;4—窯內(nèi)風(fēng)機(jī);5—除濕風(fēng)機(jī);6—輔助電加熱器;7—冷凝器;8—膨脹閥;9—除濕蒸發(fā)器;10—壓縮機(jī);11—熱泵蒸發(fā)器;12—熱泵風(fēng)機(jī);13—計(jì)算機(jī);14—風(fēng)閥圖3TＲCW聯(lián)合干燥系統(tǒng)原理2004年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的余延順［20］從直膨式太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的各種不同運(yùn)行工況角度出發(fā)進(jìn)行了分析研究，結(jié)果顯示動(dòng)態(tài)運(yùn)行工況相較于靜態(tài)工況，總集熱量提高了23．1%，集熱效率提高了22．7%。2006年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)裴剛［21］研制開發(fā)了光伏太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)，其中的光伏蒸發(fā)器由光伏電池和熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器兩部分構(gòu)成。該系統(tǒng)通過(guò)熱泵循環(huán)，使得太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換的輸出溫度提高且更加穩(wěn)定，也使光電轉(zhuǎn)換的工作溫度有所下降，進(jìn)而使光電轉(zhuǎn)換效率有所提高;同時(shí)，其熱泵循環(huán)的蒸發(fā)過(guò)程光照條件要求較低，明顯提高了熱泵循環(huán)的性能系數(shù)COP，也使得熱泵冬季供暖時(shí)常出現(xiàn)的運(yùn)行不穩(wěn)定和結(jié)霜等問(wèn)題減少。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)直膨式光伏太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)將一部分太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為電能以電流形式輸出，其他部分輻射通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換輸入到熱泵系統(tǒng)，從而提高熱泵的蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力，使得熱泵的制熱系數(shù)得以提高［22］。2007年，張璧光［23－24］運(yùn)用理論分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法對(duì)太陽(yáng)能與熱泵聯(lián)合運(yùn)行的匹配進(jìn)行了優(yōu)化，在木材干燥所需

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]光伏—太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)及多功能熱泵系統(tǒng)的綜合性能研究[D]. 裴剛.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3351085