高效空氣源熱泵式烤房優化設計

李磊磊 陳波 李家春 何俊杰

摘要：針對普通燃煤烤房能源消耗大、污染環境和生物質燃料烤房存在較大的安全隱患等問題，對普通烤房進行改造，引入空氣源熱泵系統，利用流體力學軟件FLUENT對烤房不同氣流形式結構、裝煙室地面分風坡結構、加熱室底部導流板結構的烘烤過程進行數值模擬，以獲得烘烤性能最優的烤房結構形式；同時對溫濕度控制系統進行設計，以實現烤房溫濕度的精準調控，最后開展節能應用效果和溫濕度操控性能正交試驗。試驗結果表明：所設計的空氣源熱泵烤房與普通燃煤烤房和生物質燃料烤房相比，能源消耗減少，平均烘干1 kg煙葉可分別節約0.77元和0.35元，煙農節能增收成效顯著；在溫濕度調節上更加準確靈敏，煙葉烘烤質量明顯提高。

關鍵詞：煙葉烘烤；空氣源熱泵；密集烤房；數值模擬；溫濕度

中圖分類號：TK172? 文獻標識碼：A? 文章編號：2095-5553 （2024） 03-0081-09

Optimum design of high efficiency air source heat pump barn

Li Leilei1， Chen Bo2， Li Jiachun2， He Junjie2

（1. Bijie City Tobacco Company of Guizhou Province， Bijie， 551700， China；2. School of Mechanical Engineering， Guizhou University， Guiyang， 550025， China）

Abstract：

Aiming at the problems such as large energy consumption and environmental pollution in the ordinary coal-fired barn， and a big security risks in biomass fuel baking room， the air source heat pump system was introduced into the ordinary baking room， and the fluid mechanics software FLUENT was used to conduct the numerical simulation of the baking process of different air flow structure， the ground slope structure of the loading chamber and the bottom baffle structure of the heating chamber， so as to obtain the best baking performance of the grill structure. At the same time， the temperature and humidity control system was designed to realize the precise control of the temperature and humidity of the baking room. Finally， the orthogonal experiment of energy saving application effect and temperature and humidity control performance was carried out. The experimental results showed that the energy consumption of the air source heat pump barn designed in this paper was reduced compared with the ordinary coal-fired barn and the biomass fuel barn. The average drying of 1kg tobacco leaves could save 0.77 yuan and 0.35 yuan respectively， and the energy saving and income increase of tobacco farmers were remarkable. The temperature and humidity regulation is more accurate and sensitive， and the baking quality of tobacco leaves is obviously improved.

Keywords：tobacco leaf roasting; air source heat pump; intensive barn; numerical simulation; temperature and humidity levels

0 引言

煙葉產業是國家稅收的重要來源，煙葉的品質影響著煙葉產業的銷售，煙葉烘烤過程是決定煙葉品質至關重要的環節，而烤房設備是影響煙葉烘烤品質的關鍵因素。幾十年來，煙葉烤房經歷了從自然通風烤房到熱風循環烤房再到如今使用最為廣泛的密集型烤房，顯著減輕了工人的勞動強度、提高了煙葉的烘烤品質［1］。但普通燃煤密集型烤房仍存在烘烤效率低、環境污染大及煙葉上存在附著物等問題。近年來，為了獲得結構形式更佳，更有利于烘烤、綠色節能的烤房設備，技術人員在密集烤房的基礎上研發出各種新型烤房，如生物質燃料烤房，其有著改造和使用成本低、能耗小等優點，已經呈現出廣闊的市場應用前景［2］。但由于生物質燃料使用的是秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等材料，存在爐內爆燃、向外噴火引起火災和斷料降溫烤壞煙葉等隱患，且仍有污染物排放，因此以清潔能源為代表的空氣源熱泵烤房應運而生［3， 4］。

