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        太陽能與雙熱源熱泵組合干燥落葉松

        2014-03-06 09:15:58胡傳坤高建民張璧光
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)

        張 力 胡傳坤 高建民 張璧光

        (北京林業(yè)大學(xué),北京,100083)

        責(zé)任編輯:戴芳天。

        木材干燥作為木質(zhì)品加工過程中的耗能大戶,占加工過程能耗的40%~70%,而且干燥過程中熱效率普遍偏低,通常僅在60%左右[1]。干燥過程中的污染問題也同樣不容忽視,因此,發(fā)展節(jié)能環(huán)保的新型木材干燥技術(shù)顯得尤為重要。

        太陽能干燥是一種節(jié)能的干燥技術(shù),太陽能作為一種清潔、可持續(xù)利用能源,在我國的能源結(jié)構(gòu)中的地位日益重要。我國太陽能總量豐富,但主要應(yīng)用于取暖、發(fā)電、農(nóng)作物干燥方面[2],用于木材干燥方面不足千分之一。傳統(tǒng)太陽能干燥設(shè)備也因其穩(wěn)定性差,前期投資高而很難推廣[3]。

        熱泵干燥也是一種節(jié)能干燥技術(shù),干燥過程中能夠循環(huán)利用干燥窯中的空氣,不向大氣中排放廢氣,因此也是一種環(huán)保的干燥技術(shù)[4]。太陽能與熱泵兩種干燥方式相結(jié)合,能夠提高干燥效益[5-6],所以太陽能與熱泵聯(lián)合干燥的優(yōu)化設(shè)計(jì)意義深遠(yuǎn)。

        本實(shí)驗(yàn)以北京林業(yè)大學(xué)研制的太陽能雙熱源熱泵干燥設(shè)備作為基礎(chǔ),對其進(jìn)行性能測試,得到設(shè)備的性能參數(shù)。再使用設(shè)備對落葉松進(jìn)行模擬干燥實(shí)驗(yàn),探討出更加合理高效的太陽能熱泵干燥工藝,進(jìn)一步提高太陽能的利用效率。為太陽能干燥設(shè)備的推廣普及提供一定的理論借鑒依據(jù)。

        1 聯(lián)合干燥裝置系統(tǒng)

        1.1 組合干燥系統(tǒng)

        太陽能及雙熱源熱泵干燥系統(tǒng)主要由太陽能熱風(fēng)干燥子系統(tǒng)、空氣源熱泵干燥子系統(tǒng)、水源熱泵干燥系統(tǒng)子系統(tǒng)組成。系統(tǒng)裝置見圖1。

        圖1 太陽能與雙熱源熱泵組合裝置

        太陽能熱風(fēng)干燥子系統(tǒng)由太陽能集熱器、散熱風(fēng)機(jī)、管路、水泵、儲熱水箱等組成。集熱器與儲熱水箱相連,當(dāng)集熱器7中水溫高于儲熱水箱5中水溫7℃時,電池閥6、9打開,同時水泵打開,進(jìn)行循環(huán),完成儲熱。

        空氣源熱泵干燥子系統(tǒng)由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥等組成,其中蒸發(fā)器包括熱泵蒸發(fā)器28和除濕蒸發(fā)器23,除濕蒸發(fā)器可以利用干燥室中的濕空氣的冷凝過程,回收熱量同時排出水分。

        水源熱泵干燥子系統(tǒng)由除濕熱泵、儲熱水箱、管路、水泵等組成,儲熱水箱5中的熱水流經(jīng)板式換熱器12,與熱泵制冷工質(zhì)換熱,提高制冷工質(zhì)溫度,提升干燥系統(tǒng)的干燥溫度和性能。

        實(shí)際使用中,可以根據(jù)天氣和干燥階段不同,可分別使用不同的干燥模式達(dá)到節(jié)能和提高干燥速率的要求。太陽能與雙熱源熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)的主要設(shè)備的參數(shù)如表1。

        表1 組合干燥系統(tǒng)主要部件特征及參數(shù)

        1.2 組合干燥系統(tǒng)的運(yùn)行方式

        聯(lián)合干燥系統(tǒng)共有3種運(yùn)行模式,太陽能干燥模式,水源熱泵干燥模式和空氣源熱泵干燥模式。當(dāng)天氣晴好,水溫高時,熱水直接通過窯內(nèi)散熱銅管,進(jìn)行加熱??諝庠茨J较拢瑹岜弥苯訌目諝庵腥?,對干燥窯加熱。水源模式下,水箱中的熱水通過換熱器給熱泵提供熱量,熱泵再對干燥窯進(jìn)行加熱。3種模式在干燥過程中可以相互轉(zhuǎn)換,適應(yīng)不同的干燥要求。

