热泵干燥装置的基础知识与设计
热泵干燥技术与应用PPT学习教案
5.2目前热泵干燥技术的研究与发展:
①通过其它干燥方式联合应用，提高干燥温度与速度 ②多用途热泵系统开发与应用，使之具有干燥、空气调节、冷冻储藏等功能 。 ③改进热泵性能。通过应用高效换热器来提高热泵效率和脱水能力。
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5.3经济效益核算
单位提供热量：
1、电加热常规干燥机860千卡/度× 95%= 817千卡/度 2、燃油常规干燥机10300千卡/Kg× 80%=8240千卡/Kg
4.2谷物的干燥
从谷物中除去1%水 日本科学家测得数据为2063kJ; 俄罗斯科学家的数据为1624kJ, 常规气流干燥法平均值3000kJ
GiocoM三个年度的试验证明: 热泵干燥技术应用于谷物干燥 平均节能约30%。目前发达国 家热泵干燥技术已在谷物干燥 加工生产实际中得到广泛应用 。
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压缩机性能遭受挑战 热泵干燥机采用的是空气闭式循环方式,虽然提高了能量利用率,但
压缩机却始终处于高温高湿状态,对压缩机的性能及可靠性提出要求。
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能级消耗高 热泵干燥技术过程消耗的是能级最高的电能 热力学第一定律 热力学第二定律
能量的质量 能量的数量 统一度量标准
分析
热泵干燥过程能量的利用程度
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伽 利 略 果 脯 热泵干 燥剂
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型号 JK-ZT-HGJ10
1-25P KC-240RD DE-46W/DK
KYS
品牌 金凯 正旭 ECOZ亿思欧 德隆 科阳
厂家 广州凯能电器科技有限公司 东莞市正旭新能源设备科技有限公司 广州亿科新能源科技有限公司 广东德能热源设备有限公司 东莞市科阳节能设备科技有限公司
太阳能—热泵干燥技术
太阳能—热泵干燥技术作者：余超才来源：《数字化用户》2013年第17期【摘要】主要介绍了太阳能-热泵干燥技术的原理和特点应用，重点介绍其在木材干燥中的应用，提出今后该技术的研究方向。
【关键词】太阳能热泵木材干燥太阳能是新兴能源和可再生能源的发展研究，是最多最引人注目的，最广泛被利用的清洁能源，我们可以说，全球太阳能的发展利用是未来的主流。
主要是基于最初的小型设备，多型温室和小规模半集电极型。
据国外报道，已经建立了一个大型集热面积500平方米的太阳能干燥装置。
目前我国面临着资源和环境的双重压力，资源越来越少，环境越来越差。
经过近10年来的发展，太阳能干燥技术已经得到了很大的应用，采光200m2面积太阳能干燥装置已经蜂拥出现，即使是采光面积500平米、600平米的设备保有量也不在少数，也有许多设备出现。
从开始的干燥谷物，蔬菜，水果，木材，到后来发展到能干燥珍贵药材，花卉，茶叶等。
这里，笔者重点介绍太阳能-热泵干燥的原理和特点以及在木材干燥中的应用。
一、太阳能热泵基础（一）热泵的结构介绍热泵节流阀，蒸发器，压缩机和冷凝器是热泵的主要组成部分。
其实质是在热泵工作介质（例如：R22，R717，R134A，R124，R123等）在蒸发器中吸收的热量（QL）的低温热源压缩机中被压缩后，蒸发温度到达。
由热力学定律可知：1.QH =QL+WC热泵的制冷性能系数：2.cop=QH /WC =WC+QL/WC =1+QL/WC热泵制冷剂的状态是：蒸发器分低的温度和压力下，饱和空气从压缩机开始，在压缩机压缩成为高温高压气体进入冷凝器，在冷凝器中的热到饱和溶液，饱和溶液到一个低的通过节流阀后进入蒸发器的饱和液体和饱和气体混合物的温度和压力，从而开始下一个周期循环。
（二）太阳能热泵结构和原理太阳能热泵蒸发器与平板太阳能集热器，而工作流体上述原理完全相同。
太阳能热泵太阳能集热器和热泵蒸发器的组合，可分为直接和间接的可膨胀扩张。
热泵基本知识
热泵(Heat Pump)，又称冷机(Refrigerator)，将能量由低温处（低温热库）传送到高温处（高温热库）的装置。
且它提供给温度高的地方的能量和要大于它运行所需要的能量。
利用低沸点液体经过节流阀减压后蒸发时，从低温物体吸收热量，然后将蒸汽压缩，使温度升高，经过冷凝器时放出吸收的热量而液化，如此循环工作能不断把热量从温度较低的物体转移给温度较高的物体，可将此热量用于加热、干燥等设备中。
目录1基本定义2主要分类3工作原理4发展历史5水源热泵61基本定义编辑本段热泵将低温热源的热量转移到温度高于环境温度的物体，从而获得热量的机器和设备。
在空气调节设备中热泵的工作过程与制冷机相仿，但它是向高于环境温度的物体供给热量,例如向建筑物供暖、供应生活或某些生产过程用的热水等。
