用于烟草烘干的热泵烘干机组的制作方法

本发明涉及热泵烘干，具体提供一种用于烟草烘干的热泵烘干机组。

背景技术：

1、烟草烘干是未来几年内煤改电的一项重要工作，中国是世界上最大的烟草种植和加工国家，同样也是世界上最大的烟草加工和消费市场。近年来，在烟草行业，传统的燃煤烘干、生物质燃烧烘干等烘干手段已经逐步被更清洁的热泵烘干代替。具体而言，在烟草的烘干过程中，烟草内部的水分会以蒸汽形式进入空气中，此部分高湿空气会通过直接排出或者采用除湿蒸发器的方案进行除湿处理，采用除湿方案析出的冷凝水的整体温度在不同烘烤阶段会有不同的温度水平，与室外环境温度相比，其通常都具有可以利用的价值；并且，由于水份的重量约占烟叶本身重量的85％左右，因而冷凝水的水量较大，并且其所有水份均要在烘干过程中以液态或气态形式排出到烤房外，将其完全排到外部会造成极大的能源浪费。

2、现有用于烤烟房的热泵烘干系统主要包括以下三种类型：

3、第一种为闭式系统：升温的热源完全来自于内部烟叶散出的水份，当内部湿度未达到湿度设定值时，烤房内部的升温完全依赖于电功率的输入，只有当内部湿度超过湿度设定值，需要进行升温时才进行除湿升温。而当烤房内部的温度较高且湿度较低时，闭式系统就无法通过除湿进行升温，同样要依靠电辅助进行升温，此种条件下，闭式热泵系统的cop仅为1，能效很低。另外，由于闭式系统的热量完全来源于烤房内部的烟叶含水量，或者电能，因此，闭式系统的整体能效水平不佳，且通过除湿获取的冷凝水温要远远低于烤房内的空气温度，因而其无法加以利用，只能排到烤房外部。

4、第二种为开式系统：热源来源于烤房外部的空气，通过吸取大气中的热量实现烤房升温，烟叶含水量排到烤房内部，而烤房内部的降湿，则完全依赖于引入新风，排出含湿量较高的烤房内的空气，虽然其采用了热回收装置，但同样会造成一定的能源浪费。

5、第三种为半开半闭式系统：这种系统能够兼具内循环除湿和外部循环供热，当烤房的内部湿度较高时，可通过内循环除湿升温，而当烤房的内部湿度不大时，则可以通过外循环从外部空气中吸热，从而达到升温烘干的目的。

6、综上，半开半闭式系统虽然已经针对开式系统和闭式系统的缺点进行了一定的优化，但是，其在处理内循环除湿流程中产生的大量冷凝水的方面，同样还具备一定的高品位热能直接排放的问题，因而其同样造成了能源浪费的问题。

7、相应地，本领域需要一种新的用于烟草烘干的热泵烘干机组来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有用于烟草烘干的烘干机组不能对冷凝水中的能量加以利用而导致能源浪费的问题。

2、本发明提供了一种用于烟草烘干的热泵烘干机组，所述热泵烘干机组包括第一冷媒循环系统、第二冷媒循环系统、冷凝水接水装置和过冷水路，所述第一冷媒循环系统和所述第二冷媒循环系统呈独立设置，

3、所述第一冷媒循环系统包括第一冷媒循环回路以及设置在所述第一冷媒循环回路上的第一室外蒸发器和第一室内冷凝器，

4、所述第二冷媒循环系统包括第二冷媒循环回路以及设置在所述第二冷媒循环回路上的第二室外蒸发器、除湿蒸发器和第二室内冷凝器，其中，所述除湿蒸发器设置于烟草烘干房内以用于除湿，并且所述除湿蒸发器和所述第二室外蒸发器呈并联设置，

5、所述冷凝水接水装置设置成能够收集通过所述除湿蒸发器产生的冷凝水，

6、所述过冷水路设置成能够将所述冷凝水接水装置中的冷凝水引流至所述第一室内冷凝器的下游以与该部分所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

7、在上述热泵烘干机组的优选技术方案中，所述过冷水路还设置成能够将所述冷凝水接水装置中的冷凝水引流至所述第一室外蒸发器的下游以与该部分所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

8、在上述热泵烘干机组的优选技术方案中，所述过冷水路还设置成能够将所述冷凝水接水装置中的冷凝水引流至所述第二室外蒸发器的下游以与该部分所述第二冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

