概念

热泵烘干是利用逆卡诺循环工作的,工作时利用冷媒经过压缩机压缩,成为高温高压的气体,进入冷凝器放热,冷凝器放出的热量由循环风机送入烘房,将烘房空气加热(最高可达75℃)。随之空气温度升高,烘干物中的水分会逐渐蒸发,再由新风排湿系统进行排湿,从而达到烘干的效果。

该系统的优势在于:系统采用保温效果好的保温材料作为烘干室箱体,减少了烘干过程中无谓的能耗损失。全自动的温湿度过程控制,控制精度高、灵活方便。换热过程中不需要特殊技术的换热器。

封闭循环的热风循环方式有利于降低运行能耗。排湿通过热回收器、蒸发器两次回收增加了热泵的工作效率,提高热泵的能效比水平(COP 值),同时也大大降低了运行成本。

热泵低温(15~45℃)烘干木材时可节约能耗40%~70%。烘干大米的适宜温度为35~50℃。温度虽低,但需要大量的热。传统烘干方式的效率只有3%~5%,而用热泵烘干效率将明显提高。布匹对烘干温度有严格的要求,热泵烘干机组不但能满足此要求,而且比传统的热泵烘干机组节能50%左右。

热泵烘干技术应用在蔬菜脱水中节能高达90%。近年来,越来越多的研究人员也证实了热泵烘干机组的节能特性。

烘干品质

热泵烘干是一种温和的烘干方式,接近自然烘干。表面水分的蒸发速度与内部水分向表面迁移速度比较接近,使被烘干物品的品质好、色泽好、产品等级高。用普通的烘干方法得到的芳香类挥发性物质保留少、耐热性差的维生素保留低、颜色变化较大。

例如:用传统烘干得到生姜的生姜素保持率20%,而用热泵烘干得到的生姜素保持率26%。用传统锅炉等烘干玫瑰花浪费了玫瑰花的高价值精油,而闭式热泵烘干机可以大量回收精油,并且烘干品质较锅炉烘干品质50%。相关试验表明,即使在50℃下,采用热泵烘干的澳大利亚坚果也不会出现上面所说的褐变现象,能较好地保持坚果原有的色泽、风味及营养成分。 传统烘房均采用人工燃烧来控制温度,受燃烧技术、生理特征、燃烧材料质量和加工质量等因素而达不到烘烤技术要求;热泵烘房可以精确控温达 到±1℃,大大确保烘干物料的品质。

应用情况

2018年,新疆喀什英吉沙县作为杏热泵烘干设备的试点,首次公开建设85座热泵烘干设备,宁夏塞上阳光新能源科技有限公司一举拿下,成为目前新疆热泵设备销售数量最多的厂家。塞上阳光主要采用整杏变温烘干的方式,干燥一批鲜杏需要三天左右。 利用杏子切分去核技术与装备,将鲜杏去核并切分,杏子切分去核不仅实现了杏子的核肉分离的目的,为后续杏壳、杏仁的利用提供了保障,也是缩短后续制干时间的最有效手段,同时,含有虫卵的杏肉,切分去核后可直接剔除,保证杏肉的食用安全,并便于后期存放。广东农业装备研究所与新疆农业科学院农业机械化研究通过热泵烘干技术,采用变温干燥工艺,不仅干燥时间可由整杏烘干的 72h 降 到 28h,节约能耗,干燥后的杏干色泽金黄,风味浓厚,食用方便。实现了不用硫磺熏蒸也能得到金黄鲜亮的效果

哈密瓜

2018年广东农业装备研究所与新疆农业科学院农业机械化研究所合作,首次利用热泵技术烘干哈密瓜。利用热泵烘干哈密瓜,温度和湿度可以精确控制,操作简单方便,密封的烘干环境,避免了污染与霉变的困扰,哈密瓜干干净卫生,同时,有效解决了传统干燥方式中出现的变色变质、开裂、水分不均匀等问题,干燥后的哈密瓜干产品饱满,色泽均匀、风味浓厚。