热泵的低温热源最常用的是环境介质（空气或地面水）的热量，也可用地热或生产过程中排出的废汽、废水和废油等的热量。
热泵(Heat Pump)是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置，也是是全世界倍受关注的新能源技术。
它不同于人们所熟悉的可以提高位能的机械设备——“泵”；热泵通常是先从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，然后再向人们提供可被利用的高品位热能。
蒸汽喷射热泵（又称汽汽引射器、蒸汽喷射器，蒸汽喷射式热泵），它广泛应用于纺织、造纸、石油、化工、热电、橡塑、包装、电力等以蒸汽作为动力的工业中，主要用来促进蒸汽循环，提高低压蒸汽压力。
这些行业的企业由于在生产过程中产生低压蒸汽，在一个生产厂或车间中可存在多种等级压力的蒸汽，蒸汽喷射热泵可利用高压蒸汽节流的可用能，提高低压蒸汽的压力，用高压蒸汽能量回收放失的低压蒸汽，回收高温凝结水汽，回收高温凝结水的闪蒸汽等，从而将不同等级压力的蒸汽综合利用，达到显著的节能效果。
2主要分类编辑本段2.1按热源获取来源的种类分水源热泵，地源热泵，空气源热泵，双源热泵（水源热泵和空气源热泵结合）2.2按加热方式分直热式热泵直热式设备是直接补热水到热水水箱，即使遇到峰值最大用水量，客户用水温度不受任何影响。
热泵干燥的应用领域及原理
热泵干燥的应用领域及原理1. 热泵干燥的概述热泵干燥是一种利用热泵技术进行干燥的方法，通过热泵系统的循环工作原理，将热量从低温空气中提取出来，通过加热和湿气排出的处理，实现对物料的干燥。
2. 热泵干燥的原理热泵干燥的原理是基于热泵循环过程。
热泵系统由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀等组成。
具体运行流程如下： 1. 压缩机将低温低压的气体吸入，通过压缩提高温度和压力。
2. 高温高压的气体进入到冷凝器，通过散热的方式将热量传递给空气或水。
3. 冷凝器中的气体冷却后变成液体，通过节流阀降低压力。
4. 降低压力后的液体进入到蒸发器，从物料中吸热蒸发，将物料中的湿气蒸发出来。
5.蒸发器中的液体蒸发成为气体，再次被压缩机吸入，形成循环。
3. 热泵干燥的应用领域热泵干燥由于其高效、节能的特点，在多个行业中得到了广泛的应用。
以下是热泵干燥的一些主要应用领域：3.1 农产品干燥农产品的干燥是农业产品加工过程中的重要环节。
传统的农产品干燥方法往往消耗大量的能源，而热泵干燥可以利用环境空气中的热能进行干燥，具有节能的优势。
农产品干燥是热泵干燥的常见应用领域，如粮食、水果等农产品的干燥。
3.2 木材干燥木材的干燥是对木材进行防腐和加工的重要步骤。
传统的木材干燥方法中，往往需要使用大量的燃料进行加热，而热泵干燥可以利用环境空气中的热能进行干燥，减少了传统干燥方法中的能源消耗。
3.3 化工原料干燥化工行业中的原料干燥是一项重要的工艺过程。
热泵干燥技术可以对化工原料进行快速、高效的干燥，提高生产效率和产品质量。
常见的化工原料干燥包括药品、塑料颗粒等。
3.4 纺织品干燥纺织品的干燥是在纺织工业中的关键环节。
传统的纺织品干燥方法往往会消耗大量的燃料，而且干燥速度慢，而热泵干燥可以利用环境空气中的热能进行干燥，快速、高效地实现纺织品的干燥，提高生产效率。
4. 热泵干燥的优势热泵干燥具有以下优势：•节能高效：热泵干燥利用环境空气中的热能进行干燥，比传统干燥方法节能高效。
热泵及烘干基础知识培训
1蒸吨=60万大卡=700kw 1蒸吨=60万大卡=700kw
5.常用的名词
1）显热 显热（sensible heat)是指当此热量加入或移去后，会导致物质温度的变化， 而不发生相变。 2）潜热 指物质在等温等压情况下，从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。 3）比热 是单位质量物质的热容量，即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量 4）干球温度 温度计自由的暴露在空气中所测量的温度 5）湿球温度/相对湿度 水蒸发所需的潜热完全来自于湿空气温度降低所放出的显热，当系统中空气达 饱和状态且系统达到热平衡时系统的温度。
燃油锅炉 轻柴油
75% 10000kcal/kg 7500kcal/kg
￥6/kg 448 需要
燃气锅炉 天然气
80% 10000kcal/m³ 8000kcal/kg
￥4.25/m³ 297.5 需要
火灾/爆炸等安全隐 漏油/火灾/爆炸等 漏气/火灾/爆炸等
患
安全隐患
安全隐患
粉尘, NOx, SO2, CO, CO2
1.现有的烘干方式 ①晒干 ②晾干 ③吹干 ④热风烘干 ⑤微波干燥 ⑥红外干燥 2、常见的干燥设备有哪些？ ①箱式烘干机 ②烘干隧道 ③带式烘干线 ④立体烘干塔 ⑤回转窑 ⑥耙式烘干机
热泵烘干
•
