專利名稱：太陽池復(fù)合型干燥系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能儲(chǔ)能干燥系統(tǒng)，尤其是一種清潔無污染的太陽能蓄能利用裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界，能源問題已經(jīng)變得越來越重要，如何更好地利用資源，發(fā)展新的能源利用方式已成為時(shí)代的趨勢(shì)。太陽能擁有來源取之不盡、清潔無污染等優(yōu)點(diǎn)，可以將它應(yīng)用于諸多領(lǐng)域?，F(xiàn)在市面上已有的各種各樣的太陽能干燥器，包括溫室型太陽能干燥器、集熱器型太陽能干燥器、集熱器-溫室型太陽能干燥器、整體式太陽能干燥器和太陽能遠(yuǎn)紅外干燥器等等，總體來說存在的最大問題就是受天氣影響大，效率不高的缺點(diǎn)。目前公開的專利主要有專利號(hào)CN200920090974.8，集熱器-溫室型太陽能干燥器，專利號(hào)CN200720058640. 3，蓄熱式太陽能干燥設(shè)備，專利號(hào)CN86201386，整體回?zé)崾教柲芨稍镅b置，專利號(hào)CN86208981. 6，斜梯式太陽能干燥器等。這些太陽能干燥裝置，可以達(dá)到利用太陽能的目的，但這些裝置或是受天氣變化影響較大、無全天候工作性能，或是結(jié)構(gòu)上存在復(fù)雜性、利用效率低等一系列問題。綜上所述，目前需要一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、蓄熱能力大、干燥條件可調(diào)節(jié)、同時(shí)兼?zhèn)浼療嵝顭峁δ堋⑹芴鞖庾兓绊戄^小的復(fù)合型太陽能干燥利用系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有集熱器-溫室型太陽能干燥器受天氣變化影響大的技術(shù)問題，而提供一種太陽池復(fù)合型干燥系統(tǒng)，該系統(tǒng)能充分利用太陽能，提高干燥效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種太陽池復(fù)合型干燥系統(tǒng)，包括鹽梯度太陽池，其上層為上對(duì)流層，由清水組成，下層為下對(duì)流層，即儲(chǔ)熱層，由飽和的鹽溶液組成，中間層為非對(duì)流層，即梯度層，其特點(diǎn)是鹽梯度太陽池儲(chǔ)熱層中增設(shè)多孔吸熱介質(zhì)層。多孔吸熱介質(zhì)層采用廢棄的鍋爐渣作為吸熱介質(zhì)。多孔吸熱介質(zhì)層中設(shè)有加熱換熱銅管，加熱換熱銅管一端連接風(fēng)道，另一端連接太陽能集熱器。鹽梯度太陽池為底面長10m，寬8m的長方形，池子深為2m，在底層鋪有厚度為 20cm的鍋爐渣。本發(fā)明的有益效果是；太陽池是主要的供熱裝置，通過太陽池吸收并儲(chǔ)存熱量，利用埋在多孔介質(zhì)層的銅管換熱，將管內(nèi)空氣加熱，熱空氣上升到中間的太陽能集熱器，進(jìn)行再次吸熱后進(jìn)入干燥室，對(duì)物料進(jìn)行干燥。為了增強(qiáng)吸熱效果，在太陽池底部鋪設(shè)廢棄的鍋爐渣作為吸熱介質(zhì)。該太陽池兼有集熱器和蓄熱器的功能，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，能長時(shí)期 (跨季度)蓄熱，可以在全年內(nèi)提供性能穩(wěn)定的低溫?zé)嵩础１景l(fā)明解決了集熱器-溫室型太陽能干燥器受天氣變化影響大的問題，充分利用了太陽能，提高了干燥效率。本發(fā)明在太陽池儲(chǔ)熱層中添加了多孔介質(zhì)層(鍋爐渣)，對(duì)太陽能進(jìn)行了充分的利用，優(yōu)點(diǎn)在于適應(yīng)了多變的天氣，提高了干燥器效率，具有無污染、耗能少、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，投資少，適用范圍廣，并且其干燥效果顯著。本發(fā)明運(yùn)行過程中幾乎不耗能，太陽池蓄熱能力大，受天氣狀況影響小，必要時(shí)還可以通過對(duì)風(fēng)機(jī)以及節(jié)流閥的調(diào)節(jié)來控制空氣流量。


