ＧＭ产业与布场
一．太阳能千燥
太阳能是清洁、廉价的可再生能源，取之不尽用之不竭。

每年到达地球表面的太阳能辐射能约为目前全世界所消耗的各种能量的１万倍。

我国有较丰富的太阳能资源，约有２／３的国土年辐射时间超过２２００ｈ，年辐射总量超过５０００ＭＪ／ｍ２。

１．太阳能干燥室的类型
太阳能干燥室一般可分为温室型和集热器型两大类，实际应用中还有两者结合的半温室型或整体式太阳能干燥室。

（１）温室型太阳能干燥室温室型太阳能干燥室如图１所示。

这是一种具有排湿口的温室。

这种干燥室的东、西、南墙及倾斜屋顶均采用玻璃或塑料薄膜等透光材料，太阳能透过玻璃进入干燥室后，辐射能转换为热能，其转换效率取决于木材表面及墙体材料的吸收特性。

一般将墙体（或吸热板）表面涂上黑色涂料以提高对太阳能的吸收率。

温室型干燥室一般为自然通风，如有条件也可以装风机实行强制通风，以加快木材的干燥速度。

图１所示为自然通风，但在干燥室顶部加了一段烟囱，以增强通风能力，且烟囱越高，通风能力越强。

温室型干燥室的优点是：造价低；建造容易；操作简单；干燥成本低。

它的缺点是：保温性能不好，昼夜温差大；干燥室容量少。

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阳能与热泵节能燥技术
玻璃
北京林业大学张璧光
图ｌ温室型太阳能干燥室外观
材堆
（２）集热器型太阳能干燥室这类干燥室是利用太阳能空气集热器把空气加热到预定温度后，通入干燥室进行干燥作业的。

从操作系统来看，此类型太阳能干燥室可以比较好地与常规能源干燥装置相结合，用太阳能全部或部分地代替常规能源。

且集热器布置灵活，干燥室容量较大。

但集热器型比温室型投资大，干燥成本高一些。

图２、３分别为集热器型干燥室原理图和实物照片。

集热器型干燥室都采取了强制通风，除集热器系统有风机外，干燥室内设有循环风机。

集热器放置的倾角（包括温室型南面的倾角）与所处的纬度有关，冬季最大日射量收集角之倾角为纬度加１０。

，夏季减１０。

如北京地区为北纬４０。

，可取集热器安装角为４５。

，以适当照顾冬季太阳能的收集。

一般情况下集热器倾
角可取当地的纬度。

根据干燥室湿度的大小和干燥工艺的要　
ＧＭ专家
图２集热器型太阳能干燥室原理
１阳光２．吸热板３．集热器４．热风管５．干燥室
６干燥室风机７．材堆８．回风管９、１１、１３风阀
１０．排湿气１２集热器风机１４．进新鲜空气
图３集热型太阳能干燥室照片
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求，集热器与干燥室问可取开式或闭式循环。

当干燥室湿度大于干燥工艺要求的湿度时，干燥系统采取开式循环，即开启风阀９、１１、１３，干燥室的湿气经风阀９而排出；而外界新鲜空气经风阀１３进入集热器加热后，送热风进干燥室。

当干燥室湿度等于或小于干燥工艺要求时，干燥系统采取闭式循环即关闭风阀９与１３，开启风阀１１，使空气在干燥室与集热器问进行闭式循环。

随着干燥室木材不断地蒸发水分，干燥室湿度会逐渐增
２．太阳能干燥木材的应用概况
利用太阳能干燥木材的研究和推广应用工作，已在世界上许多国家展开，研究工作主要在发达国家如美国、英国、法国、德国、加拿大、澳大利亚、新西兰和日本等国。