当压缩机运行时，压缩机的排气（100℃以上）经过冷凝器散发到烘干房中，使烘干房的温度升到设
定的温度，达到烘干的目的。冷凝器里面的冷媒散热后变成高温高压液体，经过节流阀后变成低温低压
②内部汽化阶段 随物料表面干燥部分增加温度越来 越高，热量向内部传递而使蒸发面向内部移动，水分在物 料内部汽化成水蒸汽后再向表面扩散流动，直到物料中所 含水分与热空气的湿度平衡时为止，称内部汽化阶段。这 一阶段的特点是，物料含水量越来越少，水分流动阻力增 加，干燥速度甚低，物料温度继续升高。
太阳能及热泵干燥技术
太阳能及热泵干燥技术随着科技的发展，干燥技术越来越成为解决食品、化工、医药等行业的重要问题。
而太阳能及热泵干燥技术因其清洁、环保、高效的特点正在逐渐受到人们的关注。
本文将介绍太阳能及热泵干燥技术的相关知识。
太阳能干燥是指利用太阳能将潮湿的物品通过特定的设施，将水分从物品中去掉的过程。
在太阳光下，通过特定设施将太阳能转化为热能，然后使物品与热能接触，让其脱去水分。
太阳能干燥技术有很多优点，比如无排放、无消耗、操作简单、费用低等等。
但是在实际应用中，也存在一些缺点，比如干燥速度慢、天气影响较大等。
因此需结合实际需求和情况选择使用。
太阳能干燥又可分为通风式太阳能干燥和太阳能蒸发干燥。
通风式太阳能干燥是通过太阳能驱动风机，将热空气送到物品的表面进行干燥的过程。
而太阳能蒸发干燥是将物品置于浅盘内，使太阳能辐射直接影响物品，使水分蒸发从而达到干燥的效果。
热泵干燥是指利用热泵的原理将环境中的低温低湿空气吸入设备内，通过压缩后生成高温、高湿的空气，并将其与要干燥的物品接触，使物品表面的水分随着热空气传递而蒸发。
热泵干燥技术因其高效、节能、环保的特点而被广泛应用于许多领域，特别是在厨余、药材、牛皮、鱼类坚果等产品的干燥领域中，效果非常明显。
其主要优点包括：（1）干燥效率高：热泵干燥与蒸气和电阻加热相比，有更高的热效率和干燥速度。
（2）节省能源：由于热泵干燥是利用环境中的低温低湿空气对要干燥的物品进行加温，因此不需要额外消耗能源，具有良好的节能效果。
（3）干燥质量好：热泵干燥可以采用低温干燥技术进行产品干燥，保持产品质量。
（4）占地面积小：传统干燥设备占地大，而热泵干燥设备则具有紧凑型结构，可以节省空间。
（5）操作简单：热泵干燥设备操作简单，使用方便，且可以实现自动化操作，无需人工操作。
太阳能干燥与热泵干燥技术可以结合使用，以达到更好的干燥效果。
太阳能干燥可以利用阳光直接加热物品表面，并将物品保持在干燥的环境中。
而当蒸发过程达到一定水平时，可以使用热泵干燥技术来进一步升温，提高干燥效率，同时保持物品的质量。
热泵烘干除湿一体机设计原理
热泵烘干除湿一体机设计原理
热泵烘干除湿一体机是利用热泵技术和除湿原理实现的一种家用电器，其设计原理如下：
1. 热泵技术：热泵机制可以通过制热和制冷过程来转移热量。
当需要除湿时，热泵机制将室内空气中的水分蒸发转化为水蒸气，并将水蒸气制冷并凝结成液体水。
2. 除湿原理：除湿原理是利用湿空气与干燥剂之间的相互作用进行湿度调节。
干燥剂通常是一种吸湿性强的物质，例如硅胶或者氯化钙。
湿空气通过除湿机内置的干燥剂，干燥剂会吸收空气中的水分，从而实现除湿效果。
基于以上原理，热泵烘干除湿一体机的设计结构通常包括以下几个部分：
1. 热泵系统：热泵系统由压缩机、换热器、膨胀阀和蒸发器组成。
压缩机通过循环流动制冷剂来实现蒸发和冷凝的过程，使得湿空气中的水分得以凝结。
2. 除湿系统：除湿系统通常包括湿度传感器、干燥剂和排湿装置。
湿度传感器用于检测室内湿度水平，当湿度达到一定程度时，除湿系统启动工作。
干燥剂通过吸湿作用吸收空气中的水分，保持室内湿度在合适的范围内。
排湿装置用于排除湿空气中的水蒸气。
3. 空气循环系统：空气循环系统包括风扇和空气管道，用于将
湿空气引导至热泵系统和除湿系统进行处理，并将处理过的干燥空气再次送回室内。
通过热泵烘干除湿一体机的设计原理，可以实现对室内空气的除湿和烘干效果，提高室内环境的舒适度。
热泵干燥装置课程设计
热泵干燥装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解热泵干燥装置的基本原理和运行机制；2. 学生能够掌握热泵干燥装置的主要组成部分及各部分功能；3. 学生能够了解热泵干燥技术在现代农业、食品加工等领域的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析热泵干燥装置的优缺点；2. 学生能够通过小组合作，设计简单的热泵干燥装置实验方案；3. 学生能够运用实验数据，评估热泵干燥装置的节能效果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对热泵干燥技术的研究兴趣，激发学生探索新技术的热情；2. 培养学生团队合作精神，让学生在合作中学会相互尊重、沟通和解决问题；3. 增强学生的环保意识，使学生认识到热泵干燥技术在节能减排方面的重要性。
