專利名稱：全自動太陽能除濕風(fēng)干冷藏系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用(槽式、碟式、塔式等)中高溫太陽能集熱器收集的熱能用 于物質(zhì)儲藏領(lǐng)域；收集的熱能一方面直接應(yīng)用于儲藏庫內(nèi)物質(zhì)的加熱、風(fēng)干、保溫，另一方 面通過二元溶液吸收式制冷設(shè)備制成冷媒水，利用冷媒水對儲藏庫內(nèi)物質(zhì)的除濕、風(fēng)干、冷 藏；本發(fā)明不但具有除濕、風(fēng)干，冷藏功能，還具有加熱、增濕、補(bǔ)充儲物需要的氣體等功能。
背景技術(shù)：
我國是農(nóng)業(yè)大國，也是人口大國，糧食儲備與農(nóng)副產(chǎn)品保鮮儲藏能力的增強(qiáng)，可提 高我國應(yīng)對危機(jī)的能力；現(xiàn)在，一套能滿足各種物質(zhì)儲藏保鮮的多功能倉儲系統(tǒng)，不但建造 成本高，其運(yùn)營費(fèi)用也高；本發(fā)明是充分利用太陽能夏季最充足的時候，恰是物質(zhì)最需要冷 藏的時候，這一自然現(xiàn)象，采用二元溶液吸收式制冷設(shè)備，把熱能轉(zhuǎn)換成冷媒，再對儲藏庫 內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行保鮮、冷藏；本發(fā)明可利用原有倉庫進(jìn)行二次改造，能節(jié)約大量的投資；本發(fā) 明能耗低，對常規(guī)能源的消耗僅限于小型油泵、水泵、電磁閥及弱電控制器部分，本發(fā)明的 應(yīng)用，能提高儲備糧食品質(zhì)，延長保質(zhì)、保鮮期；節(jié)約大量的人力、物力、財(cái)力，減少溫室效 應(yīng)，有利于節(jié)能減排事業(yè)。發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明為全自動太陽能除濕風(fēng)干冷藏系統(tǒng)(附


圖1)，由太陽能集熱器(4)、高溫 液體庫(31)、二元溶液吸收式制冷機(jī)(3)、冷媒水庫(7)、儲藏保鮮庫(10)、供氣裝置(32)、 除濕降溫室(22)、水供應(yīng)設(shè)備(39)、增濕升溫?fù)Q氣室(17)、冷凝管(11)組成，由微型處理 器(5)對儲藏保鮮庫(10)內(nèi)的溫度、濕度、氣體含量等指標(biāo)進(jìn)行檢測分析后，按所儲物質(zhì)需 要的最佳環(huán)境，對以上各部分循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制，達(dá)到儲藏物質(zhì)所需要的最佳溫度、濕 度、氣體含量等條件。本發(fā)明的工作原理1、熱量的收集(以槽式太陽能集熱方式為例)槽式太陽能的日蹤系統(tǒng)將太陽能集熱器(4)上的反光槽，驅(qū)動跟蹤成正對太陽， 反光槽將日光聚焦成一條線后對直通式真空集熱管內(nèi)的液體進(jìn)行加熱，溫感器(1)將檢 測數(shù)據(jù)傳遞給微型處理器(5)當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值(如采用導(dǎo)熱油作為集熱媒介可按相應(yīng)的 型號將溫度設(shè)定在三百至五百攝氏度，甚至更高；如用水作熱媒，應(yīng)按相應(yīng)的地區(qū)水的沸點(diǎn) 略低)，將啟動信號傳遞給電控制柜(2)啟動循環(huán)泵(34)將高溫液體庫(31)內(nèi)的熱媒液 體(30)進(jìn)行加熱，隨著高溫液體庫(31)里熱媒液體(30)的溫度不斷升高，能量儲存就越 