CC BY
13ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ, СИСТЕМЫ, МАТЕРИАЛЫ И ПРИБОРЫ
ENERGY-SAVING TECHNOLOGIES, MATERIALS, SYSTEMS, AND INSTRUMENTS
Статья поступила в редакцию 05.12.13. Ред. рег. № 1896 The article has entered in publishing office 05.12.13 . Ed. reg. No. 1896
УДК 697.329, 674.047
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУШИЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Т.В. Суржик, В.А. Щекина
Институт возобновляемой энергетики НАНУ 02094 Украина, Киев, ул. Красногвардейская, д. 20А Тел./факс: +38-044-206-28-09, e-mail: renewable@ukr.net
Заключение совета рецензентов: 15.12.13 Заключение совета экспертов: 20.12.13 Принято к публикации: 25.12.13
В данной статье приведен анализ существующих процессов, которые используются при сушке различных материалов, в качестве примера приведены технологии сушки зерна и деловой древесины. Рассмотрены основы существующих технологий сушильных установок, использующих солнечную энергию, которые чаще всего применяются в сушильной технике. Рассчитаны возможные затраты энергии на сушку одного кубометра деловой древесины.
Ключевые слова: анализ, сушка, технологические процессы, солнечная энергия, гелиосушилки, сельхозпродукция, деловая древесина.
SOME ASPECTS OF THE DRYING TECHNOLOGIES APPLICATION
T.V. Surzhik, V.A. Shchekina
Institute of Renewable Energy, National Ukrainian Academy of Science 20А Krasnogvardeyskaya str., Kyev, 02094, Ukraine Tel./fax: +38-044-237-26-57, e-mail: renewable@ukr.net
Referred: 15.12.13 Expertise: 20.12.13 Accepted: 25.12.13
This article analyses the existing drying technologies, which are used for drying of various materials such as grain or timber, and reviews the operating principles of the dryers utilizing solar energy - the most common technology used in drying procedures. The calculations of potential energy costs of the drying of one cubic meter of commercial timber were also performed.
Keywords: analysis, drying, technological processes, solar energy, solar dryers, agricultural products, timber.
Солнечная энергетика разделена на тепловую и электрическую. Это одно из основных направлений использования энергии возобновляемых источников во всем мире, которое в настоящее время быстро развивается [1].
Годовой технически достижимый энергетический потенциал солнечной энергии в Украине эквивалентен 6 млн т у. т., в том числе для производства электроэнергии 2 млн т у. т. и для выработки тепла -4 млн т у. т. Использование солнечной энергии позволяет сэкономить около 5 млрд м3 природного газа. Суммарное годовое поступление солнечной радиации, поступающей на территорию Украины, оценивается на уровне 720-1012 кВт-ч [2].
Потенциал солнечной энергии в Украине является достаточно высоким для широкого внедрения как теплоэнергетического, так и фотоэнергетического оборудования практически на всей территории страны. Срок эффективной эксплуатации солнечных фотопреобразователей в южных областях - 7 месяцев (с апреля по октябрь), в северных областях - 5 месяцев (с мая по сентябрь). Среднегодовое количество суммарной солнечной радиации, поступающей на 1 м2 поверхности, находится в пределах: от 1070 кВт-ч/м2 в северной части Украины и до 1400 и выше на юге Украины [3].
Однако следует отметить, что во многих районах Украины и России природно-климатические условия вынуждают сельские хозяйства проводить уборку
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 17 (139) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013
значительной части урожая зерновых, масличных и других культур при повышенной влажности. Это приводит к снижению длительности сохранности культур, которую можно увеличить с помощью дополнительной сушки.
Основной целью процесса сушки сельхозпродукции, в том числе и сырого зерна, является снижение влажности и доведение его до стойкого для хранения состояния с целью прекращения активных биохимических процессов в растительных материалах.
Под сушкой понимают процесс передачи тепла нагретым воздухом зерну, перемещения влаги внутри зерна к его поверхности, ее испарения в периферийных слоях каждого зернового устройства, перемещение пара из периферийных слоев зерна к поверхностным и в межзерновом пространстве, удаление его из массы зерна [4, 5, 6].
Сушка оказывает положительное влияние на процесс выхода и качество продуктов переработки зерна, а также действует угнетающе на вредителей и микрофлору зерна [7, 8, 9]. Таким образом, сушка позволяет привести зерно в стойкое для хранения состояние и улучшить его качество.