课程性质：本课程为应用物理与技术实践相结合的课程，旨在让学生在实际操作中掌握热泵干燥装置的相关知识。
学生特点：初三学生具有一定的物理基础和实验操作能力，对新技术有一定的兴趣和好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过实验、案例分析等教学方法，引导学生主动参与，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成良好的团队合作精神和环保意识。
教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 热泵干燥装置原理：介绍热泵干燥装置的工作原理，包括制冷剂循环、热交换过程等，结合课本第五章第三节内容。
2. 热泵干燥装置的组成部分：详细讲解压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等主要部件的功能和作用，参考课本第五章第四节。
3. 热泵干燥技术的应用：分析热泵干燥技术在现代农业、食品加工、药品制造等领域的应用案例，结合课本第五章第五节。
4. 热泵干燥装置实验：设计实验方案，让学生动手操作，观察热泵干燥装置的运行过程，收集实验数据，与课本第六章实验内容相结合。
5. 热泵干燥装置的优缺点分析：从节能、环保、干燥效果等方面分析热泵干燥装置的优缺点，对比其他干燥方法，参考课本第五章第六节。
热泵式干衣机设计
热泵式干衣机设计热泵由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个主要部分构成，内部充以适宜的循环工质。
基本工作过程为：低温低压的工质饱和蒸气从蒸发器出来，进入压缩机；压缩机消耗少量电能，把低压工质蒸气压缩为高压高温过热蒸气，进入冷凝器；工质在冷凝器中凝结，同时把工质内部积蓄的热量传给被加热空气，工质自身变为高压中温饱和液；之后进入节流阀，通过节流阀后变为低压低温湿蒸气，进入蒸发器；在蒸发器中吸收干衣箱排风或环境大气、地下水、海水、河水、湖水等低温热源处的热量，工质变为低压低温饱和蒸气，又进入压缩机开始下一个循环。
如此持续运行实现热量由低温热源向被加热空气的连续高效泵送。
热泵式干衣机的基本工作过程为：热泵冷凝器加热循环空气产生40℃～80℃，左右的干燥空气在循环风机推动下进入干衣箱；在干衣箱中，干燥空气流过湿衣物表面与湿衣物间进行热湿交换，吸收其中的水分，变为20℃～40℃左右的低温潮湿空气，排出干衣箱，进入热泵蒸发器；在热泵蒸发器中，低温潮湿空气被冷却至露点温度以下，析出从湿衣物中吸收的水分，变为0℃左右的冷冻干燥空气，进入热泵冷凝器；在热泵冷凝器中，冷冻干燥空气又被加热为40℃～80℃左右的中温干燥空气，通过循环风机提高压力后再进入干衣箱，开始下一个循环。
如此循环运行，实现衣物的连续高效干燥。
由此可见，热泵式干衣机可有如下几个突出优点：加热低温空气所用的热量绝大部分来自热泵蒸发器从干衣箱排风中吸收的余热（包括干燥空气的显热和水蒸汽的潜热），少部分是热泵压缩机的电能，系统具有较高的能效，电能的消耗量（运行费用）比直接电加热方式大幅度降低；在热泵蒸发器中用冷冻方法析出空气在干衣箱中吸收的衣物中的水分，出热泵蒸发器后冷冻干燥空气中的含湿量已很小（0℃时，仅为约4g水蒸气/kg干空气），只需再加热到中温，即可具有较好的吸湿能力，从而使衣物可以在较温和的条件下被干燥，可减少高温干燥对衣物材料的热损伤；热泵式干衣机是采用空气的密闭循环方式，可减少空气中灰尘和细菌对衣物的污染，且没有潮湿排入房间。
内加热式热泵干燥装置的设计
单位 空气循 环 量为 ：
Ｚ ： —Ｌ
ａ ２ － ＿ ａ １
（ ６ ）
式 中 —— 干 空气循 环量 ，ｋ ｇ ／ ｓ ；
— —
进干燥器空气的湿含量 ， ｋ ｇ（ 水蒸气） ／ ｋ ｇ（ 干空气） ； 出干燥器空气的湿含量 ， ｋ ｇ（ 水蒸气） ／ ｋ ｇ（ 干空气） ；
第３ ４ 卷第 １ 期
２ ０ １ ３年 ２月
化 工装 备技 术
、
。
热泵式干衣机设计
热泵式⼲⾐机设计热泵式⼲⾐机设计1 热泵式⼲⾐机的设计分析1.1 热泵式⼲⾐机⼯作原理热泵与电加热、PTC加热等能量转换⽅式不同，是⼀种能量转移装置。
具体来说就是以消耗部分能源为代价，从低位热源中吸取热量，然后将消耗的能源与吸取的热量⼀起传递给⾼位热源，实现加热的⽬的，可见这种⼯作⽅式⽐现有⼲⾐机要节约能源。
如图1所⽰。
图1中热泵由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个主要部分构成，内部充以适宜的循环⼯质。
基本⼯作过程为：低温低压的⼯质饱和蒸⽓从蒸发器出来，进⼊压缩机；压缩机消耗少量电能，把低压⼯质蒸⽓压缩为⾼压⾼温过热蒸⽓，进⼊冷凝器；⼯质在冷凝器中凝结，同时把⼯质内部积蓄的热量传给被加热空⽓，⼯质⾃⾝变为⾼压中温饱和液；之后进⼊节流阀，通过节流阀后变为低压低温湿蒸⽓，进⼊蒸发器；在蒸发器中吸收⼲⾐箱排风或环境⼤⽓、地下⽔、海⽔、河⽔、湖⽔等低温热源处的热量，⼯质变为低压低温饱和蒸⽓，⼜进⼊压缩机开始下⼀个循环。