來越多；其所儲能量可根據(jù)整個系統(tǒng)儲備物質(zhì)單日所需要能量計(jì)算，并乘以安全系數(shù)，安全 系數(shù)要按當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料來確定，集熱器反光槽的面積也按高溫液體庫(31)的最大儲熱 能力計(jì)算，太陽能集熱器(4)的單位面積集熱能力，可按太陽常數(shù)再參照當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料、 集熱設(shè)備的光熱轉(zhuǎn)換率、熱損等綜合指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。2、熱能轉(zhuǎn)換成冷媒水的制冷方式采用兩種物質(zhì)組成的二元溶液作為工質(zhì)來運(yùn)行，這兩種物質(zhì)在同一壓強(qiáng)下有不同的沸點(diǎn)，其中高沸點(diǎn)的組分稱為吸收濟(jì)，低沸點(diǎn)的組分稱為制冷劑。利用溶液的濃度隨其溫 度和壓力變化而變化這一原理，將制冷劑與溶液分離，通過制冷劑蒸發(fā)時吸收熱量來獲取 冷媒水，又通過高沸點(diǎn)溶液對制冷劑的吸收來實(shí)現(xiàn)循環(huán)。常用的有氨與水和溴化鋰與水這 兩種方式，本發(fā)明可通過以上兩種方式的任何一種方式來獲取冷媒水，其方法是高溫液體 庫(31)里的溫度傳感器(35)將其它電偶數(shù)據(jù)傳遞給微型處理器(5)，當(dāng)溫度達(dá)到二元溶液 吸收式制冷機(jī)(3)所需要的溫度時，啟動熱媒液體循環(huán)泵(29)，二元溶液吸收式制冷機(jī)開 始工作，獲取的冷媒水(27)通過冷媒循環(huán)泵(28)與冷媒水庫(7)里的冷媒水(27)進(jìn)行熱 交換，將冷媒水庫(7)里的熱量交換出去來獲取大量的低溫冷媒水，作為儲藏保鮮庫(10) 降溫所需冷源。3、除濕的工作原理。按儲藏保鮮庫(10)里所儲物質(zhì)的需要有兩種不同類型的除濕方式一種是直接 將儲藏保鮮庫(10)里的空氣冷卻，空氣中的水在冷凝盤管(11)上凝結(jié)成水，具體方法是 將儲藏保鮮庫(10)的進(jìn)、排氣口關(guān)閉，冷媒水循環(huán)泵(9)運(yùn)轉(zhuǎn)將冷媒水庫(7)里的冷媒水 (27)通過儲藏保鮮庫(10)上部冷凝管(11)，當(dāng)倉里的熱空氣對流上升時，在冷凝管(11) 上遇冷凝結(jié)成水，經(jīng)接水盤(14)接收后，從排水管(15)排出儲藏保鮮庫(10)夕卜。另一種方式是儲藏保鮮庫(10)里的物質(zhì)風(fēng)干需要除濕后的干燥空氣，進(jìn)入儲藏 保鮮庫(10)里的空氣，先經(jīng)過降濕除濕后再用于風(fēng)干；具體方法是開啟數(shù)控調(diào)速排氣扇，啟動冷媒水循環(huán)泵⑶將冷媒水庫(7)里的低溫冷媒水(27)泵入除濕降溫室(22) 里的冷凝管(23)，流經(jīng)冷凝管(23)的空氣里的水分遇冷后凝結(jié)成水，經(jīng)接水盤(24)由排水 管排出室外，用于風(fēng)干的空氣里的水分大部分被分離出去。4、風(fēng)干的工作原理。