圖1是太陽池太陽能干燥器整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的太陽池結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1所示的太陽池-集熱器復(fù)合型干燥系統(tǒng)?？紤]到太陽池的保溫性與建造成本，將太陽池建于地表以下；將干燥室9建于地上3米處，干燥室9內(nèi)部安裝有用來放物料的網(wǎng)孔隔板7，干燥室9上方是一塊傾斜角與當(dāng)?shù)鼐暥认嗤耐该鞑ＡО?，若物料需避免陽光直曬，可以用一層遮蔭網(wǎng)將玻璃板覆蓋；太陽池1與干燥室9之間安裝太陽能集熱器 6，以充分利用太陽能。加熱換熱銅管3 —端連接風(fēng)道4，另一端連接太陽能集熱器6。經(jīng)過干燥劑干燥后的空氣從風(fēng)道4進(jìn)入太陽池中的銅管3之中，吸收熱量之后進(jìn)入中間的太陽能集熱器6，進(jìn)行再次吸熱后，熱空氣進(jìn)入干燥室9對(duì)物料進(jìn)行干燥。一方面， 到達(dá)太陽池1內(nèi)的太陽輻射10，被下對(duì)流層和多孔介質(zhì)(鍋爐渣2)吸收并儲(chǔ)存下來，加熱換熱銅管3中的空氣。另一方面，太陽輻射10投射到太陽能集熱器6的吸熱板上，吸熱板將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能加熱集熱器6內(nèi)的空氣。經(jīng)過太陽池1和太陽能集熱器6加熱的熱空氣以及干燥倉上的排風(fēng)煙 產(chǎn)生上曳氣流效應(yīng)，驅(qū)動(dòng)熱空氣進(jìn)入干燥倉9，對(duì)物料進(jìn)行干燥。與此同時(shí)，太陽光透過干燥室9頂部的玻璃蓋投射到室內(nèi)，收集起來的熱量加快物料中水分的汽化，然后熱空氣流將水汽及時(shí)帶走，最終達(dá)到加快物料干燥的目的。如圖2所示，本發(fā)明的太陽池復(fù)合型干燥系統(tǒng)，包括鹽梯度太陽池。鹽梯度太陽池最上層稱為上對(duì)流層11，一般由清水組成，其溫度與環(huán)境溫度相近，具有隔熱保溫和防止下層溶液被擾動(dòng)的功能；最下層稱為下對(duì)流層，由飽和的鹽溶液組成，主要起儲(chǔ)熱和吸熱作用，所以又稱為儲(chǔ)熱層13，其溫度在60 90°C左右；中間層稱為非對(duì)流層，是太陽池的關(guān)鍵部分，其鹽濃度隨著深度增加而增大，所以又稱為梯度層12 ；因而該層能夠有效地防止池水由于溫度升高而產(chǎn)生的自然對(duì)流。本發(fā)明中在儲(chǔ)熱層底部添加多孔介質(zhì)(鍋爐渣2)層， 該層是濃鹽水和鍋爐渣的混合物，具有很好的吸熱和保溫效果，可以使下對(duì)流區(qū)的溫度比不添加多孔介質(zhì)層的情況下有明顯增加。鹽梯度太陽池1儲(chǔ)存在土壤5內(nèi)的儲(chǔ)存區(qū)深度為0.3 m Im的太陽池，能達(dá)到 90°C 100°C的高溫，但對(duì)周圍空氣和土壤的熱損失較大，儲(chǔ)存時(shí)間也較短。儲(chǔ)存區(qū)深度為 2 m 5 m的太陽池，能長時(shí)期地貯存大量的熱，其熱損失小，池的貯存效率也高；經(jīng)過實(shí)驗(yàn)對(duì)比考慮，設(shè)計(jì)的太陽池的大小為底面長10m，寬8m的長方形，池子深為2m，在底層鋪有厚度為20cm的鍋爐渣2。為了更好地進(jìn)行換熱，本發(fā)明選擇傳熱效果好的銅管作為換熱管，考慮到鹽水對(duì)銅管3有腐蝕性，本發(fā)明在銅管3外表鍍上一層防腐蝕漆或者鍍一層導(dǎo)熱性能好的金屬。 為增大換熱面積和更均勻地吸收鹽池蓄熱，采用一組并排平鋪并有一定斜度的銅管3 (大約為10° )放置在鹽梯度太陽池1中爐渣層的上半部分，擬采用20條外徑為IOcm的，壁厚為 3mm的銅管3并排鋪在爐渣內(nèi)部。鹽水溶液向底部土壤的滲漏，太陽池的熱量會(huì)通過地下土壤損失掉，不僅損失大量的熱量，同時(shí)也污染了周圍環(huán)境，因此有必要采取防滲措施和絕熱措施，本設(shè)計(jì)采取的襯墊材料為人造橡膠，池體外圍充填泡沫聚苯乙烯板，以便獲得較好的保溫效果。