收稿日期：2022-08-22

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古科技重大專項(xiàng)（2021ZD0030）；國(guó)家自然科學(xué)基金（51766012）

通信作者：閆素英（1972—），女，博士、教授，主要從事太陽(yáng)能光熱、光電利用技術(shù)方面的研究。yansy@imut.edu.cn

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2022-1261 文章編號(hào)：0254-0096（2023）12-0106-07

摘 要：為降低碳排放，利用太陽(yáng)能集熱器與空氣源熱泵聯(lián)合干燥代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃煤熱風(fēng)爐干燥。通過(guò)對(duì)比太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥和熱泵單獨(dú)干燥試驗(yàn)，研究太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)除濕特性。同時(shí)，進(jìn)行太陽(yáng)能空氣集熱器輔助空氣源熱泵的枸杞干燥試驗(yàn)，驗(yàn)證其可行性。在相同干燥溫度設(shè)定下，太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥相比熱泵單獨(dú)干燥節(jié)電了28.8%，高干燥負(fù)荷試驗(yàn)組較中等干燥負(fù)荷試驗(yàn)組相比節(jié)電15%。與傳統(tǒng)熱風(fēng)爐烘干房干燥相比，每噸枸杞干燥節(jié)約成本448元，同時(shí)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤121.14 kg，可減少CO2排放量317.39 kg。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能集熱器；空氣源熱泵；干燥；能耗；枸杞

中圖分類號(hào)：TK519""""""""" """"""" """""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

傳統(tǒng)的干燥方式有很大的局限性［1-2］，露天晾曬存在著干燥不充分、損失率大、干燥周期過(guò)長(zhǎng)等弊端；燃煤烘干機(jī)耗煤量大，有害排放還會(huì)影響干燥質(zhì)量。近年來(lái)，太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合技術(shù)興起［3-4］，太陽(yáng)能與熱泵的結(jié)合減少了常規(guī)能源的消耗［5-6］。明廷玉等［7］設(shè)計(jì)了一種配備相變蓄熱裝置的太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)，進(jìn)行茶葉干燥試驗(yàn)，與傳統(tǒng)燃煤烘干相比，節(jié)能率可達(dá)36.7%～41.1%。胡中停等［8］研發(fā)了一種太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)，夏季運(yùn)行耗電量比秋季運(yùn)行減少9.1 kWh。Singh 等［9］搭建了一種流間歇型太陽(yáng)紅外輔助熱泵干燥機(jī)，能源效率最高達(dá)58.5%，效率最高達(dá)24%。雖然前人已經(jīng)進(jìn)行了太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥物料的相關(guān)研究，節(jié)約了能耗，但設(shè)備仍存在熱損失大、能量利用率低等問(wèn)題。

本文利用一種新型的太陽(yáng)能與空氣源熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)，可分階段設(shè)置不同的干燥溫度和目標(biāo)相對(duì)濕度，有利于縮短干燥周期、提升物料干燥品質(zhì)；同時(shí)，太陽(yáng)能與空氣源熱泵的結(jié)合可節(jié)約耗電、減少碳排放。并利用該裝置進(jìn)行枸杞干燥試驗(yàn)，研究系統(tǒng)的運(yùn)行特性。結(jié)果表明，該裝置不僅可以滿足枸杞干燥要求、提高枸杞干燥品質(zhì)、縮短干燥時(shí)間，也可以節(jié)省耗電，符合可持續(xù)發(fā)展理念。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

圖1為太陽(yáng)能與空氣源熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)主要由兩部分組成：太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)和空氣源熱泵子系統(tǒng)。其中太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)包括平板空氣集熱器、集熱器風(fēng)機(jī)、防回流裝置以及集熱器風(fēng)管等裝置；空氣源熱泵子系統(tǒng)主要包括循環(huán)風(fēng)機(jī)（風(fēng)3）、室外吸熱風(fēng)機(jī)（風(fēng)1）、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器（蒸1和蒸2）、冷凝器（冷1和冷2）以及四通閥等裝置。