9、在上述热泵烘干机组的优选技术方案中，所述过冷水路还设置成能够将所述冷凝水接水装置中的冷凝水先引流至所述第一室内冷凝器的下游以与该部分所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热再引流至所述第二室外蒸发器的下游以与该部分所述第二冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

10、在上述热泵烘干机组的优选技术方案中，所述过冷水路还设置成能够将所述冷凝水接水装置中的冷凝水先引流至所述第一室外蒸发器的下游以与该部分所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热再引流至所述第一室内冷凝器的下游以与该部分所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

11、在上述热泵烘干机组的优选技术方案中，所述热泵烘干机组还包括控制器，所述控制器配置成能够获取所述冷凝水接水装置中的冷凝水的温度和室外环境温度，并能够根据获取到的所述冷凝水的温度和所述室外环境温度控制所述过冷水路的流向。

12、在上述热泵烘干机组的优选技术方案中，所述控制器配置成能够在所述冷凝水的温度小于所述室外环境温度的情形下使所述过冷水路将所述冷凝水接水装置中的冷凝水先引流至所述第一室内冷凝器的下游以与该部分所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热再引流至所述第二室外蒸发器的下游以与该部分所述第二冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

13、在上述热泵烘干机组的优选技术方案中，所述控制器配置成能够在所述冷凝水的温度大于或等于所述室外环境温度的情形下使所述过冷水路将所述冷凝水接水装置中的冷凝水先引流至所述第一室外蒸发器的下游以与该部分所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热再引流至所述第一室内冷凝器的下游以与该部分所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

14、在上述热泵烘干机组的优选技术方案中，所述热泵烘干机组还包括过冷器，所述过冷器设置在所述第一室内冷凝器的下游，所述过冷水路设置成能够将所述冷凝水接水装置中的冷凝水引流至所述过冷器中以与所述第一室内冷凝器下游的所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热；并且/或者

15、所述热泵烘干机组还包括第一再热器，所述第一再热器设置在所述第一室外蒸发器的下游，所述过冷水路设置成能够将所述冷凝水接水装置中的冷凝水引流至所述第一再热器中以与所述第一室外蒸发器下游的所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热；并且/或者

16、所述热泵烘干机组还包括第二再热器，所述第二再热器设置在所述第二室外蒸发器的下游，所述过冷水路设置成能够将所述冷凝水接水装置中的冷凝水引流至所述第二再热器中以与所述第二室外蒸发器下游的所述第二冷媒循环回路中的冷媒进行换热。

17、在上述热泵烘干机组的优选技术方案中，所述热泵烘干机组还包括排水泵，所述排水泵设置在所述过冷水路上。

18、在采用上述技术方案的情况下，本发明的热泵烘干机组包括第一冷媒循环系统、第二冷媒循环系统、冷凝水接水装置和过冷水路，所述第一冷媒循环系统和所述第二冷媒循环系统呈独立设置，所述第一冷媒循环系统包括第一冷媒循环回路以及设置在所述第一冷媒循环回路上的第一室外蒸发器和第一室内冷凝器，所述第二冷媒循环系统包括第二冷媒循环回路以及设置在所述第二冷媒循环回路上的第二室外蒸发器、除湿蒸发器和第二室内冷凝器，其中，所述除湿蒸发器设置于烟草烘干房内以用于除湿，并且所述除湿蒸发器和所述第二室外蒸发器呈并联设置，所述冷凝水接水装置设置成能够收集通过所述除湿蒸发器产生的冷凝水，所述过冷水路设置成能够将所述冷凝水接水装置中的冷凝水引流至所述第一室内冷凝器的下游以与该部分所述第一冷媒循环回路中的冷媒进行换热。基于上述结构设计，本发明的热泵烘干机组能够对内循环除湿过程中产生的冷凝水进行有效利用，而不是像现有技术中那样直接排出，以便有效避免冷凝水中的能量被浪费，进而有效提升整个热泵烘干机组的工作效率。

19、进一步地，本发明还通过将控制器配置成能够根据获取到的所述冷凝水的温度和所述室外环境温度控制所述过冷水路的流向，以便本发明能够根据冷凝水的不同温度情况相应控制所述过冷水路的流通方式，从而实现对冷凝水的不同利用策略，进而有效实现对冷凝水的高温阶段和低温阶段的连续利用。