而空氣源熱泵通過卡諾循環原理，將低品位熱源空氣的能量轉移至溫度更高的地方，通過這種方式減少了資源損耗，因此空氣源熱泵烤房已經逐漸取代燃煤烤房的使用［57］。為了使空氣源熱泵烤房的烘烤效率和烘烤質量提升，吳恩彪等［8］通過添加余熱回收裝置進行輔助供熱，避免了因裝煙室的高溫濕氣隨氣流交換直接被排放到烤房之外而造成熱量損失；王永喬［9］搭建了一套太陽能—空氣源熱泵雙熱源供熱系統的示范裝置試驗臺，使得煙葉烘烤過程更能滿足節能環保的需求；何雪［10］針對當前熱泵式烤房的溫濕度控制多采用半自控方式容易導致因人而異的烘烤結果和勞動投入較大等問題，提出了利用GPRS技術對空氣源熱泵式烤煙烘房進行遠程溫濕度控制，使烘烤效果更加統一；白萬明等［11］將物聯網與密集烤房控制結合起來，使得煙葉烘烤的自動化水平提高，減小了煙農的勞動強度；Liu等［12］采用基于SSOA的PID控制策略對煙葉密集烤房溫度控制系統進行仿真和試驗；Ju等［13］研究了能容納溫濕度自動控制的新型烤房的新型烘烤工藝；Fang等［14］對一種新型的雙向通風烤房進行了研究，并通過試驗對其性能進行分析；Bai等［15］提出了一種新型密集煙葉烤房，并使用CFD對烤房的溫濕度場進行分析。以上學者對提高空氣源熱泵烤房的烘烤效率進行了廣泛研究，但均未考慮烤房結構對烘烤效率的影響，研究成果對提升烘烤效率效果不顯著。

為此，本文對空氣源熱泵烤房的結構進行優化設計，并對烤房氣流形式、加熱室底部導流板角度、裝煙室地面分風坡進行仿真分析，以期獲得烤房的最佳結構性能，有效提升烘烤效率。

1 高效空氣源熱泵式烤房結構設計

本文通過對燃煤型密集烤房進行改造，包括取消排濕窗、排煙管、燒煤爐，并對裝煙室進行隔熱處理，同時將空氣源熱泵裝置引入系統，得到一種新型高效空氣源熱泵式烤房，烤房整體布局設計如圖1所示。

當烤房開始工作時，空氣源熱泵系統啟動，將外界大氣的熱量吸收，通過加熱室中的冷凝器將熱量釋放，使空氣被加熱到一定溫度，再由軸流風機將熱空氣沿進風口輸送到裝煙室中對煙葉進行烘烤，此過程中會通過電輔熱裝置對空氣進行二次加熱，從而達到所需的烘烤溫度。烘烤產生的高溫濕氣由裝煙室出風口流經除濕進風口后，輸送到余熱吸收裝置中對空氣進行預熱，避免直接排放高溫濕氣造成能源浪費。被預熱后的空氣通過除濕系統送風口輸送到加熱室中進行再次加熱，低溫濕氣則通過三通排濕口排放到外界環境中。通過該設計，既有效利用了濕氣中的能量，節省了加熱成本，又避免了直接排放造成的大氣污染。

2 空氣源熱泵烤房結構布局優化

由于裝煙室內結構布局形式對烤房內氣流組織的分布有嚴重影響，均勻的氣流組織有利于得到較好的煙葉質量，而烤房內部的結構布局形式決定了烤房裝煙室內氣流組織分布的均勻程度，本文利用流體力學軟件FLUENT對不同結構布局的烤房烘烤過程進行數值模擬，以獲得烘烤性能最佳的烤房結構形式。

2.1 烤房不同氣流形式結構對烘烤性能的影響

烤房一般有氣流上升式烤房與氣流下降式烤房［16］，二者在外形結構和尺寸上基本一致，主要區別在于加熱室內各組件安裝布置位置的不同，如氣流上升式冷凝器布置在軸流風機的上端；而氣流下降式冷凝器布置在軸流風機的下端［17］。

煙葉烘烤過程是通過熱空氣與煙葉之間的熱交換將煙葉中的水分蒸發，具體流程是加熱室內的空氣被冷凝器加熱后，在軸流風機作用下由進風口吹入裝煙室對煙葉進行烘烤作用。對于氣流上升式烤房，熱空氣由烤房底端逐漸上升至頂端，在與煙葉充分接觸后由烤房上端的出風口回到加熱室內，而氣流下降式烤房內氣流形式與此相反。兩種烤房烘烤過程氣流組織形式如圖2所示。