主要有四種風(fēng)方式一種是自然風(fēng)干，只開啟儲藏保鮮庫(10)頂部的數(shù)控調(diào)速排 氣扇(12)，讓儲藏保鮮庫(10)里的空氣流動的風(fēng)干方式(利用太陽能煙囪(13)使庫內(nèi)空 氣與庫外空氣對流的風(fēng)干方式附后說明)；二種方式是熱風(fēng)干，將儲藏保鮮庫(10)頂部的 數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)打開，熱媒循環(huán)泵(26)啟動，空氣經(jīng)除濕降溫室(22)再進(jìn)入增濕升 溫?fù)Q氣室(17)被換熱器(16)加熱后進(jìn)入儲藏保鮮庫(10)，對庫內(nèi)的物質(zhì)風(fēng)干；三種方式 是冷風(fēng)干被除濕降溫后的空氣再循環(huán)進(jìn)入儲藏保鮮庫(10)底部的增濕升溫?fù)Q氣室(17) 再進(jìn)入儲藏保鮮庫(10)對庫里儲物進(jìn)行冷風(fēng)干(瓜、果、蔬菜、鮮花等)；四種方式是干燥 熱空氣風(fēng)干被除濕降溫后的空氣進(jìn)入儲藏保鮮庫(10)底部的增濕升溫?fù)Q氣室(17)后， 通過啟動熱媒循環(huán)泵(26)后，換熱器(16)將空氣進(jìn)行加熱，加熱后的干燥熱空氣用來風(fēng)干 (糧食，動植物莖塊等在水份含量在10 %以內(nèi)，還需繼續(xù)風(fēng)干等情況)。儲藏保鮮庫(10)內(nèi)干濕度傳感器(19)溫度傳感器(20)能將信息傳入微型處理 器(5)，微型處理器(5)可按物質(zhì)儲藏最理想的狀態(tài)，經(jīng)編程來控制什么狀態(tài)下用什么樣的 風(fēng)干方式。5、冷藏的工作原理。本發(fā)明冷藏方式有冷風(fēng)換氣式冷藏和全封閉冷藏方式；冷風(fēng)換氣式冷藏方式的運(yùn)行方式是開啟冷媒水循環(huán)泵(8)，進(jìn)入除濕降溫室 (22)的空氣與冷凝管(23)進(jìn)行熱交換后變成冷空氣，冷空氣對儲藏保鮮庫(10)里儲藏物 質(zhì)進(jìn)行冷卻，數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)將攜帶熱量的空氣排出儲藏保鮮庫(10)，這種方式適合于瓜、果、蔬菜、鮮花等的冷藏保鮮，在陽光充足時，可關(guān)閉數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)，利用太陽 能煙囪的功能進(jìn)行排氣；
圖1是全自動太陽能除濕風(fēng)干冷藏系統(tǒng)示意圖 圖2是太陽能煙囪結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是儲藏保鮮庫進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)示意圖另一種冷藏方式是關(guān)閉儲藏保鮮庫(10)進(jìn)排氣口，液體溫度傳感器(6)檢測冷媒 水(27)的溫度低于儲藏保鮮庫(10)里的溫度時，開啟冷媒水循環(huán)泵(9)，儲藏保鮮庫(10) 上部冷凝管(11)與庫內(nèi)的空氣熱交換，庫內(nèi)空氣自然對流，達(dá)到冷藏目的，這種方式適用 于糧食、動植物莖塊等水分含量很低的物質(zhì)。以上兩種方式可以根據(jù)儲藏保鮮庫(10)儲物的狀態(tài)，組合交替使用。例如谷物儲藏時，先要對谷物進(jìn)行風(fēng)干，使谷物含水量越低越利于儲藏，啟動熱 媒循環(huán)泵(26)、儲藏保鮮庫(10)頂部的數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)，增濕升溫?fù)Q氣室(17)里的 換熱器(16)將空氣加熱后，流入儲藏保鮮庫(10)對谷物進(jìn)行風(fēng)干，帶有大量水分的空氣被 儲藏保鮮庫(10)頂部的數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)排出庫外。