設(shè)定干燥所需的目標(biāo)溫度和目標(biāo)相對(duì)濕度，當(dāng)干燥室內(nèi)的溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)，啟動(dòng)空氣源熱泵的加熱功能，太陽(yáng)能干燥子系統(tǒng)是否啟動(dòng)取決于集熱器的溫度。當(dāng)太陽(yáng)輻照度充足，使得集熱器溫度高于目標(biāo)溫度15 ℃，集熱器風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，空氣在風(fēng)壓的作用下進(jìn)入集熱器加熱后被再次送入干燥室，與待干燥物料進(jìn)行熱交換；干燥室內(nèi)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度后，如果干燥室內(nèi)的相對(duì)濕度高于所設(shè)置的目標(biāo)相對(duì)濕度，則啟動(dòng)空氣源熱泵的除濕功能。

圖2為太陽(yáng)能與空氣源熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)的工作原理圖。空氣源熱泵子系統(tǒng)有加熱空氣和冷凝除濕兩種功能。在實(shí)現(xiàn)加熱功能時(shí)，系統(tǒng)以室外空氣作為低溫?zé)嵩矗諝庠谑彝怙L(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入蒸發(fā)器1，蒸發(fā)器1內(nèi)的制冷工質(zhì)吸收環(huán)境中空氣的熱量由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，氣態(tài)的制冷劑被吸入壓縮機(jī)內(nèi)經(jīng)等熵壓縮后，進(jìn)入冷凝器1并向冷凝器1附近的空氣釋放熱量；在實(shí)現(xiàn)除濕功能時(shí)，主要依靠位于干燥室內(nèi)的蒸發(fā)器2和冷凝器2，流經(jīng)物料架后的濕熱空氣在除濕風(fēng)機(jī)的作用下被吸至蒸發(fā)器2，其中制冷工質(zhì)吸收濕熱空氣的熱量變?yōu)闅鈶B(tài)，將氣流中所攜帶的水蒸氣冷凝成液態(tài)水，經(jīng)管道排出干燥室，而后制冷工質(zhì)通過(guò)節(jié)流閥2，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入冷凝器2，將除濕后的空氣進(jìn)行加熱，加熱后的空氣經(jīng)冷凝器1重新進(jìn)入到空氣循環(huán)中。當(dāng)干燥室內(nèi)的熱量較為充足，即溫度高于目標(biāo)干燥溫度3 ℃及以上時(shí)，可直接開(kāi)啟排風(fēng)扇直接向干燥室外排濕，同時(shí)確保干燥室內(nèi)的溫度處于合理的溫度區(qū)間，即目標(biāo)溫度上下2 ℃的區(qū)間內(nèi)。如此既可減小壓縮機(jī)的工作負(fù)荷，又降低了耗電量。在此過(guò)程中循環(huán)風(fēng)機(jī)一直在運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)著空氣循環(huán)流動(dòng)。

為研究太陽(yáng)能與空氣源熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)的除濕特性，搭建了試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)。太陽(yáng)能與空氣源熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)的主要參數(shù)如表1所示。

2 試驗(yàn)研究

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)

含水率（moisture content）［10］是反映物料中實(shí)際含水多少的指標(biāo)，濕基含水率（[ω]）如式（1）所示。

[ωt=mt-mdmt×100%] （1）

式中：[ωt]——[t]時(shí)刻的濕基含水率， %；[mt]——干燥至任意時(shí)刻的質(zhì)量，g；[md]——物料中干物質(zhì)的質(zhì)量，g。

單位時(shí)間除濕量（moisture extraction rate，MER）［11］表征單位時(shí)間內(nèi)除去物料中水分的質(zhì)量（kg/h），如式（2）表示。

[RME=Mtt]""" （2）

式中：[t]——干燥時(shí)長(zhǎng)，h；[Mt]——[t]時(shí)間段內(nèi)除去水分的質(zhì)量，kg。

單位能耗除濕量（specific moisture extraction rate，SMER）［12］是評(píng)價(jià)系統(tǒng)的節(jié)能效果的重要參數(shù)，定義為除去物料中水分的質(zhì)量與太陽(yáng)能輔助熱泵干燥系統(tǒng)消耗的總電能之比（kg/kWh），由式（3）表示。