為更好地比較兩種烤房裝煙室內氣流組織分布的情況，使用FLUENT流體仿真軟件進行對比分析。以烤房的進風口作為入口邊界，類型設置為入口速度，利用風速儀測量得到軸流風機出風口處風速為5 m/s，因此將入口速度設置為5 m/s，溫度設置為323.15 K（50 ℃）；以烤房的出風口作為出口邊界，類型設置為壓力出口，出口氣流的壓力設置為標準大氣壓，出口氣流溫度為外部環境的溫度?？痉康膲w及屋頂壁面按對流換熱邊界條件處理，地板近似處理為絕熱邊界條件。根據國家《密集烤房技術規范（試行）》的規定，烤房的計算模型參數如表1所示。在云圖上設置12個節點，以裝煙室長度方向為x軸，高度方向為y軸，以裝煙室左下角壁面為坐標原點，節點坐標如表2所示。

仿真計算結果如圖3所示，以裝煙室長度方向的中截面仿真結果作為研究對象，各節點溫度如表3所示。

通過表3計算出氣流上升式和氣流下降式溫度均值分別為320.53 K和320.3 K，顯然氣流上升式的溫度更接近設定溫度。由圖3（a）可知，烤房氣流分布主要呈現入口處速度最快，四邊的速度稍慢，中間位置氣流速度最低；由圖3（b）可知，氣流上升式烤房除角落溫度稍低之外，其余位置溫度均勻分布，該種分布有利于各位置的煙葉均勻受熱，烘干程度大致相同，保證了烘烤質量；由圖3（c）可知，其與圖3（a）無明顯區別；但從圖3（d）可知，其左側部位的溫度明顯高于右側部位，將導致左側煙葉烘烤過度，導致煙葉質量不佳。

因此在設計烤房時，應以氣流上升式作為設計基礎，通過該方式，能有效提升煙葉烘烤質量，避免因溫度不均勻而導致的煙葉質量的差異。

2.2 裝煙室地面分風坡優化設計

由上分析可知，烤房應以氣流上升式作為設計基礎。同時為便于裝煙室內的熱風進行循環，提高煙葉的烘烤質量和性能，因此裝煙室底部需要開設一定的坡度。根據國家《密集烤房技術規范（試行）》的規定，需要在裝煙室遠離進風口處的地面上設置4.2%～5%的坡度，故本文采用FLUENT在氣流上升式烤房的基礎上對4.2%、4.6%和5%三種坡度的熱泵烤煙房的內部流場分布情況進行模擬分析，進而確定烤房的最合適坡度，地面坡度示意如圖4所示。

通過表4計算出坡度4.2%、坡度4.6%、坡度5%溫度均值分別為321.01 K、322.0 K和321.43 K，顯然坡度4.6%的溫度更接近設定溫度。仿真結果如圖5所示，選取垂直于寬度方向的中截面上溫度分布云圖作對比?？梢钥闯?，當坡度為4.2%時，高溫氣流在裝煙室內分布較為均勻，但在進風口處一側及角落處溫度有明顯梯度，該位置的煙葉烘干程度將晚于其他位置，達不到最佳標準；當坡度為4.6%時，高溫氣流在裝煙室內分布均勻，僅在左側角落處有微小差別，該坡度的煙葉烘干程度基本一致，烘烤質量較佳。坡度為5%時，高溫氣流分布與坡度為4.2%時相似，與坡度為4.6%相比，溫度分布較不均勻，將導致烘烤質量降低。

根據仿真結果分析，在氣流上升式熱泵烤房裝煙室地面設置4.6%的坡度能有效提高氣流的均勻度，從而緩解因氣流分布不均而導致的煙葉烘烤質量不佳。

2.3 加熱室底部導流板結構優化設計

由于熱泵烤房的長度較長，從加熱室產生的熱氣流無法充分到達烤房裝煙室前端，進而導致裝煙室內熱氣流流動不均勻，造成對裝煙室內不同位置的煙葉烘干程度不一致，影響烘干效果的問題［18］。因此本文在氣流上升式和4.6%坡度的基礎上，在加熱室的底部設置導流板，導流板結構如圖6所示，使得軸流風機鼓出的熱風經過導流板導流后，減少氣流紊亂而帶來的損耗，使得進入裝煙室內的熱氣流流動變得均勻，從而保證煙葉烘烤的質量。