        在模擬實(shí)驗(yàn)中,熱泵干燥實(shí)驗(yàn)使用空氣源熱泵,組合干燥實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)天氣條件達(dá)到干燥要求時使用太陽能干燥,陰天或陰雨天使用空氣源熱泵或水源熱泵進(jìn)行干燥。

        2 干燥系統(tǒng)性能測試

        2.1 太陽能集熱器性能測試

        太陽能集熱器性能指標(biāo)由集熱器效率ηT和供熱系數(shù)PT來表示,集熱器效率表示集熱器將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能的效率,數(shù)值越大表明集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的效率越高,供熱系數(shù)表示集熱器收集的熱量和消耗電能之比,衡量系統(tǒng)供熱能力,數(shù)值越大表明系統(tǒng)的供熱能力越強(qiáng)。ηT和PT由以下公式計(jì)算:

        式中:QT為太陽能集熱器實(shí)際獲得的熱量(J);為照射到太能集熱器上的熱值(J);G為集熱器中水的流量(kg/h);Δt為循環(huán)水的升溫(℃);Cp為水的比熱容(J·kg-1·K-1);I為太陽的輻射強(qiáng)度(W·m-2);A為集熱器的集熱面積(m2);W為循環(huán)水泵的能耗(J)。

        試驗(yàn)在8月份進(jìn)行,地點(diǎn)為北京林業(yè)大學(xué)木材干燥實(shí)驗(yàn)室,選取晴朗天氣,記錄1 d中各個時段的太陽能輻射強(qiáng)度、循環(huán)水的流速,儲熱水箱的進(jìn)水溫度和出水溫度,水的比熱容取值為4.2 J·g-1·℃-1。詳情見表2。

        表2 太陽能集熱器的性能參數(shù)

        由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出:1 d中不同時刻,隨著太陽輻射強(qiáng)度的變化,集熱效率和供熱系數(shù)變化很大,由此可知,不同季節(jié)、月份、氣候條件,對太陽能集熱器的集熱效率和供熱系數(shù)均會產(chǎn)生較大影響,即太陽能集熱器的穩(wěn)定性差,對環(huán)境的依賴性強(qiáng)。相比于傳統(tǒng)電加熱設(shè)備,太陽能集熱器供熱效率高,能耗低,北京地區(qū)8月份天氣情況下,可以保證平均供熱系數(shù)達(dá)到8以上,即可以理解為循環(huán)水泵消耗1 kW電能,為系統(tǒng)提供8 kW的熱能。8月份集熱器平均效率達(dá)到40.2,接近國際同等集熱器性能[5-6]。

        2.2 熱泵供熱系數(shù)測試

        熱泵的性能主要由供熱系數(shù)P衡量,供熱系數(shù)越高,系統(tǒng)性能越好。P由以下公式計(jì)算:

        式中:Ma為冷凝器的空氣質(zhì)量流量;Pe為熱泵的干燥系統(tǒng)的電功率;T2、T1為冷凝器的出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口溫度;Cpa為空氣的定壓比熱。

        在環(huán)境溫度為33℃時進(jìn)行性能試驗(yàn),測試數(shù)據(jù)見表3??芍諝庠礋岜媚芴峁┳罡?5℃的熱風(fēng),其平均P為2.48,水源熱泵可以提供溫度為67℃的熱風(fēng),平均P為3.77。供熱系數(shù)隨著送風(fēng)溫度的升高而升高。根據(jù)有關(guān)資料介紹[7],P>2就優(yōu)于鍋爐供熱,P>3時,就節(jié)約一次能源。這說明兩種熱泵系統(tǒng)都有明顯的節(jié)能效果,水源熱泵供熱系數(shù)優(yōu)于空氣源熱泵,故條件允許時盡量用水源熱泵[8]。

        表3 干燥系統(tǒng)測試運(yùn)行數(shù)據(jù)

        3 2種干燥方法的比較

        3.1 落葉松干燥試驗(yàn)

        干燥試驗(yàn)分為2組進(jìn)行,第一組只采用空氣源熱泵干燥,第二組采取組合干燥,干燥前中期采用太陽能熱干燥和熱泵干燥相結(jié)合,干燥后期采用水源熱泵干燥。

        實(shí)驗(yàn)材料為落葉松生材,初含水率為62%,終含水率為12%,基本密度為0.34 g/cm3,試材尺寸為0.6 m×0.1 m×0.02 m,每組15塊。實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為北京林業(yè)大學(xué)木材干燥實(shí)驗(yàn)室,試驗(yàn)結(jié)果表4所示。