[RSME=MWWp]"" （3）

式中：[MW]——除去水分的質(zhì)量，kg；[Wp]——系統(tǒng)消耗的總電能，kWh。

節(jié)能率（energy saving rate）表征太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥模式的節(jié)能效率，定義為熱泵單獨(dú)運(yùn)行模式耗電量與太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合運(yùn)行模式耗電量的差值，與熱泵單獨(dú)運(yùn)行模式耗電量的比值，可按式（4）計(jì)算：

[ηs=E1-E2E1]""""" （4）

式中：[E1]——熱泵單獨(dú)運(yùn)行模式的總耗電量，kWh；[E2]——太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合運(yùn)行模式的總耗電量，kWh。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

2.2.1 不同擺放方式的干燥試驗(yàn)

為研究物料擺放在干燥室上部、中部、下部和分散擺放時(shí)的系統(tǒng)除濕特性，采用4種擺放方式，干燥量均為1.332 kg。分別進(jìn)行了太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥試驗(yàn)和熱泵單獨(dú)干燥試驗(yàn)，對(duì)比分析含水率、單位能耗除濕量和單位時(shí)間除濕量等指標(biāo)。

2.2.2 不同干燥負(fù)荷的干燥試驗(yàn)

為研究系統(tǒng)在不同干燥負(fù)荷下的除濕特性，在低、中、高3種干燥負(fù)荷（3種干燥負(fù)荷分別為2.644、3.966和31.728 kg）進(jìn)行太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥試驗(yàn)，分析系統(tǒng)的含水率、單位能耗除濕量和單位時(shí)間除濕量等指標(biāo)。

2.2.3 新鮮枸杞干燥試驗(yàn)

試驗(yàn)共采用新鮮枸杞56.2 kg，均勻地鋪放在16個(gè)干燥托盤(pán)中，其中部分枸杞用碳酸氫鈉粉末進(jìn)行預(yù)處理。取其中30 g枸杞作為標(biāo)志性物料。在試驗(yàn)過(guò)程中，每隔一段時(shí)間取出標(biāo)志性物料稱重，將各托盤(pán)中的標(biāo)志性物料除濕量的平均值作為干燥室中所有物料的平均除濕量。將干燥室內(nèi)的目標(biāo)溫度分3個(gè)階段分別設(shè)置為40 ℃（6 h）、50 ℃（6 h）、60 ℃，目標(biāo)相對(duì)濕度設(shè)定為30％。試驗(yàn)所用巴彥淖爾枸杞的初始含水率為72.9%，枸杞干燥終了的濕基含水率為13%時(shí)達(dá)到干燥目的。

3 太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)除濕特性

3.1 含水率對(duì)比

圖3為物料的濕基含水率對(duì)比圖。由圖3可知，在不同的擺放方式下，太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥的物料含水率都下降得更快，在整個(gè)干燥過(guò)程中，一直低于熱泵單獨(dú)干燥的物料含水率。這是由于聯(lián)合干燥有集熱器供熱，空氣源熱泵不需要頻繁的啟動(dòng)加熱功能，可在需要的時(shí)候啟動(dòng)除濕功能，使得設(shè)備除濕效果更好，物料含水率下降更快。

對(duì)于下部擺放試驗(yàn)，在干燥前3 h，2種干燥方式的物料濕基含水率差異很小，第4小時(shí)開(kāi)始，聯(lián)合干燥的含水率才逐漸低于熱泵單獨(dú)干燥。這是因?yàn)樵诟稍锴捌?，起主要除濕作用的是除濕機(jī)，物料擺放在干燥室下部，會(huì)頻繁的觸發(fā)除濕功能，使得兩者差異很小。而在干燥后期，干燥室內(nèi)空氣的相對(duì)濕度較低，設(shè)備很少啟動(dòng)除濕功能，集熱器提供的熱量使得干燥室內(nèi)的溫度能一直穩(wěn)定在目標(biāo)溫度左右，所以整體上還是太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥試驗(yàn)中，物料的濕基含水率下降更快，這也說(shuō)明了相比熱泵單獨(dú)運(yùn)行模式，太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合運(yùn)行具有更好的干燥效果。