如此持续运⾏，实现热量由低温热源向被加热空⽓的连续⾼效泵送。
1.2 热泵式⼲⾐机的结构与原理热泵式⼲⾐机的结构和原理⽰意如图2所⽰，热泵式⼲⾐机由热泵系统、⼲⾐箱、循环风系统构成。
热泵系统⼜由热泵压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个主要部分及循环⼯质、⼲燥过滤器等辅助部件构成；⼲⾐箱由上下导流板、⾐物架、⾐物、箱壁、新风调节进出⼝、新风净化装置（可不加）、箱门等构成；循环风系统由循环风机、风道构成。
整套装置通过密封循环风道，将热泵与⼲⾐箱有机地结合为⼀个紧凑⾼效的⼲燥系统。
图2中热泵式⼲⾐机的基本⼯作过程为：热泵冷凝器加热循环空⽓，产⽣40-80℃左右的⼲燥空⽓，在循环风机推动下进⼊⼲⾐箱；在⼲⾐箱中，⼲燥空⽓流过湿⾐物表⾯，与湿⾐物间进⾏热湿交换，吸收其中的⽔分，变为20-40℃左右的低温潮湿空⽓，排出⼲⾐箱，进⼊热泵蒸发器；在热泵蒸发器中，低温潮湿空⽓被冷却⾄露点温度以下，析出从湿⾐物中吸收的⽔分，变为0℃左右的冷冻⼲燥空⽓，进⼊热泵冷凝器；在热泵冷凝器中，冷冻⼲燥空⽓⼜被加热为40-80℃左右的中温⼲燥空⽓，通过循环风机提⾼压⼒后再进⼊⼲⾐箱，开始下⼀个循环。
热泵的基础知识
一、热泵的基础知识1、热泵的基本原理空气源热泵的由这几部分组成：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、气液分离器。
其工作原理是：蒸发器吸收空气中的热量通过介质制冷剂传递给压缩机进行压缩，从而得到高温高压的气体，经过冷凝器把这部分热量散发出来，其过程中只需要消耗少量的电能用来带动压缩机的运转。
如下图所示2、热泵的发展简史“热泵”——这个词最早是由欧洲人在20世纪初提出的。
但是热泵的理论基础却要追溯到19世纪早期法国物理学家卡诺（Sadi Carnot），他在1824年发表卡诺循环理论,成为热泵技术的起源。
1845年，英国物理学家焦耳（J. P. Joule）完成了研究气体内能的焦耳自由膨胀实验，提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。
1850年英国科学家汤姆逊（W. Thomson）[后改名为开尔文（L.Kelvin）]提出将逆卡诺循环用于加热的热泵设想，当时叫做能量放大器（Heat Multiplier）。
开尔文预计到了闭式循环的可能，但是当时的生产制造技术没有可能支持他制造出现代意义上的热泵装置。
开尔文之后，许多科学家和工程师对热泵进行了大量研究，研究持续80年之久。
20世纪30年代，随着制冷技术的发展和市场的需求，推动了热泵的发展。
1912年，瑞士苏黎世成功安装了世界上第一台以河水作为低位热源的热泵设备用于采暖，并申报了专利，这就是最早期的水源热泵系统。
1931年，美国加利福尼亚州采用热泵设备对办公大楼进行供热，这是大容量热泵的最早期运用。
二次大战中，战时物质的短缺，促进了大型供热热泵和工业用热泵的发展。
热泵不但用于战争装备，也为人们提供饮用水。
二次大战之后，工业经济的长足发展带来的对供热的大量需求及相对能源短缺，促进了大型供热及工业用热泵的发展。
1973年的全球性能源危机，进一步促进了热泵在全世界范围内的发展。
但热泵在世界范围内的大规模商业应用是最近20年的事。
3、热泵的简单分类空气源热泵，水源热泵，地源热泵4、什么是高温热泵，什么是普通热泵，区别在哪里高温热泵目前尚没有明确定义，只是因为制热出水温度高于普通热泵，而被称为高温热泵。
热泵烘干原理及烘房各种气流组织形式
一、热泵烘干的特点
热泵烘干有一些特点：
1、热泵干燥装置的能量利用率高，运行费用低。
2、热泵干燥一般为低温干燥，因此不会产生氧化及化学分解等现象，特别适用于热敏性物料、生物制品及食品等的干燥，产品质量高，色、香、味及外观好。
3、对于干燥介质进行闭路循环的热泵干燥装置，不受外界气候的影响，一年四季均在同一条件下平稳运行，无环境污染问题。
4、热泵干燥一般在低温下运行，设备的使用寿命长。
5、就目前的热泵干燥技术水平来看，大多数为低温干燥，因此，与高温干燥相比，干燥时间较长；另外，热泵干燥装置的设备投资较高。
二、热泵干燥装置的工作原理示意图
（1）闭环式热泵干燥装置的工作原理及安装示意图
（2）开环式热泵干燥装置的工作原理及安装示意图
三、烘干房的各种气流组织形式示意图
由于烘干物料种类繁多，烘干的要求各不相同。
在实际热泵箱式烘干房的设计中，烘干房的气流组织因烘干不同的物料采用不同的气流组织形式。
热泵烘干房的气流组织形式主要有如下所示：。
热泵干燥
◎水产品热泵干燥机水产品高效热泵除湿干燥机是我公司专对于水产品干燥行业开发的新型环保节能高科技产品。
该产品利用我公司双效除湿控制专利技术，改变了传统水产品开式干燥模式，既达到节能环保同时又提高水产品干燥质量。