ну-две недели), и при этом необходимо нести затраты на дополнительные складские помещения для отделения и сушки влагопоглотителя;
- при кондуктивном способе высушиваемый материал соприкасается с нагретой поверхностью, получает от нее теплоту путем кондукции (теплопроводности). Для такой сушки характерны большой расход топлива и неравномерный нагрев зернового материала, расположенного на разном уровне от нагретой поверхности;
- конвективный способ заключается в передаче теплоты, необходимой для нагрева высушиваемого материала (зерна, растений) и испарения из него влаги, конвекцией с помощью сушильного агента от движущегося нагретого воздуха или его смеси с топочными газами (агента сушки). Последний не только передает теплоту материалу, но также поглощает и уносит испаренную из него влагу. На рис. 2 наглядно показан вид конвективной сушилки [11];
Рис. 1. Барабанная сушилка зерна Fig. 1. Grain tumble dryer
Для проведения сушки сельскохозяйственного сырья разработаны различные способы:
- механический способ заключается в обезвоживании, когда в веществе есть свободная влага. В случае с влажным зерном (намоченного дождем, после влажного обеззараживания или сортирования по удельному весу в жидкости) влагу удаляют центрифугированием (осуществляется в барабанных сушилках, показанных на рис. 1 [10]);
- при сорбционном способе сушки влажный материал смешивают с влагопоглотителем (силикаге-лем, хлористым кальцием, опилками и т.д.) и выдерживают до снижения и выравнивания влажности на определенном необходимом для качественного хранения уровне, также возможно влажное зерно смешивать с более сухим. Например, влажные семена бобовых культур смешивают с сухим овсом или ячменем. При таком способе сушки не требуется расхода теплоты на нагрев и сохраняется качество семян. Однако процесс протекает очень медленно (од-
Рис. 2. Конвективная сушка продуктов Fig. 2. Convective drying of products
- при использовании излучения, поток теплоты подводится к высушиваемому материалу в виде лучистой энергии (солнечными или инфракрасными лучами). Благоприятные условия для естественной сушки — ясная погода и ветер. Зерно рассыпают слоем 10-15 см и на его поверхности делают бороздки в направлении ветра;
- при сушке инфракрасными лучами, излучаемыми генераторами (специальными электролампами, керамическими и металлическими панелями, нагреваемыми электроэнергией, природным газом или местными видами топлива), требуется высокое напряжение теплового потока, возникающего на поверхности облучаемого материала (в 30-70 раз большее, чем при конвективной сушке). У сушилок, работающих по такому принципу, низкий КПД и значительный расход энергии. Вариант инфракрасной сушки приведен на рис. 3 [12];
- молекулярную сушку проводят в условиях глубокого вакуума. Вначале теплота, необходимая для испарения влаги, отнимается от высушиваемого материала. В результате его температура значительно снижается, а оставшаяся влага самозамораживается и
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 17 (139) 2013
© Scientific Technical Centre «TATA», 2013
выходит на поверхность в виде кристаллов льда. В дальнейшем, при подводе теплоты извне, лед, минуя жидкую фазу, превращается в водяные пары. Такую сушку применяют в тех случаях, когда требуется сохранить первоначальные свойства продукта (объем, цвет, вкус и запах). Производительность сушилок низкая. Сложность оборудования и высокая стоимость сушки ограничивают ее распространение;
Рис. 3. Инфракрасная сушка зерна
Fig. 3. Infrared drying of grain
a
- электрический способ сушки основан на том, что молекулы объекта, помещенного в поле токов высокой частоты (ТВЧ) между двумя пластинами (обкладками конденсатора), поляризуются и приводятся в колебательное движение. Влага, выделившаяся в результате нагрева, испаряется и удаляется вместе с поглотившим ее воздухом. Несмотря на ряд преимуществ (быстрый и равномерный нагрев материала и высокая интенсивность сушки), сушка в поле ТВЧ не находит широкого применения вследствие большого расхода электрической энергии.