而對(duì)于分散擺放試驗(yàn)，在干燥過(guò)程的前4 h，聯(lián)合干燥的含水率比熱泵單獨(dú)干燥平均低6.75％，與物料上部、中部、下部擺放相比差異更大，這說(shuō)明物料分散擺放時(shí)，太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥的優(yōu)化效果更明顯。

3.2 單位時(shí)間除濕量對(duì)比

圖4為單位時(shí)間除濕量對(duì)比圖。由圖可知，在不同的擺放方式下，太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥方式的單位時(shí)間除濕量在干燥前期都更大，在干燥末期較小。且在整個(gè)干燥過(guò)程中，基本都呈現(xiàn)逐漸下降的變化趨勢(shì)。其中物料上部擺放試驗(yàn)的除濕效果主要來(lái)自系統(tǒng)的制熱功能，基本不需要運(yùn)行除濕功能，因此在干燥前期較長(zhǎng)時(shí)間地維持了相對(duì)穩(wěn)定的單位時(shí)間除濕量，其峰值出現(xiàn)的時(shí)間也相對(duì)滯后。而其余3種擺放方式都在第1小時(shí)達(dá)到單位時(shí)間除濕量的峰值，對(duì)比發(fā)現(xiàn)物料上部、中部擺放的峰值相對(duì)較小，物料下部、分散擺放的峰值相對(duì)較大，這是由于下部、分散擺放時(shí)除濕機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，除濕效果較好。

在干燥過(guò)程前4 h，物料上部、中部、下部和分散擺放的聯(lián)合干燥平均單位時(shí)間除濕量分別為2074.73、2085.41、2278.24和2679.9 g/h，熱泵單獨(dú)干燥平均單位時(shí)間除濕量分別為1869.12、1891.71、2153.9和2404.8 g/h，分別相對(duì)提高了11%、10%、5.8%、11.4%?？梢?jiàn)由于集熱器加入制熱，系統(tǒng)的除濕效果都有所提升；但物料下部擺放由于除濕機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，其提升效果最小。

3.3 系統(tǒng)能耗對(duì)比

圖5為單位能耗除濕量及耗電量對(duì)比圖。由圖可知，在不同的擺放方式下，太陽(yáng)能聯(lián)合干燥的單位能耗除濕量都大于熱泵單獨(dú)干燥，相應(yīng)的耗電量都較低。僅在干燥后期，由于物料中含水率較小，聯(lián)合干燥的單位能耗除濕量才低于熱泵單獨(dú)干燥。

在整個(gè)干燥過(guò)程中，分散擺放的單位能耗除濕量最小，其中，在熱泵單獨(dú)干燥下為877.4 g/kWh，太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥下為1183.8 g/kWh，相對(duì)提高了34.9%。這一方面是由于擺放在下方的物料會(huì)頻繁觸發(fā)設(shè)備的除濕功能，另一方面是由于物料擺放較為分散，除濕功能無(wú)法有效作用于所有的物料，進(jìn)一步導(dǎo)致了除濕機(jī)運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，造成耗電量的增大。

當(dāng)物料集中擺放在干燥室下部時(shí)，設(shè)備的除濕效果最好，物料中水分迅速減少，所以物料下部擺放兩種干燥方式的單位能耗除濕量都最大，其中，熱泵單獨(dú)干燥的單位能耗除濕量為1268.2 g/kWh，聯(lián)合干燥單位能耗除濕量為1633.1 g/kWh，相對(duì)增大了364.9 g/kWh，提高了28.8%。

3.4 不同干燥負(fù)荷的系統(tǒng)除濕特性

圖6為低、中干燥負(fù)荷下的耗電量和單位能耗除濕量對(duì)比圖，由圖可知，對(duì)于干燥負(fù)荷較大的試驗(yàn)組，其耗電量整體較高，且經(jīng)過(guò)干燥初期的制熱階段后，由于除濕量更大，壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)，其耗電量的上升趨勢(shì)相對(duì)較明顯；此外，其單位能耗除濕量在干燥過(guò)程中的大部分時(shí)間，都要高于干燥負(fù)荷較小的試驗(yàn)組，兩者的差值也呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。