高效热泵除湿干燥机市场应用改变了中低温传统干燥理念，该产品市场推广具有很大的社会价值及经济价值；双效除湿技术属于国内甚至国际首创，突破传统除湿机技术瓶颈，拓展了制冷除湿机工业应用。
热泵除湿干燥是中低温干燥行业“节能减排”发展方向。
高效热泵除湿干燥机突破了热泵除湿干燥机单一降温除湿技术(蒸发器吸热低湿条件下大部分用于空气显热降温)，利用空气降温升温回热设计，实现双效除湿，比一般热泵除湿干燥机产品节能30%以上。
同传统干燥模式相比可节约50%以上运行费用，高效热泵除湿干燥机可充分适应不同行业干燥工艺需求，全自动智能控制操作方便，维护简单，占地面积小，外形美观大方，深受广大用户青睐。
产品适合范围包括:鱼干、咸鱼干、鱿鱼干、鱼翅、海珍品、调味鱼干、虾米等水产品工作原理：产品性能特点1、采用闭式除湿干燥方式，无废气废热排放，无噪音污染，属高环保产品；2、干燥温度15~43℃，冷/热风干燥模式，充分满足各类水产品干燥，取代传统蒸汽、电热、热风等干燥。
3、提高水产品干燥质量，产品颜色、光泽达到优质标准，优于日晒方式。
4、干燥过程达到一类卫生条件标准，产品充分适合出口级别要求。
5、先进的通风换气及进风除湿系统设计，达到通风换气要求及稳定干燥条件。
6、采用热泵原理进行蒸汽冷凝热回收，无废热排放，节约运行费用,与燃煤方式相比可节约40％以上费用，与燃油、电加热相比可节约60％以上费用。
7、与传统除湿机加空调方式相比，可节能50％以上，且可缩短干燥周期。
8、先进的烘干工艺及设计干燥房，智能化自动控制系统。
根据产品设定不同温度程序曲线(变温干燥)，干燥条件稳定、均匀、质量好。
9、采用我公司专利技术回热循环热泵除湿方式(除湿效果大于普通热泵除湿干燥机30%以上)，在高温低湿条件下性能优越，缩短产品干燥周期。
热泵干燥装置的基础知识与设计
干燥的目的是除去某些原料、半成品中的水分或溶剂，以便于物料的包装、运输、贮藏、加工和使用。
工程上将物料中水分除去的方法包括机械法（离心、压榨等）、加热方法、化学吸附方法等。
干燥一般是指利用加热方法除去物料中水分的过程（热传导、热对流和热辐射三种）。
常规干燥装置通常直接用电加热或燃料燃烧来获得干燥所需的热能，能耗大，污染大。
而热泵是一种高效制热装置（产出的热能>消耗的能量）。
干燥是工农业生产中广泛使用且耗能巨大的加工工艺，世界各国都在对干燥工艺的节能技术进行大量的研究。
作为一种新型技术的热泵干燥系统，由于其较常规气流干燥在能源消耗和干燥成本方面具有明显的优势，因而逐渐成为人们研究的热点。
热泵实质上是一种热量提升装置，其作用是从周围环境中吸取热量并把它传递给温度更高的被加热对象（原理与制冷机相同，都按照逆卡诺循环原理来工作，区别在于工作温度范围不一样）。
热泵干燥系统是一种不采用电加热丝加热或其它热源辐射加热的除湿干燥设备，因而其具有节能、低温、安全、环保等优点。
目前所开发的热泵干燥系统按照热泵特性划分，主要有如下几类：1.蒸气压缩式热泵干燥系统，由压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器构成封闭系统。
蒸气压缩式热泵也称为机械压缩式热泵，该类热泵用电机、内燃机、燃气轮机、蒸汽轮机等驱动压缩机，使热泵工质在热泵中循环流动，实现高效制热，是应用最广泛的热泵装置。
2.吸收式热泵干燥系统，由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流阀、溶液泵、溶液阀、溶液交换器组成封闭回路。
吸收式热泵以热能为驱动能源，使发生器中的工质对（工质+吸收剂）溶液沸腾，产生工质蒸汽，并在热泵中循环流动，实现热泵的制热功能，也是目前应用较多的热泵装置。
3.化学热泵干燥系统（如吸附式热泵干燥系统等）以热能为驱动能源，可以利用低品位的工业余热、太阳能热源等，因此具有节能、清洁的优点。
然而此类热泵的单位制冷、制热量较低，且总体除湿率偏低。
4.其它热泵干燥系统（蒸汽喷射式等），因能源效率或者技术问题应用不如前三种广泛。
热泵干燥实验装置设计
题目：热泵干燥实验装置设计一、毕业设计内容及要求(一）原始依据（文献综述等）本设计为实验室热泵供热干燥设备系统设计，要求设计热泵供热系统和干燥供风循环系统进行设计。
此实验装置用于学生对各种物料进行干燥实验。
干燥室内温度要求80℃以上。
原始资料：热泵功率：2KW干燥室内温度要求80℃以上。
回风与新风比可调。
参考文献：1．中华人民共和国国行业标准，采暖通风与空气调节设计规范，GB50019-2003。
2．中华人民共和国国行业标准，办公建筑设计规范，JGJ67-19893. 赵荣义，范存养，薛殿华等.空气调节.北京：中国建筑工业出版社，20034．陆耀庆.实用供热空调设计手册. 北京：中国建筑工业出版社,20005．刘旭,冯玉琪.实用空调技术精华---设计、安装与维修实例大全. 北京：人民邮电出版社,20016．冯玉琪，徐玉标，吕关宝.新编实用空调制冷设计、选型、调试、维修手册. 北京：电子工业出版社,19977．周邦宁主编.中央空调设备选型手册.19998．李峥嵘.空调通风工程识图与施工.合肥：安徽科技出版社，2001（二）设计内容和要求：（说明书、专题、绘图、试验结果等）设计内容：本设计为实验室热泵供热干燥设备系统设计，要求设计热泵供热系统和干燥供风循环系统进行设计。
