太阳能干燥农产品现状及问题浅析
作者:丁润锁
来源:《农机市场》 2016年第7期
丁润锁
太阳能干燥农产品,温度在65℃以下,能更好的保留营养价值,可以避免露天摊晒中出现
灰尘、蝇虫等污染和腐烂变质现象,可以节约燃煤等传统干燥方式的能源消耗,降低成本,减
少污染排放。
因此,通过太阳能加热的热风对各种形态的农产品如果蔬、中药材加工等进行干燥,是较为理想的加工方式。
我国太阳能资源丰富,三分之二的国土年辐射时间超过2200 小时,年辐射总量超过每平方米5000MJ,而纬度范围在35 °-45°的地区非常适合利用太阳能
发展干燥产业。
20 世纪七八十年代,美、德、英、法等国就在本国和一些发展中国家建立了不同规模的太阳能干燥试验装置,初期以小型为主,也有较大规模的太阳能干燥系统。
在美国,太阳能干燥
设备已有一定批量的商业性生产,受到小型干燥用户的欢迎。
泰国早在上世纪八十年代就推广使用一种太阳能干燥器烘干谷物,在非收获季节,还可以
用于干燥胡椒、辣椒、咖啡豆、小虾等,全年都可收益。
泰国采用太阳能作为辅助能源与常规
能源配合干燥烟叶,试验证明能有效地节约30%-40%的常规能源。
印度研制了太阳能与烟气联
合的谷物干燥机,日干燥能力为650-1000kg,也有每小时干燥能力为375kg 的太阳能谷物干
燥机,还有用于干燥胡椒的太阳能干燥房,效果很好。
此外,印度在烟草和土豆等农作物方面,也在推广太阳能干燥技术。
马来西亚这样的高温多雨地区也在推广使用简易廉价的太阳能干燥
装置,较好地解决谷物一年三熟的干燥问题。
印度尼西亚的太阳能干燥装置多数为温室型,也
有用木屑作燃料加热水作辅助能源的组合干燥装置,干燥对象主要是谷物等农作物。
20 世纪八九十年代期间,我国曾一度兴起利用太阳能进行农产品干燥的热潮,也取得了不少研究成果。
例如河北省石家庄地区晋县1984 年建成采光面积303m2 的太阳能干燥器, 开始
研究利用太阳能干燥果脯;安徽省郎溪县茶场1998 年进行了太阳能烘干茶叶的研究;吉林省
通化县1999 年开始太阳能烘干人参的研究;农业部农村可再生能源重点开放实验室1999 年开始太阳能烘干食用豆油油料的实验。
但是由于当时社会各界对节能与环境保护的重视力度不够,且我国农产品加工业尚处于起步阶段,对太阳能干燥农产品的需求不大,因而太阳能研究工作
的进展减缓,至今大多数农产品干燥未能产业化。
而且我国太阳能丰富地区往往是经济落后、
科技不发达地区,缺乏开发太阳能干燥装置的资金和技术支持,导致上世纪九十年代对太阳能
干燥技术的研究应用进入低谷。
近年来,由于世界各国都面临着环境和能源的双重压力,太阳能干燥又重新受到了重视。
安徽农业大学、宁夏大学和甘肃农业大学等单位的专家对太阳能烘干蚕茧、枸杞和青藏高原牧
草等进行了一系列研究。
太阳能干燥设备属于农业机械技术领域,从2007 年至今,农业部规
划设计研究院一直致力于太阳能干燥农产品技术及装备的研究与开发,已经建立了太阳能干燥
研究试验平台,并生产了混联式太阳能多功能果蔬干燥成套设备及生产型高效太阳能集热厢式
果蔬干燥房两种设备。
该院从2011-2015 年连续每年召开太阳能干燥农产品节能减排技术示范
推广会,邀请太阳能节能领域的相关领导、企业代表、行业专家等进行深入交流和成果宣传推广,以打造科技合作的平台,致力于改善我国农产品干燥企业生产设备陈旧、技术含量低、资
源利用率低、产品档次低、能耗高、环境污染严重等现状。
与自然晾晒相比,太阳能干燥能较大幅度的缩短干燥时间和提高产品质量。
太阳能干燥装
置都采用专门的干燥室,可避免灰尘、降雨等污染和危害,又由于干燥温度较自然干燥高,还
具有杀虫灭菌的作用。
对于产品质量问题,在过去并不引起人们的关注,这主要是因为在过去
不同质量的产品其价位差很小,现在人们对健康很重视,质量高的产品价格会提高,利润自然
会增加。
而与采用常规能源的干燥装置相比,太阳能干燥装置又可以减少对环境的污染。
太阳
能干燥运行费用较低,就投资而言,太阳能与常规能源干燥相差不大,但在系统运行时,采用
常规能源的干燥设备其燃料的费用是很高的,而太阳能干燥除风机消耗少量电能外,太阳能是
免费的。
即使太阳能干燥不能完全取代采用常规能源的干燥手段,通过设计使二者有机结合,
使太阳能提供的能量占到总能量消耗的较大比例,同样可节约大量运行费用。
但太阳能是间歇性能源,能源密度低、不连续、不稳定,单独使用太阳能时,干燥室温度低、波动大、干燥周期长。
简易太阳能干燥虽投资少,但容量小,热效率低,而大中型的投资大、占地面积大。
因此,太阳能干燥常需要与其它能源联合,如太阳能-热泵,太阳能-蒸汽,及太阳能-炉气等形式,使干燥设备的总投资增加。
而且迄今尚未解决太阳能的低成本有效储
能问题,一般常用的岩石、卵石储能及水箱储热等效果都不太好,且占地面积大。
太阳能干燥
的发展方向是提高太阳能干燥装置的热效率和降低成本,尽量使用廉价材料,例如以干沙做吸
热体,用塑料薄膜做透光材料,等等。
虽然太阳能干燥技术的推广应用还存在不少问题,但由于全球面临的能源与环境问题日益
严重,太阳能作为一种清洁、丰富的可再生能源不可忽视。
许多国家对太阳能、风能等新能源
的开发和推广应用都有相应的鼓励和扶持政策。
今后我国在太阳能干燥技术的应用方面也会有
一定的发展,特别是一些小型、简易的太阳能干燥室,在太阳日照条件好,而经济又欠发达的
偏远地区,有较好的应用前景。