為研究不同導流板角度對氣流速度場的影響，分別建立導流板角度為0°（即未設置導流板）、10°、20°、30°的烤房模型，利用FLUENT軟件對加裝不同角度導流板的烤房流場進行分析，分析結果如圖7所示，各節點溫度如表5所示。通過表5計算出0°導流板、10°導流板、20°導流板和30°導流板溫度均值分別為320.08 K、322.24 K、322.1 K和320.27 K，顯然10°導流板的溫度更接近設定溫度。由圖7分析結果可知，當加熱室未設置導流板時，高溫氣流在裝煙室中部和右側頂部集中，四周位置明顯低于中部，將導致中部煙葉提前烘干，而四周煙葉水分仍未烘干，使得烘烤程度不一致；當加熱室設置10°導流板時，高溫氣流在裝煙室內分布均勻，僅左側兩個角落溫度有輕微降低，但對整體烘烤質量影響不大；而20°導流板相較于10°導流板，其在烤房中部有較為明顯的溫度差，將導致煙葉烘烤程度不一致，可見10°導流板相較于20°導流板，氣流的均勻度更好；而30°導流板的烤房模型，由于導流板支起的角度過大，使得高溫氣流分布更為不均，將嚴重影響煙葉的烘烤質量。

綜上所述，在加熱室下腔體中加裝10°導流板，能有效減小進入裝煙室的熱氣流的不均勻性，減小裝煙室下部和上部的溫度差，從而提高煙葉烘烤質量。

3 溫濕度控制系統設計

3.1 除濕系統結構設計

本設計構建的除濕系統結構如圖8所示，整個除濕系統分為內循環除濕和強排濕兩種［19］，兩種除濕方式根據烘烤階段和除濕量進行分階段除濕，當烘烤溫度處低于329.15 K（變黃期、定色期）屬于內循環除濕［20］，由高溫熱泵機組的蒸發器進行除濕，且將除濕的冷凝水進行回收；當烘烤溫度處在329.15 K之上（干筋期），此時蒸發器除濕量無法滿足要求，因此兩個三通閥同時打開，其中三通閥1將熱交換的濕熱空氣排出到余熱回收裝置，使用余熱收集裝置將新鮮空氣和排濕口排出的濕熱空氣進行熱量交換，預熱后的新鮮空氣吹向進風口，實現排濕氣體的熱回收，避免了排濕過程中熱量的流失，節省電能。三通閥2引進外界新風，此時熱泵機組主要用來給裝煙室供熱。

3.2 系統硬件設計

本設計控制系統采用S7-200PLC作為核心，控制器系統組成如圖9所示。

其中裝煙室內的溫濕度采集模塊用于檢測裝煙室內的溫濕度；圖像識別模塊用于采集裝煙室內煙葉圖像以便判斷煙葉所處的烘烤階段；加熱室內的溫度監控模塊用于監控熱交換器的換熱溫度和冷凝器熱交換溫度；存儲器模塊用于對每一次的烘烤數據進行儲存以便為后期大數據庫建設提供案例；整流逆變模塊用于光伏發電系統提供控制接口和電能供應接口；通信接口一方面用于烤房區域的現場監控，另一方面為后期大數據系統的監控層研發提供基礎。通過以上設計能更好地實現系統功能的完善性、多功能性，能更好地滿足用戶需求。

3.2.1 溫濕度收集模塊

烤房內溫度、濕度是影響烤煙品質的兩個最為關鍵的環境參數，因此控制系統對溫度和濕度進行了采集。首先選用高精度、數字化溫度傳感器DS18B20作為溫度采集，其次選用干濕球溫度計作為濕度采集模塊，需要注意的是濕度測量時需在芯片外用蒸餾水潤濕的透水紗布裹住，紗布下端放入裝有蒸餾水的壺中。