此实验装置用于学生对各种物料进行干燥实验。
干燥室内温度要求80℃以上。
技术参数：热泵功率：2KW干燥室内温度要求80℃以上。
回风与新风比可调。
研究步骤：1.干燥热负荷的计算；2.湿负荷的计算；3.热泵系统方案的确定；4.干燥热风系统的设计；设计要求：（一）按毕业设计任务书，编写毕业设计说明书。
毕业设计说明书字数不少于2万字（包括计算及图表），计算机打印，按学校规定的统一格式。
（二）绘制系统布置图纸1号图纸4张，总计零号图纸2张。
（三）设计说明书应包括以下内容并装订成册：1.封面：按规定的统一格式。
2.设计任务书：按统一格式。
3.答辩成绩：按统一格式。
太阳能辅助型热泵干燥装置的设计与试验
2010年12月太阳能辅助型热泵干燥装置的设计与试验太阳能辅助型热泵干燥装置的设计与试验胡文伟崔宏亮王翠芳罗军华(江西旅游商贸职业学院，南昌330100)摘要：热泵干燥装置作为节能、环保的新型干燥装置具有高效节能、常压低温干燥、结构形式多样、无污染等特点而得到广泛应用。
但热泵干燥装置在闭式循环中，前期启动和后期降速阶段存在不足：前期预热过程缓慢、启动时间长、启动阶段效率低；后期降速阶段的干燥速率低、干燥物料品质不高。
本论文利用太阳能与热泵结合，提高干燥效率。
关键词：热泵干燥太阳能辅助干燥性能试验1热泵干燥原理典型的热泵干燥装置的工作原理如图1—1，热泵干燥装置由两个子系统组成：热泵子系统和干燥子系统．热泵子系统中，热泵工质(也叫热泵制冷剂)沿1越q—4—1循环；干燥子系统中，干燥介质沿5—岖一7—巧循环。
热泵子系统和干燥子系统．通过于燥介质有机地结合为一个总体。
图l一1热泵干燥装置的工作原理热泵子系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组成的闭路循环系统。
热泵的工作介质(简称工质)在蒸发器中吸收来自干燥系统排出的废气中热量后，由液体蒸发为蒸汽；经压缩机压缩后送到冷凝器中；在高压下热泵工质冷凝液化，放出的高温冷凝热去加热来自蒸发器的降温除湿的低温干空气，把低温干空气加热到要求的温度后进入干燥室内作为干燥介质循环使用；液化后的热泵工质经膨胀阀再次返回到蒸发器内，如此循环下去。
废气中的大部分水蒸汽在蒸发器中被冷凝下来直接排掉…。
2太阳能辅助型热泵干燥装置的工作过程干燥工作由热泵除湿机和太阳能供热系统两者共同完成。
如图1—2所示。
二者既可以单独使用也可以运行。
如果天气晴朗气温高，可单独开启太阳能供热系统；阴雨天或夜间启动热泵除湿机来承担干燥的供热和除湿。
在多云或气温较低的晴天，可同时开启太阳能供热系统和热泵除湿机，但从太阳能集热器出来的热空气不直接进入干燥室，而是经风管送向热泵蒸发器。
由于送风温度高于环境温度，故可以明显提高热泵除湿机的工作效率“161一集热器；2一热空气；3一干燥器；4一同风；5一风机；6一压缩机；7一蒸发器；8一节流阀；9一冷凝器；10一湿空气；11一干空气；12一外界空气；14一出冷风图1—2太阳能辅助型热泵干燥装置3试验步骤与数据(!)试验一闭式热泵干燥装置的性能测定试验，试验场所的温度为10．0。
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干燥的目的是除去某些原料、半成品中的水分或溶剂，以便于物料的包装、运输、贮藏、加工和使用。
工程上将物料中水分除去的方法包括机械法（离心、压榨等）、加热方法、化学吸附方法等。
干燥一般是指利用加热方法除去物料中水分的过程（热传导、热对流和热辐射三种）。
常规干燥装置通常直接用电加热或燃料燃烧来获得干燥所需的热能，能耗大，污染大。
而热泵是一种高效制热装置（产出的热能>消耗的能量）。
干燥是工农业生产中广泛使用且耗能巨大的加工工艺，世界各国都在对干燥工艺的节能技术进行大量的研究。
作为一种新型技术的热泵干燥系统，由于其较常规气流干燥在能源消耗和干燥成本方面具有明显的优势，因而逐渐成为人们研究的热点。
热泵实质上是一种热量提升装置，其作用是从周围环境中吸取热量并把它传递给温度更高的被加热对象（原理与制冷机相同，都按照逆卡诺循环原理来工作，区别在于工作温度范围不一样）。
热泵干燥系统是一种不采用电加热丝加热或其它热源辐射加热的除湿干燥设备，因而其具有节能、低温、安全、环保等优点。
目前所开发的热泵干燥系统按照热泵特性划分，主要有如下几类：
1.蒸气压缩式热泵干燥系统，由压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器构成封闭系统。
蒸气压缩式热泵也称为机械压缩式热泵，该类热泵用电机、内燃机、燃气轮机、蒸汽轮机等驱动压缩机，使热泵工质在热泵中循环流动，实现高效制热，是应用最广泛的热泵装置。
