太阳能干燥技术在农村粮食干燥中的应用

　　摘要：传统的晒粮方式受天气影响极大，如得不到及时干燥，高水分粮食极易造成霉变、发芽，我国每年粮食损失率高达5％一10％。介绍太阳能干燥技术的优点及原理，分析温室型、集热器型、集热器一温室型、整体式太阳能干燥器的优缺点，并推荐一种适于农户自用的太阳能干燥器。这种太阳能干燥器集热面倾角oc=41．12。，集热面积约10m2，可烘干粮食350—700kg／次。

　　关键词：粮食干燥；太阳能；太阳能干燥器；集热器

　　我国是世界上最大的粮食生产国和消费国。粮食年产量约为5亿t。但我国收获后的粮食损失巨大，远远超过联合国粮农组织规定的5％，这与我国的农业生产形式有直接关系。目前。我国大多是以家庭为种植单位，经营规模小，粮食收获量不大，储存粮食地点分散，不利于大中型粮食干燥机的使用。长期以来。农民大多在粮食收获后，将高含水量的粮食(高达24％～35％)摊放在场院内晾晒，待其水分降到安全值。再入库储存。这种晒粮方式受天气影响极大，如果天气不好，粮食得不到及时干燥，高水分粮食极易霉变、发芽。据有关资料显示，我国每年由于干燥不及时而导致的粮食损失率高达5％一10％。根据我国农业生产的实际情况和农村发展的需要，因地制宜地利用太阳能干燥粮食是最佳选择。此方法不仅能够极大地节约能源，降低生产成本．而且能解决摊晒粮食必须依靠天气、极易被污染等问题。

　　1太阳能干燥技术

　　太阳能干燥技术是指利用太阳能干燥器对物质进行干燥的作业。与自然晾晒相比，其具有干燥时间短、效果好、品质优良等优点，并可避免自然晾晒造成的物料污染和变质。太阳能干燥的原理是：利用太阳热能使待干燥物料中的水分汽化，并扩散到空气中，从而使物料得到干燥。干燥农产品时，使太阳光直接照射待干燥物料，直接利用太阳能或者太阳能空气集热器所加热的空气进行热传导，使待干燥物料获得热量。内部水分通过物料表面，扩散到热气流中。因为太阳能干燥的温度一般在60℃以下．不会破坏食品的营养价值，因此比较适合农副产品的干燥。关于太阳能干燥技术的试验研究．早在20世纪50年代就开始了。但大量研究则是在20世纪70年代世界能源危机发生后进行的。目前，约有70多个国家都在研究太阳能利用问题。

　　2太阳能干燥器的分类

　　按接受太阳能的方式及能量的传导方式．太阳能干燥器可分为温室型、集热器型、集热器一温室型、整体式4类。

　　2．1温室型太阳能干燥器

　　温室型太阳能干燥器的结构和原理与栽培农作物的温室相似。干燥室坐北朝南建造，墙体采用保温材料，以减少热能损失。在干燥室的前底部和后顶部设置进风口和排风口，并在风口处安装调节门．以控制风量。室内安放物料架，用以堆放物料。待干燥物料置于物料架上，直接接受太阳辐射：温室内空气也被加热升温。加速了物料内部水分的汽化和蒸发。待干燥物料依靠太阳的热辐射，完成体内水分汽化。并靠太阳热辐射引起的定向空气流，带走汽化的水分，完成干燥过程。这种干燥器结构简单，造价低廉，适用于要求干燥温度较低、又允许太阳暴晒的农产品。

　　2．2集热器型太阳能干燥器

　　集热器型太阳能干燥器由太阳能空气集热器和干燥室构成。两者分立设置。太阳能集热器可以把空气加热到60～70℃，然后送入干燥室内。对干燥室内物料进行加热，实现对流热质交换过程．完成干燥作业。这类干燥室常使用鼓风机加强对流换热效率，提高空气流速，强化热传导，降低吸热板温度，提高集热器效率。与温室型太阳能干燥器相比，此干燥器具有显著优势：干燥室内单位面积容量大，效率高；根据待干燥·物料的干燥特性调节热风温度。提高物料品质；适用于不易直接接受阳光暴晒的物料干燥；干燥速度更快。

　　3实用太阳能干燥器设计

　　本次设计的太阳能干燥器适用于粮食和其他农产品的干燥，具有投资少、占地面积小、干燥速度快、效率高、不损失粮食的特点。

　　3．1干燥室的设计

　　太阳能干燥室的朝向一般为正南。为了充分利用午后的光照，可向西偏转10。左右。集热面的倾角与使用地区的地理纬度、使用季节有关，一般可根据下列公式计算：a棚式中：口为集热面的倾角；卢为建造地点地理纬度；7为赤纬。

　　3．2干燥器结构设计

　　太阳能干燥器结构如图l所示。图1太阳能干燥器结构图Figure1Structuraldiagramofsolarenergydryer集热器的透光材料为玻璃(厚度3mm以上)或塑料薄膜(厚度0．10—0．25栅)，结构为双层布置。用木框做骨架，将玻璃(或塑料薄膜)镶嵌(或覆盖)在木框上下两面。形成双层结构。此结构具有良好的透光性和保温性，且结构简单、制作方便、造价低廉。

　　4结论

　　传统干燥机蒸发水分需要6280—8371kJ／kg的热量。我国每年用于粮食干燥所需的煤炭，约合标准煤近20万t。目前，无论国内还是国外都在努力减少干燥的热量消耗，降低成本。而太阳是取之不竭、用之不尽的清洁、廉价能源。发展简易实用的太阳能干燥设备，应用于我国广大农村，对于节能减排、保护环境、降低生产成本具有重大的现实意义。广泛推广应用此技术．既可以很好地解决农户的粮食干燥难题．又具有极好的经济价值。

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