        表4 空氣源熱泵和水源熱泵干燥工藝

        表4中窯溫窯濕和相對濕度全部取平均值。聯(lián)合干燥1、2 d用太陽能干燥,3、4 d使用熱泵干燥,其余全部使用太陽能—熱泵進(jìn)行干燥。比較數(shù)據(jù)可以看出:單純用熱泵對木材進(jìn)行干燥,可以滿足木材干燥工藝的要求[9],但是太陽能與熱泵聯(lián)合干燥,可以達(dá)到更高的窯溫,大大縮短了干燥時間,提高了干燥效率。聯(lián)合干燥可以克服單一太陽能干燥穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。對于不同的天氣情況合理選擇干燥方式,干燥形式靈活。在節(jié)能的同時保證干燥工藝。儲熱水箱能夠在短暫陰雨天氣下保證同熱泵的換熱量,維持干燥系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

        3.2 干燥能耗分析

        目前我國主要是以常規(guī)蒸汽干燥為主,故干燥能耗的經(jīng)濟(jì)分析采取與常規(guī)蒸汽干燥進(jìn)行對比。

        由于兩種干燥形式采取的能源形式不同,為了便于比較,全部再折算為干材的標(biāo)準(zhǔn)煤耗。

        熱泵干燥平均能耗為127 kW·h-1·m-3,聯(lián)合干燥平均能耗為114 kW·h-1·m-3,將兩組干燥方式的耗能折算成的標(biāo)磚煤耗,分別為50.8、45.6 kg/m3,與常規(guī)蒸氣干燥平均153 kg標(biāo)準(zhǔn)煤相比[1],分別節(jié)能67.8%、70.32%。

        雖然熱泵干燥和聯(lián)合干燥能耗方面優(yōu)勢明顯,但是考慮到其使用電能這種優(yōu)質(zhì)能源,電價的高低對于太陽能熱泵干燥設(shè)備的推廣和應(yīng)用具有很大影響,故電價低的地區(qū)可以最大化地發(fā)揮太陽能熱泵干燥設(shè)備的能耗優(yōu)勢。

        4 結(jié)論與建議

        聯(lián)合干燥的干燥方式靈活,有利于節(jié)能和提高干燥速率,熱泵干燥和太陽能干燥配合,可以取長補(bǔ)短,條件允許時盡量用水源熱泵。

        無論水源熱泵或空氣源熱泵都有明顯的節(jié)能效果,水源熱泵供熱系數(shù)優(yōu)于空氣源熱泵??諝庠礋岜闷骄嵯禂?shù)P為2.8,水源熱泵供熱系數(shù)P為3.7。

        熱泵干燥和聯(lián)合干燥平均能耗分別為木材50.8、45.6 kg/m3標(biāo)準(zhǔn)煤,與常規(guī)蒸汽干燥相比分別節(jié)能67.8%、70.32%,節(jié)能效果明顯。

        在太陽能資源豐富電價便宜的地區(qū),太陽能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)能耗優(yōu)勢明顯,更適用于推廣應(yīng)用。

        [1]張璧光,周永東,李賢軍.淺析熱風(fēng)干燥過程中的節(jié)能途徑[J].干燥技術(shù)與設(shè)備,2013,11(4):3-10.

        [2]張璧光.太陽能—熱泵聯(lián)合干燥木材的實(shí)驗(yàn)研究[J].太陽能學(xué)報,2007,28(8):870-873.

        [3]王芳.太陽能藕合熱泵干燥技術(shù)[J].無線互聯(lián)科技,2013,5(5):181.

        [4]伊松林,張璧光.太陽能及熱泵干燥技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.

        [5]Kuang Yuhui,Wang Ruzhu.Experimental research of heat supply coefficient of solar energy-heat pump[J].Solar Energy,2002,23(4):408-413.

        [6]羅龍會,彭金輝,張利波,等.空氣源熱泵輔助供熱太陽能干燥系統(tǒng)性能研究[J].太陽能學(xué)報,2012,33(6):963-967.

        [7]張璧光.實(shí)用木材干燥技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

        [8]張璧光.除濕干燥中臨界除濕狀態(tài)的分析[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,29(6):181-184.

        [9]徐彩霞,張璧光,伊松林,等.太陽能與熱泵聯(lián)合干燥木材特性的實(shí)驗(yàn)研究[J].干燥技術(shù)與設(shè)備,2008,4(6):184-189.

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