當(dāng)谷物風(fēng)干到水分含量達(dá)到設(shè)定條件時，谷物的溫度可能還比較高，所以，要先進(jìn) 行干燥降溫，需要先將冷媒水循環(huán)泵(8)打開，數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)啟動，關(guān)閉熱媒循環(huán)泵 (26)，空氣經(jīng)除濕降溫室(22)里的冷凝管(23)被除濕降溫后再對儲藏保鮮庫(10)里的谷 物進(jìn)行降溫風(fēng)干，當(dāng)庫內(nèi)溫度降低至十?dāng)z氏度以內(nèi)時，將數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)、冷媒水循環(huán) 泵(8)以及儲藏保鮮庫(10)的進(jìn)排氣口關(guān)閉，儲藏保鮮庫(10)與外界隔離，庫內(nèi)溫度進(jìn)行 自動恒溫冷藏階段，庫內(nèi)溫度傳感器(20)將庫內(nèi)溫度信息傳給微型處理器(5)，由微型處 理器(5)控制冷媒水循環(huán)泵(9)的啟動，冷媒水通過冷凝管(11)來交換儲藏保鮮庫(10)里 的熱量，達(dá)到降低庫內(nèi)溫度的目的。(注谷物儲藏需在谷物中插入豎向竹簍狀排氣管道。)6、增溫的工作原理。特別是高寒地區(qū)冬季，對生鮮物質(zhì)(瓜、果、蔬菜、鮮花等)儲藏的方法是儲藏保 鮮庫(10)內(nèi)溫度傳感器(20)將庫內(nèi)溫度信息傳給微型處理器(5)，由微型處理器(5)控制 熱媒循環(huán)泵(26)的啟動，增濕升溫?fù)Q氣室(17)換熱器(16)將空氣進(jìn)行加熱，利用空氣對 流的原理，來交換儲藏保鮮庫(10)里的熱量，達(dá)到升高庫內(nèi)溫度的目的。7、增濕的工作原理。對于部分瓜、果、蔬菜、鮮花等儲藏，有時需增加儲藏保鮮庫(10)內(nèi)濕度；具體做 法是儲藏保鮮庫(10)內(nèi)的干濕度傳感器(19)將信息提供給微型處理器(5)，需要增濕時， 微型處理器(5)向電控制柜(2)發(fā)出信號，電磁閥(38)開啟，供水裝置(39)(高壓自來水 過濾)將水注入增濕升溫?fù)Q氣室(17)內(nèi)的噴水盤管(36)，噴頭(37)將水霧化后噴出細(xì)小 水粒，水粒隨對流的空氣進(jìn)入儲藏保鮮庫(10)。8、惰性氣體的注入。對于谷物、豆類等帶胚胎有呼吸功能的物質(zhì)，在儲藏時，除提供低溫環(huán)境外，本發(fā) 明還增設(shè)惰性氣體提供設(shè)施。具體的做法是。當(dāng)儲藏保鮮庫(10)里的谷物、豆類已經(jīng)風(fēng)干、 降溫后，再對儲藏保鮮庫(10)內(nèi)注入惰性氣體(如氮?dú)狻⒍趸嫉?以利于谷物進(jìn)入休 眠狀態(tài)，延長儲藏時間；具體做法是微型處理器(5)向電控制柜(2)啟動信號，打開電磁 閥(33)，供氣裝置(32)將惰性氣體注入增濕升溫?fù)Q氣室(17)，注入的惰性氣體將儲藏保鮮庫(10)里的空氣從排氣口排出庫外，當(dāng)庫內(nèi)的氣體檢測傳感器(18)檢測到惰性氣體已經(jīng) 飽和后，關(guān)閉電磁閥(33)。9、排氣口及太陽能熱煙囪的運(yùn)用原理為了節(jié)約更多的電能，最大限度的利用太陽能，可將排氣口建造成太陽能熱煙囪 方式(13)，使儲藏保鮮庫(10)里的空氣與庫外空氣自然對流，達(dá)到換氣，風(fēng)干，或冷空氣保 鮮的目的(見附圖2)。