При достаточно большом разнообразии способов сушки самое большое распространение получил конвективный способ благодаря своей сравнительной простоте, возможности использования в зерносушилках различной конструкции, высокой производительности и возможности применения для зерна различного целевого назначения. Еще одно достоинство передачи тепла конвекцией при сушке зерна состоит в том, что она осуществима как при неподвижном зерновом слое, так и при непрерывном или периодическом его движении: слой может быть разрыхленным, «кипящим» и пересыпающимся, тепло можно передавать зерну, находящемуся во взвешенном состоянии или во время его падения.
При конвективном способе эффективность испарения влаги из зерна зависит от температуры агента сушки и скорости его движения в межзерновом пространстве или скорости обмывания им отдельных зерен.
Перемешивание зернового слоя во время продувания его агентом сушки способствует более быст-
рому и равномерному нагреванию зерна и лучшему испарению из него влаги.
Тепло атмосферного или нагретого воздуха может передаваться конвекцией при активном вентилировании неподвижной зерновой массы, имеющей более низкую температуру. В обычных условиях температура наружного воздуха может превышать температуру зерна всего лишь на несколько градусов; поэтому эффективность сушки зерна в насыпи (в складе или на площадках) очень незначительна.
Продувание зерновой насыпи воздухом с использованием тепловентиляторов в одном направлении (снизу вверх) приводит к тому, что в первую очередь просушивается нижний слой, а верхний при некоторых условиях в начале вентилирования может увлажняться.
Равномерное просушивание зерна, находящегося в неподвижном состоянии, может быть достигнуто в камерных сушилках, в которых агент сушки продувает зерновой слой в разных направлениях (снизу и сверху) поочередно.
Конвективный способ сушки зерна в слое толщиной от 100 до 200 мм широко применяют в шахтных сушилках разных конструкций. В них зерно непрерывно движется вниз, под действием силы тяжести с небольшой скоростью или опускается периодически, но кратковременно и со значительной скоростью.
Конвективную сушку пересыпающегося зернового слоя применяют в барабанных сушилках.
При конвективной сушке зерна в разрыхленном или в «кипящем» слое зерно находится на сетке устройства (с отверстиями меньше размеров зерна), через которую со скоростью 1,0-1,2 м/с продувается агент сушки.
Зерновой слой на сетке в зависимости от скорости агента сушки может быть слабо разрыхленным (вспученным) или может находиться в состоянии «псевдоожижения» или «кипения». В этом случае зерно приобретает как бы свойство жидкости, так как может перемещаться к выходу даже при незначительном наклоне сетки. При сушке в «кипящем» слое зерно хорошо перемешивается и быстро нагревается.
Для сушилок с «кипящим» слоем большой производительности требуются большие площади сетки, причем трудно достигнуть равномерного продувания зернового слоя по всей ее площади, что может привести к перегреванию зерна на отдельных участках и к ухудшению его качества. Поэтому сушилки с «кипящим» слоем пока не имеют практического применения.
Разрыхление зернового слоя и интенсивное перемешивание его достигается также при совместном воздействии на зерно воздушного потока (аэроразрыхления) и механических колебаний (вибрации) газораспределительной сетки с расположенным на ней слоем зерна. В этом случае сушка производится в так называемом виброожиженном слое зерна. Агент сушки выполняет функции теплоносителя и
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 17 (139) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013
влагопоглотителя, а разрыхление зерна создается при помощи вибрации, которая снижает гидравлическое сопротивление зернового слоя при прохождении через него агента сушки. Интенсивность снижения влажности в виброожиженном слое не изменяется по сравнению с аэроразрыхленным слоем.
Конвективным способом тепло передается зерну и в том случае, когда оно находится во взвешенном состоянии. Время пребывания зерна в таком состоянии под воздействием агента сушки с температурой около 300 °С составляет всего 2-3 с, но за это время вновь загруженное зерно нагревается до 40-50 °С, а количество испаренной из всего зерна влаги составляет 0,30-0,5%. Этот способ сушки нашел применение в рециркуляционной прямоточной зерносушилке.
Аналогично протекает процесс конвективной передачи тепла зерну, находящемуся в состоянии падения в виде дождя.
Таким образом, конструкции устройств для сушки зерна конвективным способом очень разнообразны и зависят от состояния зернового слоя.
В качестве агента сушки при конвективном способе подвода тепла применяют смесь топочных газов с воздухом в такой пропорции, которая необходима для получения требуемой температуры агента сушки.