在干燥初期，物料含水率較大，由于干燥負(fù)荷較低的一組未能充分發(fā)揮設(shè)備的干燥能力，造成了2試驗(yàn)組的單位能耗除濕量差值較大，可達(dá)679.72 g/kWh；而在第6小時(shí)，負(fù)荷較小的試驗(yàn)組含水率較低，也造成了差值較大的現(xiàn)象，可達(dá)685.34 g/kWh。在整個(gè)干燥過(guò)程中，低干燥負(fù)荷試驗(yàn)組的單位能耗除濕量為1527.23 g/kWh，而中等干燥負(fù)荷試驗(yàn)組的單位能耗除濕量為1606.19 g/kWh，提高了5.2%。

圖7為高干燥負(fù)荷試驗(yàn)組的單位能耗除濕量和單位時(shí)間除濕量變化曲線。由圖可知，在干燥初期，由于物料含水率較高且有集熱器向干燥室提供熱量，設(shè)備的單位能耗除濕量和單位時(shí)間除濕量都較高，分別為3294.97和7973.85 g/h，遠(yuǎn)高于同時(shí)段干燥負(fù)荷較低的兩個(gè)試驗(yàn)組。

此外，經(jīng)計(jì)算，本試驗(yàn)組在整個(gè)干燥過(guò)程中的單位時(shí)間除濕量為5384.58 g/h、單位能耗除濕量為1846.74 g/kWh，與中等干燥負(fù)荷試驗(yàn)組相比分別提升了33.3%、15%。從上述結(jié)果來(lái)看，高干燥負(fù)荷試驗(yàn)組將系統(tǒng)的除濕性能發(fā)揮得較為充分。

4 枸杞干燥試驗(yàn)及能耗分析

4.1 干燥室內(nèi)溫度變化情況

圖8為干燥室進(jìn)風(fēng)側(cè)溫度變化情況。由圖可知，由于設(shè)備采取溫差控制，溫度回差設(shè)置為2 ℃，干燥室內(nèi)的溫度一直在目標(biāo)溫度上下2 ℃的范圍內(nèi)劇烈波動(dòng)，符合實(shí)際情況。這種波動(dòng)實(shí)際上代表了空氣源熱泵的啟動(dòng)頻率，由于夜間無(wú)集熱器供熱，就需要頻繁啟?？諝庠礋岜玫膩?lái)維持干燥室內(nèi)的溫度。

干燥進(jìn)行至第15小時(shí)，波動(dòng)頻率明顯降低。這是因?yàn)殡S著太陽(yáng)輻照度的上升，集熱器開(kāi)始向干燥室供熱，不需要頻繁啟動(dòng)空氣源熱泵，這也從側(cè)面說(shuō)明了太陽(yáng)能與空氣源熱泵互補(bǔ)干燥系統(tǒng)的節(jié)能效果。

4.2 系統(tǒng)節(jié)能效果

圖9為不同干燥溫度下，枸杞干燥速率的變化曲線。由圖可知，枸杞熱風(fēng)干燥過(guò)程主要發(fā)生在降速干燥階段，沒(méi)有呈現(xiàn)出明顯的恒速干燥階段。干燥過(guò)程開(kāi)始時(shí)，經(jīng)過(guò)短暫的增速干燥過(guò)程，枸杞的干燥速率達(dá)到最大值，且干燥溫度越高，干燥速率的最大值越大，但干燥成品品質(zhì)降低。