本發(fā)明的太陽能熱煙囪(13)的結(jié)構(gòu)充分利用熱空氣比重低，向上流動的原理，用 雙層真空鍍膜玻璃做煙囪的主體，利用雙層玻璃中間形成一定厚度的空間，四周密封后并 抽成真空，外層玻璃(52)厚度為5-12毫米，材料為透光率高的高硼硅玻璃，內(nèi)層玻璃(53) 的厚度與面層相當(dāng)，在其表面鍍黑鉻，其上部有數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)，出口為百頁窗形 (51)，在其下部為百頁窗形聯(lián)動組合片(56)，平時為關(guān)閉狀態(tài)，百頁窗形聯(lián)動組合片(56) 的開閉由電磁閥(55)控制。太陽能熱煙囪的工作原理當(dāng)要利用太陽能熱煙囪(13)進(jìn)行排氣風(fēng)干、換氣、降溫時，開啟電磁閥(55)排氣 口的百頁窗形聯(lián)動組合片(56)打開，儲藏保鮮庫(10)庫內(nèi)、外連通，陽光透過太陽能熱煙 囪吸熱玻璃的外層(52)被內(nèi)層玻璃(53)表面的黑鉻吸收轉(zhuǎn)換為熱能，熱能在真空層沒有 傳導(dǎo)介質(zhì)，只能傳遞到煙囪內(nèi)的空氣，空氣被加熱后，比重降低，向上流動，儲藏保鮮庫(10) 庫內(nèi)的空氣跟隨上流，隨著煙囪內(nèi)的溫度的升高，空氣的流速加快，庫內(nèi)的熱量、水分也被 帶走得越快，從而達(dá)到不用電，儲藏保鮮庫(10)內(nèi)的儲物就能被風(fēng)干或降溫的目的。特別說明電磁閥(55)可設(shè)定為起動數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)必須啟動，在只用太 陽能熱煙囪時也可獨(dú)立啟動。10、儲藏保鮮庫的進(jìn)氣口的結(jié)構(gòu)功能儲藏保鮮庫(10)的進(jìn)氣口(25)的結(jié)構(gòu)如附圖(3)防鼠網(wǎng)(62)過濾網(wǎng)(65)(按 需要，可選透氣性高的玻璃纖維或?yàn)V紙)，自動下垂式百頁(67)其材料可選鋁合金或輕質(zhì) 碳纖維，其功能要達(dá)到數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)在極低的轉(zhuǎn)速或太陽能煙囪有陽光時，空氣都 能正常通過。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明為全自動太陽能除濕風(fēng)干冷藏系統(tǒng)，其特征是利用(槽式、碟式、塔式等)中 高溫太陽能集熱器收集的熱能用于物質(zhì)儲藏；收集的熱能一方面直接應(yīng)用于儲藏庫內(nèi)物質(zhì) 的加熱、風(fēng)干、保溫，另一方面通過二元溶液吸收式制冷設(shè)備制成冷媒水，利用冷媒水對儲 藏庫內(nèi)物質(zhì)的除濕、風(fēng)干、冷藏；本發(fā)明不但具有除濕、風(fēng)干，冷藏功能，還具有加熱、增濕、 補(bǔ)充儲物需要的氣體等功能；具體由太陽能集熱器(4)收集熱能、高溫液體庫(31)儲藏收 集的熱能、二元溶液吸收式制冷機(jī)(3)將收集的熱能制成冷媒水、冷媒水庫(7)用于儲藏冷 媒水、儲藏保鮮庫(10)用于儲藏需要保質(zhì)保鮮的物質(zhì)、供氣裝置(32)提供惰性氣體、除濕 降溫室(22)能將流經(jīng)的空氣降溫除濕、水供應(yīng)設(shè)備(39)能提供儲藏物質(zhì)需要的水分、增濕 升溫?fù)Q氣室(17)能將流經(jīng)的空氣加熱或增加濕度并能在此注入惰性氣體、冷凝管(11)能 將儲藏保鮮庫內(nèi)的溫度濕度降低，由微型處理器(5)對儲藏保鮮庫(10)內(nèi)的溫度、濕度、氣 體含量等指標(biāo)進(jìn)行檢測分析后，按所儲物質(zhì)需要的最佳環(huán)境，對以上各部分循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行 運(yùn)轉(zhuǎn)控制，達(dá)到儲藏物質(zhì)所需要的最佳溫度、濕度、氣體含量等條件。