При правильном устройстве и обслуживании топок, а также при сжигании определенных марок топлива достигается полное его сгорание, и в результате сушки смесью топочных газов с воздухом качество зерна сохраняется, не изменяется также цвет и запах.
При сушке зерна воздухом, подогретым в калориферах, полностью исключается возможность соприкосновения продуктов сгорания топлива с просушиваемым зерном. Но это значительно усложняет конструкцию нагревательных устройств, требует дополнительных капиталовложений и приводит к увеличению удельных расходов топлива на сушку зерна.
Кроме вышеперечисленных существующих технологий сушки зерновых культур, представляет большой практический интерес использование солнечной энергии для сушильных технологий, в том числе и для других материалов, например, для сушки деловой древесины.
Анализ современных технологий использования солнечной энергии с целью использования для сушки древесины выявил следующие проблемы и тенденции, в частности: с одной стороны, сушка древесины является необходимой операцией большинства технологических процессов деревообрабатывающей промышленности, в которой до сих пор в большинстве процессов используются традиционные виды топлива, но при промышленной сушке древесины существует угроза некачественной сушки древесины, что приводит к сокращению сроков эксплуатации изделий. Это, в свою очередь, приводит к перерасходу древесины и традиционных видов топлива, является нерациональным использованием лесных и топливных ресурсов страны.
С другой стороны, для промышленных способов сушки целесообразно использовать солнечную энергию. В этом случае использование солнечной энергии позволяет избежать загрязнения окружающей среды.
Как известно, на сегодняшний день в практике существует ряд способов сушки древесины, к которым относится атмосферный, конвективный, вакуумный, и другие. Атмосферный способ сушки, как один из самых простых, базируется на использовании сушильного потенциала атмосферного воздуха. Однако, несмотря на низкие издержки, его значительная продолжительность и низкая управляемость процессом были и остаются основными негативными факторами его широкого внедрения. Одним из самых распространенных способов сушки пиломатериалов является конвективный, различные комбинации видов этого способа могут интенсифицировать, или искусственно замедлить процесс, способствовать достижению высокого качества высушенного материала и обеспечить сохранение его природных свойств, уменьшить энергоемкость сушки. Кондук-тивный и радиационный способ очень редко применяются при сушке пиломатериалов. Диэлектрический способ нагрева (как разновидность электрического) при сушке пиломатериалов применяется в комбинации с вакуумным и конвективным способами сушки.
В последнее время наиболее распространенными сушилками являются вакуумные, конденсационные и с использованием высокочастотных электромагнитных полей. Вакуумный способ сушки базируется на создании градиента давления в древесине, при этом важным фактором является то, что при пониженном давлении уменьшается температура кипения воды. Для вакуумных сушилок важен способ нагрева материала. В настоящее время распространение получили такие способы нагрева: диэлектрический, конвективный и контактный. При диэлектрическом нагреве в сушилку помещают электроды конденсатора высокочастотного колебательного контура, с помощью которого в камере поддерживается нужная температура. При конвективном нагреве в сушилку подают нагретый воздух или насыщенный пар. Внутренние напряжения, при диэлектрическом и конвективном нагреве не достигают критических значений, так как влага, испаряющаяся из древесины, постоянно увлажняет поверхность материала и таким образом уменьшает перепад влажности по сечению сортамента. При контактном нагреве от горячих плит или прокладок (индукционный способ нагрева) создаются условия для возникновения внутренних напряжений и дефектов сушки.
Конденсационные сушилки работают на конвективном нагреве материала и комплектуются специальными конденсационными агрегатами различной мощности. Для циркуляции воздуха используются вентиляторы. С одной стороны, такие условия сушки повышают качество сушки (внутренние напряжения
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 17 (139) 2013
© Scientific Technical Centre «TATA», 2013
незначительны), но с другой стороны, уменьшается производительность камеры. Кроме того, конденсационные камеры дороже конвективных. Их можно рекомендовать только для сушки толстых и тяжело сохнущих сортиментов.
Использование энергии солнца для сушки древесины (пиломатериалов) наблюдается в конструктивных решениях энергоэффективных сушилок.
В основу работы современных солнечных сушилок положен принцип коллектора типа черного ящика, который сводится к улавливанию солнечного излучения поглощающей поверхностью (абсорбера) и его превращения в тепловую. Коротковолновое солнечное излучение проходит через прозрачное покрытие, попадает на черную поверхность абсорбера где преобразуется в тепловую энергию, которая путем конвекции передается высушиваемому материалу.
