随着农产品生产规模化经营的不断推进,我国出现家庭农场、规模经营户或农业合作社等规模种植农产品的组织形式,这些规模经营模式对农产品低温烘干的需求不断增加。传统的农产品烘干机采用的热源绝大部分是燃烧稻壳、煤、天然气以及少量的商品蒸汽等。
       随着国家对环境保护力度的不断增强,通过燃烧稻壳、煤等做热源的农产品烘干过程会产生大量废气,影响大气环境指标,目前环保部门已明令禁止,不能使用。采用天然气或商品蒸汽做为烘干热源又有许多的局限性,很多地方不具备使用天然气或商品蒸汽条件。因此,开发一种清洁又省钱的替代热源显得尤其迫切和重要。
       空气能热泵机组是一种根据逆卡诺循环原理,利用空气能量,通过热泵制热,为农产品烘干提供清洁高效热源的解决方案。空气能热泵机组烘干技术具有能源消耗,、烘干成本低、环境污染小、烘干品质高、适用范围广等优点。
       1. 空气能热泵机组的工作原理
       空气能热泵是一种利用可再生能源的高效节能无污染的新兴产品,利用逆卡诺循环原理,从周围环境中吸收热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。
       空气能热泵机组,主要有翅片式蒸发器(外机)、压缩机、翅片式冷凝器(内机)和膨胀阀四部分组成。通过让冷媒不断完成蒸发(吸取室外环境中的热量)一压缩一冷凝(在室内烘干机组中放出热量)一节流一再蒸发的热力膨胀过程,从而将外部低温环境里的热量转移到烘干机组中,冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。
       冷媒在压缩机内完成气态的升压升温过程(温度高达100℃) ,在翅片式冷凝器内释放出高温热量,加热进入到烘干机组内的空气,同时自身被冷却并转化为液态，当冷媒运行到翅片式蒸发器后,液态冷媒迅速吸取周围环境中的热量并再次蒸发为气态,同时温度可下降至0℃~-10℃,这时外机周边的空气就会源源不断地将热量传递给冷媒。
      空气能热泵机组在工作时,与普通的空调以及热泵机组一样,在蒸发器中吸收低温环境介质中的能量QA,它本身消耗一部分能量,即压缩机耗电QB,通过工质循环系统在冷凝器中时行放热Qc, Qc-QA+QB,因此空气能热泵机组的热效率为(QBtQc) QB,而其他加热设备的加热效率都小于1,因此空气能热泵机组加热效率远大于其他加热设备的效率,加热效率即能效系数可达到3.0以上。
        2.空气能热泵机组在农产品烘干领域的应用特点
        空气能热泵作为一种新型的产品,目前技术已相对成熟,应用于很多行业。作为一种新型清洁高效能源,其在农产品烘干领域具有以下优势。
       (1)整个系统采用模块化设计、自由组合电子膨胀阀节流、精确控制冷媒流量等新技术,有效保证了机组全年运行在最佳状态自动调节散热风机转速,运行可靠,延长机组使用寿命。压缩机采用高温压缩机,出风温度可调,最高可达80℃。
       (2)运行成本低。节能效果突出,投资回报期短;只需消耗少量的电能,就可以在空气中吸收大量的热量,耗电量仅为电加热的1/3-1/4,同燃煤、油、天然气相比,可节省75%左右的运行费用。
      (3)利用清洁能源,实现环境友好。采用空气能热泵机组,热泵干燥设备进行原粮烘干,杜绝了因燃烧而产生的废气污染。热泵机组本身采用电驱动作为动力,运行过程不产生任何污染物,不会产生对环境的污染,同时可大大降低CO₂的排放量。
       热泵干燥装置中干燥介质在其中封闭循环,没有物料粉尘、挥发性物质及异味干燥废气向环境排放而带来的污染。
      (4)可设计增加余热回收装置,通过回收烘干机尾风中的余热,实现热泵供热、烘干、尾气余热回收循环。
      (5)原粮烘干品质好。实现低温空气封闭循环干燥,原粮干燥质量好。通过控制装置的工况,使烘干机热风进风温度控制在20℃-80℃之间,可减少稻谷爆腰率,农产品烘干质量较好。
       (6)加热效率较高,运行高效节能。热泵能效系数较高,加热效率即能效系数可达到3.0以上。热泵机组日常运行所需费用较低,可大大降低运行成本。
       (7)全自动精确控制,温湿度调节精度高。当物料对进干燥室空气的温度、湿度均有较高要求时,可通过调整蒸发器、冷凝器中工质的蒸发温度、冷凝温度,满足物料对质量、外观等方面的要求。
       (8)智能科技、无需专人值守。热泵机组控制系统能精确控制烘干机进风温度,全自动执行烘干程序及数据监控与故障反馈,一次设置,达到一劳永逸的效果,无需专人值守,减少人工成本的投资。

       (9)安装方便。安装、拆 方便,占地面积少,可安装于室内。

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