木材干燥的能耗約占木制品加工總能耗的40%～70%，且干燥過程的熱損失很大，能量利用率僅30%左右，能源費用約占干燥總成本的50%以上。隨著我國能源供需矛盾的日益緊張，大氣溫室效應造成的環境問題日益突出，木材干燥的節能問題也引起了木材工業界的重視，近20年來開展的各種節能的干燥技術中，熱泵干燥屬于節能效果較好的干燥技術。
熱泵干燥又稱除濕干燥，它與傳統的熱風干燥不同之處在于：熱風干燥物料后的濕熱空氣排人大氣，同時吸人等量冷空氣，經加熱為熱風后再送去干燥物料，這種進、排氣的熱損失約占供熱量的40%左右。而熱泵干燥時濕空氣在干燥烘干機與干燥烘干機間進行閉式循環。如圖l所示，熱泵向干燥室送熱風，干燥物料后從干燥室排出的濕空氣流經熱泵的制冷系統，在蒸發器處濕空氣因冷凝而脫出水分，濕度降低后的空氣在流經冷凝器時被加熱，熱風（加熱后的空氣）又送回干燥室加熱木材，重復下一個循環。由上所述可以看出，由于熱泵干燥時利用制冷系統回收了濕空氣冷凝排水時放出的汽化潛熱（包括部分顯熱），故與傳統的熱風干燥相比，其節能率在40%以上。
按熱泵干燥烘干機功能的不同，又可分為單熱源（如圖1）和雙熱源熱泵干燥烘干機（如圖2）。單熱源熱泵干燥烘干機，它只有使濕空氣降濕并回收其潛熱的功能。單熱源熱泵在干燥初期預熱和干燥中、后期升溫時往往依靠電加熱，使電耗較高、節能效果下降。雙熱源熱泵又稱熱泵除濕干燥烘干機，它通常具有兩個蒸發器，其中除濕蒸發器吸收干燥室排出的濕空氣的熱量；而熱泵蒸發器則吸收大氣環境的熱量，用于干燥室升溫。一般情況下，雙熱源熱泵比單熱源節能15%以上，氣溫越高，節能越顯著。此外，雙熱源干燥烘干機也可以是共用一個蒸發器，它可通過空氣換向閥使蒸發器交替地從干燥室排氣或從大氣環境吸熱。
2、我國熱泵干燥烘干機生產現狀
我國從20世紀80年代開始引進國外的熱泵干燥烘干機產品，如從意大利、加拿大、荷蘭、日本、英國、美國及前南斯拉夫等國，其中意大利的產品質量與性能較好。我國在1985年前后，從仿制國外產品開始，逐步走向獨立設計制造。目前從整體水平看，我國生產的熱泵干燥烘干機的性能與質量，與發達國家的產品相比尚有一定的差距。主要差距在于外觀設計、加工精度、安裝質量、電磁閥與膨脹閥等零部件。但從熱泵干燥烘干機的設計水平來看，我國某些產品的性能已達國際水平，如北京林業大學設計的RCG系列中溫、高溫型雙熱源熱泵干燥烘干機。由于RCG系列熱泵干燥烘干機在制冷劑過冷方式、熱泵進風系統、及二次風補充方式的設計方面有創新，使它的節能率比普通熱泵干燥烘干機提高15%～20%，而制造成本卻降低了5%～10%，它因此而獲得了國家專利，并于1996～1998年間先后獲得了北京市、林業部和國家的多項獎勵。
由于從國外進口的熱泵干燥烘干機價格比國內同類產品高幾倍，同時國產熱泵干燥烘干機已能滿足生產需要，故近年來已很少進口產品了。表1所示為目前我國生產的熱泵干燥烘干機的型號、生產企業及主要設備參數。從表1可以看出，我國熱泵干燥烘干機生產廠主要分布在南方，這些生產企業中多數產量不大，未形成批量生產，且多數是非空調制冷專業廠，由于是以仿制國外產品為主，缺乏獨立設計能力，因此難以創名牌產品。求的最高溫度最好能保持在80℃以上，這就要求制冷工質的冷凝溫度保持在100℃左右。過去已有的制冷工質中只有R114能滿足這一溫度要求，但由于環保的原因之一，R114已不允許使用。同時由于R142b的售價高，故目前我國用于木材干燥的熱泵干燥烘干機多數用R22作制冷工質，這就使干燥室的溫度太低、木材干燥時間太長、產量下降，這就是許多用戶不愿選擇熱泵干燥的一個主要原因。因此，今后木材熱泵干燥的進一步發展需要研制熱工性能良好的環保型高溫制冷劑。現在所用的替代工質R142b不僅冷凝溫度不夠高，而且單位容積制冷量太小。例如取蒸發溫度為0℃、冷凝溫度為50C時，單位容積制冷量僅為1047kj/m3，其制冷量只有R22相同溫度段的1/3。
3.2需要研制高溫熱泵專用的壓縮機及零配件
目前熱泵干燥烘干機所用的壓縮機，均借用制冷空調用的壓縮機。但熱泵干燥烘干機的工作溫度比空調機高很多，使壓縮機的輸氣系數下降。因此若要保障熱泵的制冷量，必須增加氣缸的容積和活塞行程。同時壓縮機所需的高溫潤滑油、耐高溫的橡膠墊及膨脹閥元件等都應與它相匹配，才能使熱泵干燥烘干機更有效地工作。
3.3熱泵千燥機質量的提高需要制定相應的行業標準
目前國、內外關于熱泵干燥烘干機的型號、名稱、零部件加工質量和安裝質量等，均無行業規范，完全是各生產企業自作主張。因此產品質量不易保障。這也是影響熱泵干燥烘干機質量提高和推廣的重要原因之一。
3.4熱泵干燥烘干機的推廣需要加大宣傳力度
熱泵干燥烘干機雖然具有節能、環保、安全、干燥
質量好等許多優點，但熱泵干燥烘干機在我國木材設備中僅占I/10左右，而在日本熱泵干燥已占1/5，熱泵干燥在加拿大、法國及美國等的比例也較大。我國熱泵干燥推廣不暢的原因，一方面與熱泵干燥本身的缺點有關，另一方面是缺乏宣傳力度和節能意識。從國內、外木材干燥技術的發展趨勢來看，熱泵干燥有上升的趨勢，但總的格局仍然是以傳統熱風干燥為主。據了解，目前我國仍有為數不少的企業，對熱泵干燥是否節能持懷疑態度。同時有些用戶由于使用不當，造成熱泵能耗或發生故障。因此今后應加強熱泵干燥技術的宣傳和推廣工作。
今后的發展趨向是熱泵干燥與傳統熱風干燥聯合。這樣可取二者優點而避其缺點，達到既節能又干燥快。
4、結束語
熱泵干燥是一項有利于環保的節能干燥技術。在木材干燥行業，熱泵干燥技術的發展有待于解決環保型高溫制冷劑、熱泵用壓縮機及相關的零配件。熱泵干燥烘干機質量的提高需要制定相應的行業標準。熱泵干燥的推廣需要加大宣傳力度和熱泵應用的指導。
建議熱泵干燥首先應該在氣溫高、濕度大和電價便宜的地區推廣使用。同時由于魚類、水果、種子及熱敏性質的化工原料等不宜用高溫干燥，非常適宜用熱泵干燥，建議加強這些領域的宣傳推廣工作。
