地熱農(nóng)業(yè)

熱泵節(jié)能減排在農(nóng)業(yè)干燥應用 降低能耗成本

地大熱能地熱+網(wǎng)訊:熱泵是一種通過輸入少量高品位能量,從而將低溫物體的熱量轉(zhuǎn)移到高溫物體的裝置。按驅(qū)動方式可分為壓縮式熱泵吸收式熱泵。壓縮式熱泵以氟利昂等工質(zhì)為循環(huán)介質(zhì),通過消耗電力或機械功,實現(xiàn)熱量由低溫熱源高溫熱源的轉(zhuǎn)移,制熱性能系數(shù)(COP)可達3. 0~7. 0;吸收式熱泵按用途分為增熱型和升溫型。增熱型指利用少量高溫熱源熱能,產(chǎn)生大量中溫有用熱能,制熱COP可達1. 6~2. 4;升溫型指利用大量中溫熱源熱量產(chǎn)生少量高溫有用熱能,制熱COP為0. 4~0. 6。熱泵技術比傳統(tǒng)鍋爐等方式可以顯著降低煤、石油和天然氣等一次能源消耗,進而顯著降低碳排放,因此將成為實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的有效技術路線。


熱泵節(jié)能減排在農(nóng)業(yè)干燥應用 降低能耗成本-地大熱能-熱泵系統(tǒng)專家

 

農(nóng)業(yè)行業(yè)應用


為了保證農(nóng)產(chǎn)品儲藏品質(zhì),干燥已成為農(nóng)產(chǎn)品加工過程中普遍的單元操作,而農(nóng)產(chǎn)品干燥能耗僅次于造紙干燥能耗。因此,在保證農(nóng)產(chǎn)品干燥品質(zhì)的前提下,需要尋求降低干燥過程能耗的方式。
熱泵干燥是隨著熱泵技術的興起而發(fā)展起來的,與傳統(tǒng)干燥方式相比具有實現(xiàn)大氣污染物和溫室氣體協(xié)同減排效果。近年來,隨著我國“煤改電”和“煤改氣”政策的推廣和落實,熱泵干燥技術農(nóng)業(yè)方面的應用已成為干燥領域關注和研究的熱點,包括對煙葉、玫瑰花和枸杞等的干燥都已得到一定應用。

新型太陽能-熱泵聯(lián)合干燥裝置,用于干燥香菇試驗。系統(tǒng)原理如圖1所示:

熱泵節(jié)能減排在農(nóng)業(yè)干燥應用 降低能耗成本-地大熱能-熱泵系統(tǒng)專家


圖中T1—T6為溫度傳感器。試驗結果表明,所設計的太陽能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)的COP在 3. 50~4. 35之間,能源利用率在0. 58~0. 78之間,在相同的干燥溫度條件下,太陽能熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)的太陽能利用率較普通熱泵干燥系統(tǒng)高,節(jié)能減碳效果顯著。

 

半封閉式熱泵干燥機

熱泵節(jié)能減排在農(nóng)業(yè)干燥應用 降低能耗成本-地大熱能-熱泵系統(tǒng)專家

 

建立了空氣處理流程與準二級壓縮熱泵系統(tǒng)耦合方案,建模分析了基于準二級壓縮的過冷器和閃發(fā) 2種熱泵系統(tǒng)流程的性能。結果表明,與傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)相比,2種準二級壓縮熱泵系統(tǒng)均能降低壓縮機排氣溫度;在冷凝溫度為50 ℃,蒸發(fā)溫度為-25~0 ℃ 工況 下 , 冷器系統(tǒng)制熱COP提高了5. 0%~7. 1%,閃發(fā)器系統(tǒng)制熱COP 提高了2. 3%~6. 6%。


空氣源熱泵機組在糧食烘干領域的應用與不同熱源糧食烘干成本對比,空氣源熱泵投資雖高于燃煤、燃油和電加熱等烘干方式,但低運行成本及優(yōu)良的環(huán)保特性為其今后在烘干領域的應用提供了保證。


熱泵-電加熱聯(lián)合烘干機在食品烘干上的應用熱泵-電加熱聯(lián)合烘干的熱風成本僅為純電加熱的 60. 9%,在節(jié)能降耗和降低生產(chǎn)成本上有明顯優(yōu)勢。隨著熱泵干燥技術的日趨成熟,其優(yōu)異的節(jié)能減排效果已被各種試驗研究所證明,加之人們對環(huán)境問題的關注,熱泵干燥技術已顯現(xiàn)出廣闊的應用前景。


結合熱泵多能互補的研究思路,針對熱泵干燥系統(tǒng)與太陽能、微波和電熱等系統(tǒng)的耦合研究已成為農(nóng)產(chǎn)品干燥行業(yè)新的研究熱點,為進一步實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品干燥的節(jié)能、降本、提質(zhì)和增效提供了方向。此外,通過開發(fā)高溫熱泵來提高熱泵干燥效率,是熱泵干燥技術研究的另一個發(fā)展方向。