圖10為單位時(shí)間除濕量、單位能耗除濕量以及平均太陽(yáng)輻照度隨時(shí)間的變化情況?？梢杂^察到，每次目標(biāo)溫度升高時(shí)，單位時(shí)間除濕量都達(dá)到新的峰值，而后呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)樵谙嗤瑴囟认?，隨著枸杞水分的減少，其內(nèi)部到表層的濕度梯度越來(lái)越小，則水分從內(nèi)部向表層遷移的速度也越來(lái)越慢。單位能耗除濕量在前兩個(gè)階段也呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)，但在第3個(gè)階段，隨著太陽(yáng)輻照度的升高，單位能耗除濕量長(zhǎng)時(shí)間呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這是由于集熱器開(kāi)始向干燥室供熱，縮短了熱泵的運(yùn)行時(shí)間，減少了耗電量，表明此時(shí)段設(shè)備的節(jié)能效果有所提升。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)［13］試驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用熱風(fēng)爐烘干房干燥1 t枸杞，需要燃燒380 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，耗電量約40 kWh。本次試驗(yàn)中，共干燥新鮮枸杞56.2 kg，耗電47.71 kWh，不需人工值守，則可計(jì)算得干燥成本為0.244 元/kg，比燃煤烘干房減少了0.448 元/kg，降低了64.7%。使用本文提出的太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)干燥1 t枸杞折合總耗煤量約為271.66 kg，比燃煤烘干房減少了121.14 kg，參考《能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匯編》中的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒排放量，相當(dāng)于減少CO2排放317.39 kg，減少SO2排放9.09 kg，減少NOX排放4.54 kg。

5 結(jié) 論

本文利用太陽(yáng)能與空氣源熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)，該系統(tǒng)可分階段設(shè)置目標(biāo)溫度、目標(biāo)相對(duì)濕度等干燥參數(shù)，通過(guò)平板空氣集熱器供熱、空氣源熱泵供熱及除濕來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的干燥，通過(guò)聯(lián)合系統(tǒng)的干燥試驗(yàn)，得出以下結(jié)論：

1）在相同干燥負(fù)荷下，物料上部擺放的節(jié)能率最大，為32.08%；物料下部擺放的節(jié)能率最小，為22.43%，但由于壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，提升了系統(tǒng)干燥性能，使得單位能耗除濕量最大，為1633.1 g/kWh；

2）隨著干燥負(fù)荷的增大，系統(tǒng)的單位能耗除濕量和單位時(shí)間除濕量都在增大，這說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，較大的干燥負(fù)荷可以更充分地發(fā)揮系統(tǒng)的干燥性能。

3）與傳統(tǒng)燃煤熱風(fēng)爐干燥方式相比，每干燥1 t枸杞成本節(jié)約448元，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤121.14 kg，減少CO2排放317.39 kg。

4）由于排風(fēng)扇功率較小，當(dāng)干燥負(fù)荷較小而太陽(yáng)輻照度較高的時(shí)候，由于排熱不及時(shí)，干燥室內(nèi)的溫度會(huì)超出預(yù)設(shè)值，將據(jù)此對(duì)設(shè)備加以改進(jìn)。

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DRYING CHARACTERISTICS AND ENERGY CONSUMPTION ANALYSIS OF SOLAR HEAT PUMP COMBINED SYSTEM OF WOLFBERRY

Yan Suying，Zhao Long，Wang Qun

（College of Energy and Power Engineering， Inner Mongolia University of Technology， Hohhot 010051， China）

Abstract：In order to reduce carbon emissions， the combination of solar collector and air source heat pump is used to replace the traditional coal burning hot blast stove drying. The dehumidification characteristics of solar heat pump system were studied by comparing the combined drying of solar heat pump and the drying of heat pump alone. At the same time， the drying experiment of Chinese wolfberry with solar air collector assisted air source heat pump was carried out to verify its feasibility. Under the same drying temperature setting， the solar heat pump combination dryingcan save 28.8% electricity power compared with the heat pump alone drying， and the high drying load experimental group can save 15% electricity power compared with the medium drying load experimental group. Compared with the traditional hot blast oven drying room drying， each ton of wolfberry drying cost is saved 448 yuan， that means saving standard coal 121.14 kg， reducing CO2 emissions 317.39 kg.

Keywords：solar collectors； air source heat pumps； drying； energy consumption； Chinese wolfberry