2.吸收式热泵干燥系统，由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流
阀、溶液泵、溶液阀、溶液交换器组成封闭回路。
吸收式热泵以热能为驱动能源，使发生器中的工质对（工质+吸收剂）溶液沸腾，产生工质蒸汽，并在热泵中循环流动，实现热泵的制热功能，也是目前应用较多的热泵装置。
3.化学热泵干燥系统（如吸附式热泵干燥系统等）以热能为驱动能源，可以利用低品位的工业余热、太阳能热源等，因此具有节能、清洁的优点。
然而此类热泵的单位制冷、制热量较低，且总体除湿率偏低。
4.其它热泵干燥系统（蒸汽喷射式等），因能源效率或者技术问题应用不如前三种广泛。
此处仅对应用最广泛的蒸气压缩式热泵干燥系统详加介绍，有工作原理、设计步骤等相关知识。
蒸气压缩式热泵由压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器构成封闭系统，系统中冲入一定量的热泵工质。
热泵工质在蒸发器中为低压低温状态，可吸收低温热源的热能，发生液-气相变（蒸发），变为低压蒸汽进入压缩机并被压缩机升压后进入冷凝器，高压高温的工质蒸汽在冷凝器中放热给热用户，工质变为高压液体进入节流阀，经节流阀节流后变为低压低温的饱和气和饱和液的混合物进入蒸发器，开始下一个循环，如此不断循环。
由于热泵工作时不可避免地存在各种损失，因此实际循环特性与卡诺循环有较大的偏离。
在热泵循环的分析和计算中，采用较多的是对实际循环作适当简化，分析处理也较方便、与实际循环较接近，且能代表实际循环本质特性的理论循环。
当冷凝器和蒸发器中与热泵
工质换热的介质在冷凝器或蒸发器中温度变化不大时（如换热介质是水或其它载热介质），此种情况简称为定温低温热源或定温低温热汇，热泵可采用定压下冷凝温度与蒸发温度恒定的工质，相应的热泵理想循环是卡诺循环。
工质在冷凝器出口为饱和液、在蒸发器出口为饱和气的理论循环称为基本理论循环；工质在冷凝器出口为过冷液、在蒸发器出口为过热气的理论循环为过冷过热循环。
相反，当换热介质的温度变化较大时(如换热介质是空气或其它载热介质)，此种情况简称为变温低温热源或变温低温热汇，热泵可采用定压下冷凝温度与蒸发温度与换热介质温度变化相适应的变温工质，相应的热泵理想循环是劳伦兹循环。
与理想的劳伦兹循环相对应的是变温热源和热汇时热泵的理论循环。
热泵设计时，应先根据用户的条件和要求，确定热泵的形式（蒸气压缩式，吸收式或吸附式，或其它形式，不同热泵的设计细节相差很大）。
此处以蒸气压缩式热泵为例，其设计步骤大致如下：首先，根据用户条件，确定热泵的驱动能源、低温热源；根据用户所需的热能温度及低温热源介质、高温热汇介质，确定热泵工质。
理想的热泵工质，从热力学、物理化学、生理学、经济性等几方面考虑，应满足如下几个要求：1.良好的热力学特性2.良好的传热和流动性能3.良好的物理化学性能4.与润滑油有较好的互溶性5.安全性好6.环境友好7.电气绝缘性好8.经济性好。
在为热泵确定循环工质时，要综合考虑以上各方面性能，再根据高温热汇与低温热源的特性，确定最佳的热泵循环工质（纯工质或混合工质）。
然后，根据用户的需热量，确定热泵各部件的关键参数。
1.根据热泵工质及压缩机的功率、输气量选定压缩机。
热泵压缩机可以选择的类型很多，按密封方式分类可分为开启式压缩机和封闭式压缩机；按工作原理分类可分为容积型压缩机（往复式和回转式）和速度型压缩机（离心式和轴流式）；按热泵工质分类主要分为氟利昂压缩机、氨压缩机、碳氢化合物压缩机、二氧化碳压缩机等类型，不同的热泵工质对压缩机的结构和材料均有某些特殊的要求，如氨对铜有腐蚀性等等。
2.根据热泵工质、载热剂和冷凝器的传热量、传热温差选定冷凝器。
根据载热剂的不同，冷凝器可分为气体式和液体式。
3.根据热泵工质、载冷剂和蒸发器的传热量、传热温差选定蒸发器。
根据载冷剂的不同，蒸发器也可分为气体式和液体式。
4.根据热泵工质、热泵制热量、热泵工作温度（热泵工质的蒸发温度和冷凝温度）选定节流阀。
节流部件的主要作用是控制热泵工质的流量与压缩机的输气量相匹配。
常用的节流部件有毛细管、热力膨胀阀和电子膨胀阀。
1.毛细管适用于冷凝压力和蒸发压力较稳定的小型热泵干燥装置，其特点是成本低，故障率低。
2.热力膨胀阀安装在蒸发器的进口处，由感温包测知蒸发器出口工质的过热度，由此判断工质流量的适当与否（过热度较大时，说明工质流量不足；相反则说明工质流量过大），并通过感温包内工作介质的压力调整阀的开度控制热泵工质的流量。
热力膨胀阀适用于中小型热泵干燥装置。
热力膨胀阀主要分为内平衡式和外平衡式。
前者用于蒸发器中工质流动阻力
不大的场合，后者则可用于蒸发器中工质流动压降较大的场合。
3.电子膨胀阀是通过电子感温元件测知蒸发器出口处工质过热度的变化，并通过电动执行机构（步进电机等）驱动阀杆运动，具有感温快、调节范围大、阀杆运动规律智能化等优点，但价格也明显高于热力膨胀阀。
最后，根据热泵工质、热泵制热量、热泵自动化要求选定辅助部件。