太阳能+空气源热泵烟叶密闭式烘烤技术分析

1、项目概述
目前，我国烤烟种植面积达2000万余亩，收购量5000万担，是全球烟叶生产大国。烟叶烘烤是一个大量耗热的过程，而当前我国烟叶烘烤的主要热量来源仍以煤炭为主。据测算和相关研究指出，按烘烤房规模220 座、烘烤季节烤房运行效率80%以上、每座烤房每烤季烘烤7 次计算，一个烤季保守估算共消耗约960t 煤，向大气排放约44~58t 烟尘，约3300tCO2。因此，建设环境友好型烟叶烘烤技术是实现可持续发展不可或缺的技术。
2、技术定义
太阳能+空气源热泵技术是利用新能源（太阳能+ 电能）替代煤、柴草的供热方式，采用密集型密闭式烤房的循环加热与除湿工艺，改进传统烤房烘烤过程。
该系统包含太阳能空气集热器、高温空气源热泵、智能化控制系统、循环加热与除湿等技术。
3、密闭式烤房
烤房为砖混结构，规格为8m×2.7m×3.5m，装烟室规格为2.7m×6m，其内部结构与气流下降式卧式密集型烤房相同，共2排分3层，每炕可装烟叶约360竿，即5000kg鲜烟叶。
加热室规格为2.7m×2m，装置2.2kW大型风机，通过高温热泵主机，向烤房提供主要热源，辅助热源由太阳能加热室提供，太阳能加热室采用6m2平板太阳能空气集热器作为吸热设备，循环管道采用2.4cm 厚玻璃保温棉作为保温隔热材料，370W耐高温风机作为太阳能加热室循环风机，普通百叶窗作为太阳能加热室进风口。采用烤烟烘烤自动控制系统及温差控制系统对烘烤过程及太阳能的利用进行自动或手动控制。烤房墙体内部采用2cm厚橡塑保温棉铺粘，提高烤房内部保温效果。
4、烤房工艺及工作原理
4.1密闭式烤房
密闭式烤房包含密闭式循环加热和除湿工艺两部分。烤房由太阳能+ 电供热，利用低温冷凝排湿技术，解决烟叶脱水干燥问题，确保烘烤排湿生产过程中气体热量能充分回收利用。
如图3所示，密闭式烤房由装烟室、热风室、供热系统设备、通风排湿和热风循环系统设备、温湿度控制系统设备等部分组成。
4.2 系统运行原理
系统使用时启动热泵，热泵吸收空气中的热量进入烤房加热室内。太阳能加热室通过集热器吸热膜吸收阳光，将光能转化为热能，加热吸热板及空气。开启太阳能加热室循环风机，太阳能加热室进风门自动开启，形成小循环，将加热的空气送入烤房加热室。通过烤房循环风机将热空气送入装烟室内，热空气通过烟层后向下，由底层返回烤房加热室进行循环。排湿窗，热泵余热回收装置对排湿热气进行吸收循环利用。
5、系统特点
（1）节能环保，烘烤过程无废水、废气、废渣排放；
（2）烘干过程全自动化，温湿度精确控制，节省劳动力；
（3）烘干过程稳定可靠，烟叶品质好，等级高；
（4）烤房结构科学，耗电省，综合运行费用低；
（5）安装简单、操作便捷、使用寿命长。