太陽能干燥技術(shù)在農(nóng)村糧食干燥中的應(yīng)用

　　摘要：傳統(tǒng)的曬糧方式受天氣影響極大，如得不到及時干燥，高水分糧食極易造成霉變、發(fā)芽，我國每年糧食損失率高達(dá)5％一10％。介紹太陽能干燥技術(shù)的優(yōu)點及原理，分析溫室型、集熱器型、集熱器一溫室型、整體式太陽能干燥器的優(yōu)缺點，并推薦一種適于農(nóng)戶自用的太陽能干燥器。這種太陽能干燥器集熱面傾角oc=41．12。，集熱面積約10m2，可烘干糧食350—700kg／次。

　　關(guān)鍵詞：糧食干燥；太陽能；太陽能干燥器；集熱器

　　我國是世界上最大的糧食生產(chǎn)國和消費國。糧食年產(chǎn)量約為5億t。但我國收獲后的糧食損失巨大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過聯(lián)合國糧農(nóng)組織規(guī)定的5％，這與我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式有直接關(guān)系。目前。我國大多是以家庭為種植單位，經(jīng)營規(guī)模小，糧食收獲量不大，儲存糧食地點分散，不利于大中型糧食干燥機的使用。長期以來。農(nóng)民大多在糧食收獲后，將高含水量的糧食(高達(dá)24％～35％)攤放在場院內(nèi)晾曬，待其水分降到安全值。再入庫儲存。這種曬糧方式受天氣影響極大，如果天氣不好，糧食得不到及時干燥，高水分糧食極易霉變、發(fā)芽。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國每年由于干燥不及時而導(dǎo)致的糧食損失率高達(dá)5％一10％。根據(jù)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況和農(nóng)村發(fā)展的需要，因地制宜地利用太陽能干燥糧食是最佳選擇。此方法不僅能夠極大地節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本．而且能解決攤曬糧食必須依靠天氣、極易被污染等問題。

　　1太陽能干燥技術(shù)

　　太陽能干燥技術(shù)是指利用太陽能干燥器對物質(zhì)進(jìn)行干燥的作業(yè)。與自然晾曬相比，其具有干燥時間短、效果好、品質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點，并可避免自然晾曬造成的物料污染和變質(zhì)。太陽能干燥的原理是：利用太陽熱能使待干燥物料中的水分汽化，并擴散到空氣中，從而使物料得到干燥。干燥農(nóng)產(chǎn)品時，使太陽光直接照射待干燥物料，直接利用太陽能或者太陽能空氣集熱器所加熱的空氣進(jìn)行熱傳導(dǎo)，使待干燥物料獲得熱量。內(nèi)部水分通過物料表面，擴散到熱氣流中。因為太陽能干燥的溫度一般在60℃以下．不會破壞食品的營養(yǎng)價值，因此比較適合農(nóng)副產(chǎn)品的干燥。關(guān)于太陽能干燥技術(shù)的試驗研究．早在20世紀(jì)50年代就開始了。但大量研究則是在20世紀(jì)70年代世界能源危機發(fā)生后進(jìn)行的。目前，約有70多個國家都在研究太陽能利用問題。

　　2太陽能干燥器的分類

　　按接受太陽能的方式及能量的傳導(dǎo)方式．太陽能干燥器可分為溫室型、集熱器型、集熱器一溫室型、整體式4類。

　　2．1溫室型太陽能干燥器

　　溫室型太陽能干燥器的結(jié)構(gòu)和原理與栽培農(nóng)作物的溫室相似。干燥室坐北朝南建造，墻體采用保溫材料，以減少熱能損失。在干燥室的前底部和后頂部設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，并在風(fēng)口處安裝調(diào)節(jié)門．以控制風(fēng)量。室內(nèi)安放物料架，用以堆放物料。待干燥物料置于物料架上，直接接受太陽輻射：溫室內(nèi)空氣也被加熱升溫。加速了物料內(nèi)部水分的汽化和蒸發(fā)。待干燥物料依靠太陽的熱輻射，完成體內(nèi)水分汽化。并靠太陽熱輻射引起的定向空氣流，帶走汽化的水分，完成干燥過程。這種干燥器結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，適用于要求干燥溫度較低、又允許太陽暴曬的農(nóng)產(chǎn)品。

　　2．2集熱器型太陽能干燥器

　　集熱器型太陽能干燥器由太陽能空氣集熱器和干燥室構(gòu)成。兩者分立設(shè)置。太陽能集熱器可以把空氣加熱到60～70℃，然后送入干燥室內(nèi)。對干燥室內(nèi)物料進(jìn)行加熱，實現(xiàn)對流熱質(zhì)交換過程．完成干燥作業(yè)。這類干燥室常使用鼓風(fēng)機加強對流換熱效率，提高空氣流速，強化熱傳導(dǎo)，降低吸熱板溫度，提高集熱器效率。與溫室型太陽能干燥器相比，此干燥器具有顯著優(yōu)勢：干燥室內(nèi)單位面積容量大，效率高；根據(jù)待干燥·物料的干燥特性調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度。提高物料品質(zhì)；適用于不易直接接受陽光暴曬的物料干燥；干燥速度更快。

　　3實用太陽能干燥器設(shè)計

　　本次設(shè)計的太陽能干燥器適用于糧食和其他農(nóng)產(chǎn)品的干燥，具有投資少、占地面積小、干燥速度快、效率高、不損失糧食的特點。

　　3．1干燥室的設(shè)計

　　太陽能干燥室的朝向一般為正南。為了充分利用午后的光照，可向西偏轉(zhuǎn)10。左右。集熱面的傾角與使用地區(qū)的地理緯度、使用季節(jié)有關(guān)，一般可根據(jù)下列公式計算：a棚式中：口為集熱面的傾角；盧為建造地點地理緯度；7為赤緯。

　　3．2干燥器結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　太陽能干燥器結(jié)構(gòu)如圖l所示。圖1太陽能干燥器結(jié)構(gòu)圖Figure1Structuraldiagramofsolarenergydryer集熱器的透光材料為玻璃(厚度3mm以上)或塑料薄膜(厚度0．10—0．25柵)，結(jié)構(gòu)為雙層布置。用木框做骨架，將玻璃(或塑料薄膜)鑲嵌(或覆蓋)在木框上下兩面。形成雙層結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)具有良好的透光性和保溫性，且結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、造價低廉。

　　4結(jié)論

　　傳統(tǒng)干燥機蒸發(fā)水分需要6280—8371kJ／kg的熱量。我國每年用于糧食干燥所需的煤炭，約合標(biāo)準(zhǔn)煤近20萬t。目前，無論國內(nèi)還是國外都在努力減少干燥的熱量消耗，降低成本。而太陽是取之不竭、用之不盡的清潔、廉價能源。發(fā)展簡易實用的太陽能干燥設(shè)備，應(yīng)用于我國廣大農(nóng)村，對于節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境、降低生產(chǎn)成本具有重大的現(xiàn)實意義。廣泛推廣應(yīng)用此技術(shù)．既可以很好地解決農(nóng)戶的糧食干燥難題．又具有極好的經(jīng)濟價值。

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