太陽能空氣集熱器是利用太陽能直接加熱空氣的裝置，最高穩(wěn)定出風溫度可達到140℃(三塊串聯(lián))。加溫后的熱空氣可廣泛的用于藥材、紡織物、食品等領域的干燥，以及海水淡化、民用采暖等方面，集熱性能高，清潔無污染。

空氣集熱器太陽能烘干系統(tǒng)受天氣的影響較大，而且大部分農作物和工業(yè)烘干需要全天候連續(xù)不斷的烘干，如果僅依靠太陽能作為單一能源，具有很大的局限性，為不影響使用效果，一般需要配置輔助能源。目前常規(guī)的輔助熱源中高溫熱泵是最方便的一種方式，太陽能空氣集熱器與高溫熱泵耦合，可以滿足采暖和烘干高溫高效的需要，實現(xiàn)很好的節(jié)能效果。

據(jù)了解，廣東五星太陽能股份有限公司(簡稱五星太陽能)實現(xiàn)了相對高效的太陽能空氣集熱器在烘干系統(tǒng)中與高溫熱泵的耦合，其中空氣集熱器瞬態(tài)效率截距0.66，熱損系數(shù)3.99；高溫熱泵在環(huán)境25℃左右時，出口溫度40℃時COP在 4.65左右，出口溫度75℃時COP在?3.4以上。兩者耦合的烘干房可以精確控溫、控濕，分階段控制，適合不同烘干物干燥，品質優(yōu)良。目前五星太陽能已經在食品烘干、 中草藥烘干、農作物烘干、工業(yè)生產烘干等領域做了大量示范工程，運用項目包括：地毯、煙草、枸杞、檳榔、臘肉、金銀花、桂圓、蔬菜的烘干等，以及青海、寧夏等東北地區(qū)民用采暖工程。

本文通過五星太陽能設計建設的寧夏吳忠枸杞空氣能熱泵+太陽能烘干系統(tǒng)對太陽能中溫空氣集熱技術進行介紹，以供參考。

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工程概述

寧夏吳忠枸杞空氣能熱泵+太陽能烘干系統(tǒng)位于寧夏自治區(qū)吳忠市，由五星太陽能設計并整體建設。在吳忠，枸杞的采摘期為6月至10月，其中，枸杞的收成初期為6月中旬至6月下旬，盛期為7月上旬至8月下旬，晚期為9月中旬至10月下旬，這段時間平均輻照19.352MJ/(㎡*d)，平均氣溫18.3℃。因而寧夏枸杞烘干作業(yè)的時間為每年的6～10月。

由于枸杞鮮果含水率80%左右，且枸杞果實有膠質果皮，前期烘干不能太高溫度，需求分階段由35℃～65℃逐漸加溫，烘干時間比較長，大約需求24小時，由高精度操控儀調節(jié)溫度和濕度。

為提升枸杞農在采收季節(jié)枸杞的烘烤能力，提高枸杞成品率，五星太陽能依據(jù)客戶的要求，建設了空氣源熱泵+太陽能輔佐的雙源枸杞枯燥系統(tǒng)，選用聚胺脂保溫板制造烘干房，每次可進入枸杞9000Kg，烘干房裝備14臺10匹空氣源高溫熱泵烘干機和162㎡太陽能空氣集熱器。白天有陽光照射時，太陽能集熱器直接為烘干系統(tǒng)供熱，如溫度高于烘干物所需溫度，控制系統(tǒng)自動調節(jié)至所需溫度后再送入烘房。晴好天氣的白天，空氣源熱泵幾乎不啟動。太陽輻照達不到要求時，啟動空氣源熱泵提供熱源。

太陽能+熱泵枸杞烘干工程原理圖如下所示。其中，1)集熱器與烘干房集成一體，可節(jié)約成本，降低熱損；2)設計全熱交換器，回收余熱；3)設計儲熱材料，收集正午多余熱量，輻照降低時利用，更大限度提高太陽能節(jié)能率。

