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木材太阳能干燥是以清洁、绿色、节能能源为主的干燥方法之一,由于木材太阳能联合干燥设备的主要系统(太阳能集热系统)不但受集热/储热介质的影响还受地域、季节的影响,目前木材太阳能干燥系统以在热带地区应用为主。为了解决木材太阳能联合干燥设备仅应用于热带地区的局限性,木材太阳能干燥系统的集热/储热介质能否适应高纬度地区的季节性特征(中国哈尔滨)是其应推广的重要因素,探讨太阳能干燥系统中的集热/储热介质的跨季候选择方案具有十分重要意义。同时设备的能耗可以反映出木材太阳能干燥设备的性价比,对设备的改进提供研究方向,为木材太阳能空气能联合干燥方法提供理论基础。本研究以电热法和冷却法对集热介质的跨季候选取进行模拟试验,研究了所选择的集热介质在杨木干燥过程中所对应的温度参数进行匹配,选择合适的集热介质;用木材太阳能/空气能联合干燥设备对杨木锯材进行干燥,研究了介质选择方案的验证;通过对设备运行中集热系统和空气源热泵的性能参数测试,并分析杨木干燥过程中设备所消耗的能量,对设备的能耗进行分析测试。主要研究内容及结果如下:(1)通过电热法和冷却法测试了三种常见的工业介质在不同环境条件下的热量收集和热量存储。结果表明在环境温度为-10℃时,乙二醇水溶液(W-EG)收集的热量为22.27 kJ 比传热油(THO)的集热量10.59 kJ多109.3%,热效率比THO高91.1%。在早春,当环境温度小于0℃时,发现W-EG是热效率最高的介质。-10℃时THO的K0值是W-EG的106.1%,在极小值处,环境温度为20℃时,W的K0值最大W-EG的K值最小,W是W-EG的124%。因此,在中国北方的冬季,早春的W-EG是最好的集热/储热介质。春末夏末秋初,W是最好的集热介质,W-EG是最好的储热介质。(2)通过对35 mm杨木锯材进行干燥,根据干燥过程所涉及的参数计算出杨木锯材在各干燥阶段所需热量,并根据所需热量计算出选择的介质在杨木干燥工艺各阶段应达到的温度。结果表明:在冬季条件下,杨木锯材干燥至含水率小于等于15%时,W-EG需要达到最高温度为77.2℃;在满足介质W的使用环境温度时,最低集热温度需要50.5℃,最高需要75.5℃;THO的最高集热温度至82.8℃,才能满足杨木锯材干燥的温度参数条件。(3)通过对太阳能/空气能联合干燥设备的集热介质选取验证、系统的性能测试及杨木干燥过程能耗分析,分别对水和防冻液两种集热介质进行集热测试及空气能性能测试。结果表明:在环境平均温度11.9℃、太阳平均辐照值812.2 W/m2的条件下,水的平均集热效率61.02%,且最高温度可达79℃,防冻液的集热效率为22.04%,最高温度可达83℃,本研究证明了木材太阳能干燥方法在中国北方(哈尔滨地区)可行性,并且在不同的季节使用相应的集热介质可以满足设备的使用,达到更好的集热效果,而空气能平均供热系数为3.44,表明系统的兼容性较好;在此基础上以水为集热介质采用太阳能/空气能联合干燥对25 mm厚杨木进行干燥实验,结果表明:在环境平均温度24.3℃,杨木含水率由40.24%降至9.79%,单位材积能耗为39.25 kW h/m3,与杨木常规干燥单位材积所需能耗472.36 kW·h/m3相比,太阳能/空气能联合干燥具有明显节能效果。