從太陽池流出的熱空氣進(jìn)入集熱器再次被加熱，溫度升高，但提高溫度應(yīng)以不損害物料品質(zhì)為原則，尤其對(duì)某些熱敏性物料，如種子和含有揮發(fā)性物質(zhì)的中藥材料等。所以對(duì)于太陽集熱器6只是輔助設(shè)備，在物料干燥的初始階段或者太陽池1溫度不夠高的時(shí)候才啟用集熱器(若對(duì)于烘干溫度要求較高的物料，可以人工選擇啟用集熱器，其加熱后的氣體溫度，可以通過太陽集熱器6出口處的溫度計(jì)讀取)。通風(fēng)機(jī)也是本系統(tǒng)的輔助設(shè)備，它可以提高熱空氣的流動(dòng)速度，有利于傳熱和傳質(zhì)，可以有效地強(qiáng)化干燥過程。但是空氣流速大，與濕物料接觸時(shí)間短，則熱能有效利用率降低，導(dǎo)致不必要的風(fēng)機(jī)能耗，只是在外界因素(風(fēng)速)影響較大的情況下啟用。風(fēng)道入口處需要安裝空氣粉塵過濾網(wǎng)或過濾裝置，以保證銅管的換熱特性，不會(huì)因?yàn)槲廴径档?。本發(fā)明將該太陽池-集熱器復(fù)合型干燥系統(tǒng)應(yīng)用于一般糧倉糧食、倉庫食品、煤粉等的干燥以及某些特殊要求物料的干燥。本裝置還可以用來提供加熱低溫氣體(液體)， 供生活需要，這種干燥系統(tǒng)尤其在太陽能資源豐富的地區(qū)應(yīng)用前景良好。若與輔助耗能加熱設(shè)備結(jié)合使用，應(yīng)用前景更為廣闊。
權(quán)利要求
1.一種太陽池復(fù)合型干燥系統(tǒng)，包括鹽梯度太陽池(1)，其上層為上對(duì)流層(11)，由清水組成，下層為下對(duì)流層，即儲(chǔ)熱層(13)，由飽和的鹽溶液組成，中間層為非對(duì)流層，即梯度層(12)，其特征在于所述鹽梯度太陽池的儲(chǔ)熱層(13)中增設(shè)多孔吸熱介質(zhì)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽池復(fù)合型干燥系統(tǒng)，其特征在于所述多孔吸熱介質(zhì)層用廢棄的鍋爐渣(2)作吸熱介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽池復(fù)合型干燥系統(tǒng)，其特征在于所述多孔吸熱介質(zhì)層中設(shè)有加熱換熱銅管(3)，加熱換熱銅管(3)—端連接風(fēng)道(4)，另一端連接太陽能集熱器 (6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽池復(fù)合型干燥系統(tǒng)，其特征在于所述鹽梯度太陽池(1) 為底面長10m，寬8m的長方形，池子深為2m，在底層鋪有厚度為20cm的鍋爐渣(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽池復(fù)合型干燥系統(tǒng)，包括鹽梯度太陽池，其上層為上對(duì)流層，由清水組成，下層為下對(duì)流層，即儲(chǔ)熱層，由飽和的鹽溶液組成，中間層為非對(duì)流層，即梯度層。鹽梯度太陽池儲(chǔ)熱層中增設(shè)多孔吸熱介質(zhì)層。多孔吸熱介質(zhì)層用廢棄的鍋爐渣作吸熱介質(zhì)。為了增強(qiáng)吸熱效果，本發(fā)明在太陽池底部鋪設(shè)廢棄的鍋爐渣作為吸熱介質(zhì)。該太陽池兼有集熱器和蓄熱器的功能，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，能長時(shí)期(跨季度)蓄熱，可以在全年內(nèi)提供性能穩(wěn)定的低溫?zé)嵩?。本發(fā)明解決了集熱器-溫室型太陽能干燥器受天氣變化影響大的問題，充分利用了太陽能，提高了干燥效率。
文檔編號(hào)F24J2/46GK102183096SQ201110065159
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者劉平, 吳江, 張艷艷, 張茵, 張贊, 方繼輝, 方霞, 王 華, 王坤, 顏云蕓, 馬善樸 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院