3.2.2 數據處理模塊

數據處理模塊是實現烤房內溫濕度智能控制的核心部分，本烤房的數據處理模塊選用智能化烤房溫濕度控制器。其原理是：當烤房內的溫度、濕度達到或超過預先設定的值時，控制器中的繼電器觸點閉合，風扇接通電源開始工作，對烤房內進行鼓風，增加循環量，以減少溫度或濕度；一段時間后，箱內溫度或濕度遠離設定值，控制器中的繼電器觸點斷開，鼓風停止。除基本功能外不同型號還帶有斷線報警輸出、變送輸出、通信、強制加熱鼓風等輔助功能。

3.2.3 通信模塊

通信模塊是實現數據遠程的關鍵部分，烤房的實時溫濕度數據通過遠程傳輸模塊傳輸給用戶端，包括手機端和遠程監控端，前者利用GSM通信實現，后者利用GPRS通信協議實現，根據需求，本烤房選用GRM200G智能GPRS無線傳輸終端。

4 試驗與分析

為驗證設計的空氣源熱泵烤房的效果，2020年7月20—31日在貴州省畢節市威寧縣烘烤工場使用中部煙葉開展了普通燃煤烤房、生物質顆?？痉颗c空氣源熱泵烤房節能應用效果和溫濕度操控性能正交試驗，為確保試驗結果的可靠性，使用18座烤房進行試驗，每種烘烤方式包含6座烤房。通過對比烘烤干煙成本和烤房內部的溫度和濕度變化，從而判斷出哪種烘烤方式在減少烘烤成本的同時，又能減小烘烤過程中溫度和濕度的波動，避免影響煙葉烘烤質量。

4.1 節能應用效果試驗

通過表6可以看出，普通燃煤烤房烘烤煙葉時主要消耗煤，電能消耗較少，但由于使用煤為燃料，安全性較差，因此需要更多的人力去照看，最終每座烤房烘烤干煙總價為1 158.5元；生物質顆?？痉恐饕纳镔|顆粒以及一部分電能，最終每座烤房烘烤干煙總價為902.5元；空氣源熱泵烤房僅消耗電能，且由于其結構的優異性，減少了電能消耗，最終每座烤房烘烤干煙總價為695元。

通過對比可以看出，空氣源熱泵烤房烘烤1座烤房煙葉的總成本比普通燃煤烤房低463.5元，烘烤出1 kg干煙節約0.77元；比生物質顆?？痉康?07.5元，烘烤出1 kg干煙節約0.35元。

4.2 溫濕度操控性能試驗

從表7可以看出，在溫度控制上，普通燃煤烤房實際溫度與設定溫度值變化在各個溫度段之間波動較大，在309.15 K～312.15 K溫度段，實際溫度比設定溫度低273.15 K，在320.15 K～328.15 K溫度段，實際溫度比設定溫度高275.15 K，其余各溫度段溫差最高達274.65 K，較大的溫度變化將煙葉烤壞或者未烘干。生物質顆?？痉吭?06.15 K～309.15 K溫度段時，實際溫度比設定溫度低275.15 K，其余各溫度段波動變化減小，但仍有274.45 K的波動，整體烘烤質量優于普通燃煤烤房?？諝庠礋岜每痉吭诟鳒囟榷螠囟茸兓容^均勻，最高變化只有274.35 K，在320 .15 K～343.15 K甚至只有274.25 K的波動，優于生物質顆?？痉?，說明空氣源熱泵烤房控制系統溫度調控靈敏，響應及時。

在濕度控制上，普通燃煤烤房實際濕度與設定濕度值變化在各個溫度段之間波動較大，在309.15 K～312.15 K溫度段，實際濕度比設定濕度低了2%RH，在320.15 K～328.15 K溫度段時，實際濕度比設定濕度高了2%RH，其余各溫度段也有0.5%RH～1%RH的差距，較大的濕度變化將導致煙葉未能充分烘干，進而引起煙葉發霉。生物質顆?？痉吭?06.15 K～309.15 K和334.15 K～343.15 K溫度段時，實際濕度比設定濕度低了1%RH，其余各溫度段波動變化減小，但仍有0.3%RH～0.6%RH的波動，總體烘烤質量優于普通燃煤烤房?？諝庠礋岜每痉吭诟鳒囟榷螡穸茸兓容^均勻，僅在334.15 K～343.15 K溫度段有0.7%RH變化，在其余各溫度段只有0.1%RH～0.4%RH的波動，整體優于生物質顆?？痉?，說明空氣源熱泵烤房的濕度控制系統調控靈敏準確，操作性能更佳。