2.本發(fā)明在排氣口設(shè)有太陽能熱煙囪(附圖2)，其特征在于本結(jié)構(gòu)充分利用熱空 氣比重低，向上流動的原理，利用雙層玻璃中間形成一定厚度的空間，四周密封后并抽成真 空，外層玻璃(52)厚度為5-12毫米，材料為透光率高的高硼硅玻璃，內(nèi)層玻璃(53)的厚 度與面層相當(dāng)，在其表面鍍黑鉻，其上部有數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)，出口為百頁窗形(51)，在 其下部為百頁窗形聯(lián)動組合片(56)，百頁窗形聯(lián)動組合片(56)的開閉由電磁閥(55)控 制；當(dāng)要利用太陽能熱煙囪(13)進(jìn)行排氣風(fēng)干時，開啟電磁閥(55)排氣口的百頁窗形聯(lián)動 組合片(56)打開，儲藏保鮮庫(10)庫內(nèi)、外連通，陽光透過太陽能熱煙囪吸熱玻璃的外層 (52)被內(nèi)層玻璃(53)表面的黑鉻吸收轉(zhuǎn)換為熱能，熱能在真空層沒有傳導(dǎo)介質(zhì)，只能傳遞 到煙囪內(nèi)的空氣，空氣被加熱后，比重降低，向上流動，儲藏保鮮庫(10)庫內(nèi)的空氣跟隨上 流，隨著煙囪內(nèi)的溫度的升高，空氣的流速加快，庫內(nèi)的熱量、水分也被帶走得越快，從而達(dá) 到不用電，儲藏保鮮庫(10)內(nèi)的儲物就能被風(fēng)干或降溫的目的。
3.本發(fā)明在進(jìn)氣口設(shè)有單向過濾防鼠裝置，其特征在于儲藏保鮮庫(10)的進(jìn)氣口 (25)的結(jié)構(gòu)如附圖(3)防鼠網(wǎng)(62)過濾網(wǎng)(65)(按需要，可選透氣性高的玻璃纖維或?yàn)V 紙)，自動下垂式百頁(67)，下垂時，進(jìn)氣口關(guān)閉，其只能向里轉(zhuǎn)動，空氣只能進(jìn)不能出，其 材料可選鋁合金或輕質(zhì)碳纖維，其功能要達(dá)到數(shù)控調(diào)速排氣扇(12)在極低的轉(zhuǎn)速或太陽 能煙囪有陽光時，空氣都能正常通過。
全文摘要
全自動太陽能除濕風(fēng)干冷藏系統(tǒng)，本發(fā)明為全自動太陽能除濕風(fēng)干冷藏系統(tǒng)，由太陽能集熱器(4)、高溫液體庫(31)、二元溶液吸收式制冷機(jī)(3)、冷媒水庫(7)、儲藏保鮮庫(10)、供氣裝置(32)、除濕降溫室(22)、水供應(yīng)設(shè)備(39)、增濕升溫?fù)Q氣室(17)、冷凝管(11)組成，由微型處理器(5)對儲藏保鮮庫(10)內(nèi)的溫度、濕度、氣體含量等指標(biāo)進(jìn)行檢測分析后，按所儲物質(zhì)需要的最佳環(huán)境，對以上各部分循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制，達(dá)到儲藏物質(zhì)所需要的最佳溫度、濕度、氣體含量等條件。本發(fā)明的應(yīng)用，能提高儲備糧食品質(zhì)，延長保質(zhì)、保鮮期；節(jié)約大量的人力、物力、財(cái)力，減少溫室效應(yīng)，有利于節(jié)能減排事業(yè)。
文檔編號A01G5/06GK101990939SQ20101010104
公開日2011年3月30日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者劉盛里 申請人:劉盛里