太陽能+熱泵枸杞烘干工程原理圖

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太陽能耦合空氣源熱泵烘干設備

為了能夠按照烘干物最佳干燥工況要求自動加熱和除濕，達到最佳烘干效果，五星太陽能開發(fā)了新型自動化太陽能干燥房。該設備集成太陽能集熱技術、太陽能集熱與熱泵聯(lián)動升溫與除濕技術，烘干房內穩(wěn)定運行溫度80℃以內，設備配置太陽能空氣集熱器和空氣源熱泵，可高效利用太陽能，無凍結風險，與傳統(tǒng)電烘干烘干相比，可以節(jié)能50%~90%。

在寧夏吳忠枸杞空氣能熱泵+太陽能烘干項目中，烘干房包括彩鋼板節(jié)能房及烤架、10匹空氣源高溫熱泵烘干機14臺、高溫高濕調速風機14臺、自動風門、排濕窗、可編程枸杞烘干控制器、溫濕度探測器等配套設備。烘干房尺寸為：18.53m×7.15m×2.12m，總容積281m3。

在枸杞烘干之前，需對烘房進行預熱，當溫度達到35℃后，方可把物架上的枸杞推進烘房。當空氣被加熱，物料在高溫烘烤的過程中，保溫房中的空氣溫度和濕度不斷上升，當保溫房內的干濕球溫度超越設定的干濕球溫度時，風門會主動逐漸敞開到最大，外界空氣進入，除濕風機聯(lián)動，將保溫房內的“水汽”經過排濕口排出。當排出水份后，保溫房內的干濕球溫度、濕度都會下降，風門又會逐漸關閉，排濕風機停止工作。空氣又在密閉的環(huán)境內加熱升溫，重新達到設定的干濕球溫度后，又會重復上述進風排濕過程，直至達到完全烘干。這種智能太陽能+熱泵烘干房能夠完成自動烘烤，可節(jié)約人力物力、節(jié)約能源。

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投資經濟性

經過計算，寧夏吳忠枸杞空氣能熱泵+太陽能烘干系統(tǒng)中每個烘房配備制熱量為488.1kW的空氣源熱泵就能滿足干燥的需求，即配置高溫熱泵烘干機組14套KRG-10(632)10HP的較為合理，制熱量為490kW。

烘干10t鮮枸杞，太陽能+熱泵總耗電量為828kWh，采用純熱泵烘干相同重量的枸杞耗電量為1237kWh，即采用太陽能為整個運行25小時的烘干系統(tǒng)節(jié)約 33%能耗。

烘干系統(tǒng)節(jié)能及經濟性分析

1)?節(jié)能率=(純熱泵系統(tǒng)能耗-太陽能熱泵系統(tǒng)能耗)/純熱泵系統(tǒng)能耗=33%；

2)?按每天節(jié)能409kWh，烘干枸杞時間為5月20日~10月30日，太陽能晴好天按照80%計算，當?shù)仉妰r按0.93元/ kWh計算，節(jié)能收益約49828元/年；

3)?太陽能系統(tǒng)部分初投資金額為1100元/㎡，單套系統(tǒng)168㎡，靜態(tài)回收期約3.7年。

與傳統(tǒng)煤烤房相比，太陽能+熱泵枸杞烘房不僅節(jié)能，而且在烘烤進程無任何污染物排放，非常環(huán)保。以工程案例中設計的枸杞干燥房為單位計量得出：采用熱泵+太陽能雙源枸杞干燥系統(tǒng)的情況下與直接用電加熱干燥房相比，每天約節(jié)電4329.5-828=3501.5度。

(所在地區(qū)晚上20度左右，白天35度左右，變工況下熱泵平均COP按3.5計，單用熱泵產熱量為1237*3.5=4329.5，改用電加熱不少于此值。)

寧夏太陽能+熱泵烘干房

14臺10P高溫空氣源熱泵

?熱泵自動化烘干生產線??

枸杞烘干

責編：張建蘋

(原標題：太陽能+熱泵枸杞烘干系統(tǒng)分析)

供稿：廣東五星

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的系统设计说明书案例_案例 | 太阳能+热泵枸杞烘干系统设计及经济性分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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