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目前我國木材干燥生產基本都是采用常規木材干燥設備（蒸汽干燥）和相應的工藝，主要問題是能耗過高。現有傳統烤房運行表明（傳統烤房通過窗口把高溫高濕的空氣直接排放到空氣中，而把室外冷空氣送入烤房內，烤房內溫度極不穩定），干燥木材中的熱量大約70%以上在排濕時損失掉。其中干燥過程熱能消耗和窯體內部用于擴散熱量的通風機驅動的電能消耗是很難被降低的，因此要想將烘干設備的能耗降低就要改變常規的設計思路，從窯體結構以及能源消耗的途徑入手。文章所介紹的“聯合式木材干燥窯”正是傳統干燥技術與現代先進的能源設備所結合的產物，其節能、高效的特點完全符合當下木材加工領域對技術革新的需求。

在木材加工和家具制造業中，必不可少的木材干燥生產環節能耗約占全部生產能耗的40%-70%以上，而其熱效率僅為30%-40%。由此可見，要使板材堆垛各處板材均勻干燥，烘干設備的循環氣流速度的均勻性是關鍵。現在國內企業基本上都是采用傳統的常規烘干設備，由于木材干燥生產的特殊性和干燥設備、生產工藝技術水平的限制，能耗居高不下。近年來，隨著國家大力倡導節能減排降耗，創建節約型社會的呼聲越來越高，政策的引導也促使木材工業苦練內功，在保證木材干燥質量的前提下，探索提高木材干燥速度的途徑：節約能源、提高熱效率、節約干燥成本，在提高企業經濟效益的同時還可以保護有限的能源資源和環境資源。對現有木材干燥技術進行審視分析，探討其節能可能性，并將其滲透到木材干燥研究中，這將是整個木材加工行業在今后的發展中都應十分關注的方面。

烘干設備干燥技術的基本原理是將太陽輻射能收集起來，通過與物質的相互作用轉換成熱能加以利用。烘干設備的氣流場均勻性分析為了更好地驗證2套新裝置對提高干燥室內空氣流均勻性的效果，分別對圖4、圖10對應的優化設計前、后干燥室內空氣流速度特性進行測試。目前使用較多的太陽能收集裝置，主要有平板型集熱器、真空管集熱器、陶瓷太陽能集熱器和聚焦集熱器（槽式、碟式和塔式）等4種。烘干設備通常根據所能達到的溫度和用途的不同，把太陽能光熱利用分為低溫利用（<200 ℃）、中溫利用（200～800 ℃）和高溫利用（>800 ℃）。目前低溫利用主要有太陽能熱水器、太陽能干燥器、太陽能蒸餾器、太陽能采暖（太陽房）、太陽能溫室、太陽能空調制冷系統等；中溫利用主要有太陽灶、太陽能熱發電聚光集熱裝置等；高溫利用主要有高溫太陽能鍋爐等。

烘干設備熱泵技術是近年來倍受關注的一項新型能源技術，熱泵系統主要由4部分構成，分別是壓縮機、散熱盤管（俗稱“冷凝器”）、膨脹閥、吸熱盤管（俗稱“蒸發器”）。本文采用多學科優化設計方法和遺傳算法得出合理的結構尺寸和干燥參數，烘干設備利用ＣＦＤ方法建立木材干燥塞模型，采用計算機模擬的手段來控制干燥系統內部的溫度、風速等主要變量，再經過分析解算驗證參數的合理性用Ｗ指導生產實踐。和冰箱一樣，熱泵也是利用壓縮機驅動管道內的制冷劑循環流動，不斷地蒸發（吸熱）、冷凝（放熱），通過制冷劑溫差吸熱和壓縮機壓縮制熱后，把外界的低品位熱量源源不斷地聚集到熱泵主機的冷凝器上，再經過風機或液體使需加溫物體溫度迅速上升。該技術適用于我國廣大地區，在南方效果更加突出，在大中城市和人口密度較大的地區都可使用，適用于工農業生產及家庭、賓館、浴室、企業和房地產等行業，節能效果明顯，投資回收期短，使用壽命長。

在試點的烘干設備經過長時間運行，目前無論是干燥的品質還是干燥時間及干燥成本，效果均理想，與傳統窯（燃柴鍋爐）相比，綜合成本節約30%以上，達到初期設計效果。由此看來兩種干燥方法互有利弊，但是如果將其特點加以利用并進行組合，則可以衍生出一種新型的木材干燥模式，即聯合式干燥技術。示范工程、試點項目中采用的是太陽能/熱泵技術木材干燥設備，以太陽能熱能蓄熱器供熱為主、熱泵空氣能熱能蓄熱器供熱為輔，屬于低溫型烘干設備，烘干溫度在20 ~80 ℃。木材的干燥程度不受自然條件、地區、季節和樹種的限制，可根據要求獲得任何程度的最終含水率，且具有較成熟的干燥理論以及工藝技術，可儲存600組以上木材干燥基準，能保證任何樹種的干燥質量。太陽能/熱泵干燥設備的使用安全可靠，安裝有遠程維護系統，只要按設計要求建造和定期維修保養，一般均可使用12~15年以上，且干燥成本為現有傳統電和蒸汽烤房的1/2。

系統由帶混合室烤房、太陽能集熱模組、空氣能熱泵模組、蓄能模組、增濕器、全熱回收冷凝式除濕機組、復合式加熱模組、人工智能帶GPRS遠程維護集中控制系統等組成。烘干設備主要特點：可儲存600組以上不同品種木材干燥數據和自動采集客戶憑經驗干燥設置的數據，自動分析與比對干燥后物料的效果，將數據通過GPRS無線遠傳至數據庫，計算機將整理后的有效數據自動轉發給其它干燥設備（系統），使其適應任何木種的干燥，該系統通過自帶的集中控制系統有效地將太陽能集熱器、空氣能熱泵系統、自動化霜系統、超聲波增濕系統、內循環除濕系統、太陽能蓄能系統、復合供熱系統及綜合數據采集系統集中管理，達到高效節能運行效果。利用計算流體力學(CFD)軟件SC/Tetra對優化設計前后的干燥室內空氣流場進行數值模擬計算，并對氣流速度特性進行測試分析。