太阳能干燥的推广应用大部分在热带和亚热带国家如南非、斐济、乌干达、尼日利亚、巴西、菲律宾、泰国、印度、孟加拉及中国（包括台湾）。

总体来说，太阳能干燥木材的应用规模都很小，大多数为简易的温室型太阳能干燥室，材积一般小于１０ｍ３，最大的也不过６０ｍ３（如我国江西永修纺织器材厂）。

据不完全统计，目前世界上大约有３００余个以太阳能为能源的木材干燥室，其中中国有近２０个。

＝、热泵干燥
１．热泵干燥原理
热泵干燥和常规热风干燥的基本原理和干燥介质相同，
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均是依靠干燥室内热空气与被干物料间的对流换热，空气加热湿物料并吸收物料蒸发的水分。

二者的主要区别是湿空气的去湿方法不同。

常规热风干燥时利用向大气排湿气的方式来减少干燥室内相对湿度。

即常规干燥要根据干燥工艺的要求湿度，定期从干燥室排气道排出一部分湿度大的热空气，同时从吸气道吸入等量的外界冷空气，如图４所示。

热泵干燥主要依靠空调制冷的原理使空气中水分冷凝来降低干燥室内空气的湿度，空气在干燥室与热泵干燥机之间为闭式循环，基本上不排气。

除湿机工作原理见图５。

除湿机的主要部件是压缩机、蒸发器、膨胀阀和冷凝器。

蒸发器的作用如同空调机的室内机（或冰箱的冷冻室）蒸发器内的制冷剂吸收来自干燥室内的湿空气的热量，使空气冷却排水，使温度和相对湿度都降低。

蒸发器内制冷剂由于吸热蒸发而由液体变成气体，经压缩机升压后送至冷凝器（又称热交换器）。

冷凝器的作用如同空调室外机的散热器（或冰箱背面的散热器）。

但空调室外机散热器内的高压制冷剂是依靠外界大气冷却，使它从气体变成高压液体，热量散发在室外机周围的空气中。

热泵干燥机冷凝器内的制冷剂依靠来自蒸发器的干冷空气冷却，冷凝器内制冷剂放出热量使空气被加热变成热风又送回干燥室加热被干物料。

膨胀阀的作用是使制冷液由高压降至低压，以便使它能重新进入蒸发器内吸热进入下一个制冷循环。

由此看来，除湿机工作时，制冷剂（或称制冷工质）只是转移热量的媒介物质，它在除湿蒸发器处吸收湿空气的热量并使空气变干（湿度减小），即在冷凝器处释放出先前在蒸发器内吸收的热量（连同压缩机耗功转换的热能）使空气升温。

热泵借用水泵将水从低水位送至高水位，热泵依靠制冷工质在低温下吸热，经压缩机在高温下放出热量，空气经热泵提高了空气的温度，即提高的热能的品质。

假设热泵从低温空气中吸收了３ｋｗ的热能，热泵压缩机耗１ｋｗ的热能，就可向干燥室（或取暖空间）供应含４ｋｗ热能的高温空气。

由于热泵干燥机回收了干燥室空气排湿放出的热量，因此它是一种节能干燥设备，与常规热风干燥相比，热泵的节能率在４０％～７０％。

２．热泵干燥木材的应用概况
热泵干燥在木材干燥行业一般称为除湿干燥，由于它节能效果显著、干燥质量好、用电作能源不污染环境、技术比较成熟，目前已成为常规热风干燥之后处于第二位的干燥技术，它在加拿大、日本、意大利及美、英、法等国木材干燥设备中，已占有相当大的比例。

２０００年日本干燥行业统
计，热泵干燥占２６％。

我国自１９８０年后开始引进国外的热　
太阳能与热泵节能干燥技术
作者：张璧光， Zhang Biguang
作者单位：北京林业大学
刊名：
通用机械
英文刊名：GENERAL MACHINERY
年，卷(期)：2006(7)
被引用次数：3次
1.潘学飚.高建民.伊松林.张璧光.王天龙带有热管与储热的整体式太阳能干燥室的开发[期刊论文]-木材工业2010(4)
2.莫安辉.李刚太阳能在暖通空调中的应用[期刊论文]-中国西部科技 2009(3)
3.张智亮.付丽热管技术与太阳能在粮食干燥节能上的应用[期刊论文]-粮油加工 2008(2)
本文链接：/Periodical_tyjx200607005.aspx。