5 結論

本文通過開展空氣源熱泵烤房結構設計、結構布局優化和溫濕度控制系統設計，并進行節能應用效果和溫濕度操控性能對比試驗。

1） 通過FLUENT仿真模擬：（1）對裝煙室氣流下降式和氣流上升式烤房的內部流場進行模擬，得出氣流上升式烤房的內部氣流流場和溫度場更加均勻；（2）對裝煙室4.2%、4.6%和5%三種坡度內部流場進行模擬，得出4.6%坡度的流場更加均勻；（3）對加熱室底部導流板角度為0°、10°、20°和30°的內部流場進行模擬，得出10°導流板更能保證氣流均勻度。

2） 通過正交試驗：（1）在溫度控制上，本文設計的空氣源熱泵烤房控制系統的實際溫度與設定溫度值變化在274.25 K～274.35 K之間，相比普通燃煤烤房的274.65 K～275.15 K和生物質烤房的274.35 K～274.45 K，控制更加精準；（2）在濕度控制上，本文設計的空氣源熱泵烤房控制系統的實際濕度與設定濕度在0.1%RH～0.4%RH之間，普通燃煤烤房濕度差值在1%RH～2%RH之間，生物質在0.3%RH～0.6%RH之間，操控性能上表現更佳。

3） 在節能效益上，本文設計的空氣源熱泵烤房與普通燃煤烤房和生物質燃料烤房相比，平均烘干1 kg煙葉可分別節約0.77元和0.35元，并且沒有附加污染物排放，避免了大氣污染。

參 考 文 獻

［1］段美珍， 農倩， 趙阿娟， 等. 不同類型密集烤房應用效果及發展現狀分析［J］. 資源信息與工程， 2020， 35（3）： 118-122.Duan Meizhen， Nong Qian， Zhao Ajuan， et al. Analysis of application effect and development status of different bulk curing barn ［J］. Resource Information and Engineering， 2020， 35（3）： 118-122.

［2］資靜云， 楊敏婕， 高海芬. 電熱泵烤房與普通密集烤房烤煙烘烤對比試驗［J］. 現代農業科技， 2020（9）： 224， 227.

［3］段美珍， 農倩， 趙阿娟， 等. 熱泵烤房和生物質烤房應用效果對比實驗［J］. 資源信息與工程， 2020， 35（5）： 137-140.Duan Meizhen， Nong Qian， Zhao Ajuan， et al. Comparative experiment on application effect of heat pump barn and biomass barn ［J］. Resource Information and Engineering， 2020， 35（5）： 137-140.

［4］王攀， 朱云， 郎沖沖， 等. 新能源熱泵烤房與燃煤烤房、生物質烤房烘烤效果對比研究［J］. 江蘇農業科學， 2020， 48（17）： 240-244.Wang Pan， Zhu Yun， Lang Chongchong， et al. Comparative study on baking effects of new energy heat pump barn， coal-fired barn and biomass barn ［J］. Jiangsu Agricultural Sciences， 2020， 48（17）： 240-244.

［5］周孚美， 谷云松， 李丁華， 等. 空氣能熱泵式與燃煤密集型烤房的烘烤效果對比［J］. 浙江農業科學， 2017， 58（11）： 2039-2041， 2045.

［6］劉向偉， 王世偉， 李栓柱， 等. 熱泵密集烤房節能應用分析［J］. 能源與環保， 2022， 44（7）： 169-173.Liu Xiangwei， Wang Shiwei， Li Shuanzhu， et al. Application analysis on energy-saving of heat pump intensive curing barn ［J］. China Energy and Environmental Protection， 2022， 44（7）： 169-173.

［7］仙立國. 新能源密集烤房性能及煙葉烘烤質量研究［D］. 北京： 中國農業科學院， 2021.Xian Liguo. Research on the performance and flue-curing leaf quality of new energy bluk curing barn ［D］. Beijing： Chinese academy of agricultural sciences， 2021.

