科普 | 空气能热泵干燥的优点你知道多少？

《热泵市场》杂志  

特约撰稿_张振宇

干燥作为一个古老的工艺单元，一直广泛的应用在社会生产生活的各个领域。但与此同时，干燥也消耗着社会生产中的大量能源。数据显示，干燥过程至少占用了全球15%以上的能源。即使在英国，干燥也占据了13-15%国家能源消耗。在木材生产领域，干燥更是达到了70%的耗能量，而在纺织产业和谷物加工中，干燥也分别达到了50%和60%的能耗量。所以，人们一直在致力提高干燥的能源利用效率。

此外，对产品品质和生产效率的要求也促使人们在不断的能提高干燥产品品质和缩短工作周期的干燥系统。世界上第一个关于热泵在干燥中的应用的专利诞生得比较早。在中国，热泵干燥系统得案例出现得也比较早，但它的兴起却是在近些年的事。近年来，热泵干燥系统以自身高热效率和更好的干燥品质吸引了市场的目光，近年来逐渐得到应用。

如图所示，一个基本的典型热泵干燥系统分别由①干燥室，②蒸发器，③冷凝器，④压缩机，⑤节流阀组成。这些部件组成了干燥介质（空气）回路和热泵工质回路。

以热泵为核心的干燥系统在近年来逐渐得到越来越多的关注，学术界关于热泵干燥系统的课题逐渐增多，业界关于它的应用和成交金额也不断增加。这是因为它有自身值得关注和应用的优点。

更高的能源利用效率

如我们所知，热泵具有比直接供能更高效的供热能力，这表现在它的供热能耗比（COP）总是高于1。能量总是守恒的，多余的能量不会无缘无故的增加。但在常见的热泵应用中，压缩机所供的电能外，其他能源主要来自于蒸发器吸收的外界热能，比如说从周围环境空气里吸收热能，即空气能。

而在热泵干燥系统中，除了来自压缩机的电能外，干燥热风所具有的热能还来自于蒸发器吸收的干燥废气中包含的热能。因为干燥废气的热能往往温度高，包含大量潜热，所以热值很高，作为吸热源比一般的热泵空气能具有更好的加热效果和能源利用高效率。

正是因为这样，所以不管是什么类型的热泵干燥系统，都具有回收干燥废气潜热的能力，同时热泵干燥系统也就能够达到更高的能源利用效率。经研究人员比较发现，它与蒸汽干燥相比，节能率大约仍能达到40%-70%。

更好的干燥品质

比如一般不会发生形变、开裂、表面硬化、颜色变暗等干燥缺陷。这个特性已经广泛的被学术界和工业界所认可和证实。例如新加坡的研究人员研究发现使用热泵干燥系统烘干生姜，比起传统热风干燥来说，能得到更好的风味，留存更多的姜辣素。虽然这个现象背后的机理还需要进一步研究，但这并不影响热泵干燥技术能带来更高的干燥品质的这个结论。其原因可以大致解释为一方面，热泵系统能提供更温和的干燥环境，另一方面，更高的可控性和配套的控制系统能针对物料采取最合适的干燥策略。

更低的运行费用

如之前所述，热泵干燥系统在同等干燥温度和湿物料量的情况下，热泵干燥技术较之于传统干燥技术，能够节省大量的日常能耗。同时随着与热泵干燥相关技术水平的不断提升，热泵干燥系统工作能够更加可靠和稳定，它的日常维护费用也会相应大大降低。

除了热泵干燥系统的这一个特点之外，高度的自动化程度也可以极大的降低人工费用和工作难度。可以24小时连续运作的特点也让它更适合在工厂中的大批量生产得到应用，这样的特点也能进一步降低平均生产费用。

环保零污染

最后，由于热泵干燥系统使用电能作为直接能源，没有任何空气污染源、水污染源在系统内产生，具有对环境友好的特点。特别是在国内环境压力越来越大，政府对环境保护的管理力度越来越大的情况下，具有环境友好，零污染的生产方式得到了越来越多客户的青睐。热泵干燥系统不仅仅不会对周围环境造成污染，而且它干净的工作环境和低噪音污染的特点也深受在工作区间周围相关人员的欢迎。

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版权：本文由本微特约撰稿人，香港科技大学霍英东研究院张振宇供稿，图片全部来自百度图片公开搜索。本文为节选。