［8］吳恩彪， 傅林， 蔡衛偉， 等. 空氣源熱泵余熱回收裝置對煙葉烘烤能耗的影響［J］. 福建農業科技， 2021， 52（10）： 39-42.Wu Enbiao， Fu Lin， Cai Weiwei， et al. Effect of waste heat recovery device of air source heat pump on the energy consumption of tobacco leaf curing ［J］. Fujian Agricultural Science and Technology， 2021， 52（10）： 39-42.

［9］王永喬. 太陽能—空氣源熱泵雙熱源密集型烤房供熱通風系統研究［D］. 昆明： 昆明理工大學， 2011.Wang Yongqiao. Research on the solar energy-air source heat pump double heating systems and ventilation system of bulk curing barn ［D］. Kunming： Kunming University of Science and Technology， 2011.

［10］何雪. 基于GPRS技術的烤煙房遠程溫濕度控制系統設計［J］. 貴州農機化， 2019（3）： 10-12， 17.

［11］白萬明， 黃一蘭， 許錫祥， 等. 密集烤房物聯網智能烤煙系統開發與應用研究［J］. 浙江農業科學， 2022， 63（7）： 1610-1616.Bai Wanming， Huang Yilan， Xu Xixiang， et al. Development and application of intelligent flue-curing equipment based on internet of things［J］. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences， 2022， 63（7）： 1610-1616.

［12］Liu H， Duan S， Luo H. Design and temperature modeling simulation of the full closed hot air circulation tobacco bulk curing barn ［J］. Symmetry， 2022， 14（7）： 1300.

［13］Ju W， Wang Y， Li X. Study on tobacco flue-curing process for curing barn which temperature and humidity was auto-controlled ［J］. Advanced Materials Research， 2014， 1006： 703-706.

［14］Fang S， Jin S， Huang S， et al. Experimental study on the temperature variation of a new tobacco curing barn with double-way ventilation ［J］. Advanced Materials Research， 2012， 361： 735-742.

［15］Bai Z， Guo D， Li S， et al. Analysis of temperature and humidity field in a new bulk tobacco curing barn based on CFD ［J］. Sensors， 2017， 17（2）： 279.

［16］He X， Li J， Zhao G. Temperature distribution of air source heat pump barn with different air flow ［C］. IOP Conference Series： Earth and Environmental Science. IOP Publishing， 2016， 40（1）： 012084.

［17］杜林昕. 密集烤房烘烤過程熱流固耦合多場分析與研究［D］. 昆明： 昆明理工大學， 2021.Du Linxin. Multi-field analysis and research of thermal-fluid-soild coupling in the baking process of bulk barn ［D］. Kunming： Kunming University of Science and Technology， 2021.

［18］何雪. 可移動空氣源熱泵烤煙烘房關鍵技術研究及應用［D］. 貴陽： 貴州大學， 2017.He Xue. Research and application of the key technology of the portable air source heat pump in the tobacco curing room ［D］. Guiyang： Guizhou University， 2017.

［19］黃劍川. 熱泵干燥系統設計與性能優化［D］. 武漢： 華中科技大學， 2020.Huang Jianchuan. Design and performance optimization of heat pump drying system ［D］. Wuhan： Huazhong University of Science and Technology， 2020.

［20］田勇軍， 黃采倫， 張念， 等. 基于內循環除濕的密集烤房烘烤控制系統［J］. 江蘇農業科學， 2020， 48（4）： 222-229.Tian Yongjun， Huang Cailun， Zhang Nian， et al. Baking control system of bulk curing barn based on internal circulation dehumidification ［J］. Jiangsu Agricultural Sciences， 2020， 48（4）： 222-229.

基金項目：貴州省科技計劃項目（黔科合成果［2019］4412號）；貴州省煙草公司畢節市公司科技項目（畢煙技［2017］140號）

第一作者：李磊磊，男，1986年生，山東臨邑人，碩士，農藝師；研究方向為煙葉調制。E-mail： 471934071@qq.com

通訊作者：李家春，男，1974年生，貴州畢節人，博士，教授；研究方向為高溫熱泵和結構優化等。E-mail： 420544028@qq.com