По конструктивным особенностям гелиосушилки для древесины можно условно разделить на 3 категории: пассивного типа, тепличного типа (рис. 4) и с отдельно установленными солнечными коллекторами (рис. 5), а также смешанного типа (например, полутепличная конструкция).
Рис. 4. Общий вид сушилки тепличного типа Fig. 4. The overview of the greenhouse type dryer
Рис. 5. Общий вид сушилки с внешним солнечным коллектором Fig. 5. The overview of the dryer equipped with external solar collector
Конструктивные и эксплуатационные характеристики некоторых существующих солнечных сушилок для древесины приведены в табл. 1.
Конструктивные и эксплуатационные характеристики Design and operational characteristics
Таблица 1 Table 1
Конструкция Конструктивные особенности Эксплуатационные характеристики
1. Пассивного типа без использования электрической энергии экономия топливно-энергетических ресурсов
2. Тепличного типа - рамочная конструкция с прозрачными боковыми стенами и крышей (и с теплоизолированной северной стеной); - солнечный коллектор интегрирован в ограждение сушилки - значительные теплопотери через прозрачные ограждения; - относительно низкие температуры сушки; - замедленный процесс сушки; - высокое значение конечной влажности материала
3. Полутепличного типа - рамочная конструкция (только крыша, или крыша и южная стена выполнены прозрачными); - солнечный коллектор интегрирован в ограждение сушилки - значительно меньшие теплопотери по сравнению с 1 типом сушилок ; - высокие температуры сушки; - интенсивный процесс сушки ; - возможность сушки древесины до сравнительно низкой влажности
4. С отдельно установленными коллекторами - штабель с материалом размещается в теплоизолированной сушильной камере; - солнечные коллекторы установлены отдельно, нагретый воздух (вода) по каналам подается в сушилку - теплопотери минимальные; - возможность использования дополнительного источника тепловой энергии ночью и в пасмурную погоду при отключенных солнечных коллекторах; - низкое значение конечной влажности
Существуют два подхода к использованию солнечной энергии. Первый заключается в использовании полученноого от солнечного коллектора тепла сразу же после его улавливания. В этом случае температура сушки достигает своего максимального значения в полдень, а минимальные температуры
имеют место ночью (или в пасмурную холодную погоду). Суть второго подхода заключается в частичном аккумулировании солнечной энергии и ее дополнительном использовании в течение ночных часов. В этом случае суточные колебания температуры в сушилке могут быть сведены к минимуму.
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 17 (139) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013
Основным условием аккумулирования солнечной энергии является ее избыток в дневные часы. При постоянных параметрах сушилки при отсутствии аккумулирования температура сушки будет значительно выше, а относительная влажность воздуха ниже, чем в системах с аккумулированием. Это, в свою очередь, оказывает существенное влияние на скорость сушки материала и для различных пород древесины может иметь как положительное, так и негативное влияние. При этом для систем солнечной сушки, которые работают без аккумулирования тепла, работа циркуляционных вентиляторов ограничивается дневными часами, что создает предпосылки для экономии электроэнергии. Из этого следует, что соотношение площади солнечного коллектора к объему высушиваемого материала является важным фактором качества и скорости сушки. Но при проектировании сушилок тепличного (полутепличного) пассивного типа возникают трудности, связанные с соблюдением вышеуказанного соотношения для установок большой вместимости. Это можно объяснить тем, что при увеличении размеров сушилки ее вместимость увеличивается больше, чем площадь основного коллектора. Поэтому для сушилок пассивного типа максимальные размеры ограничены.
Проблема рационального процесса сушки решается применением для обогрева в ночное время и пасмурные дни дополнительного источника энергии. Для увеличения солнечного излучения в коллектор эффективно использование рефлекторов (отражателей). Для конструкций солнечных сушилок, в которых процесс сушки интенсифицируется тем или иным способом, возникает потребность в системах увлажнения для снятия внутренних напряжений, возникающих в материале. Интенсификация солнечной сушки в общем случае требует внедрения систем автоматизированного контроля и регулирования процесса сушки, существенно отражается на экономичности процесса и является важной для уменьшения коробления и сокрушения древесины.
Одновременно работа солнечных сушилок, используемых для сушки древесины, показывает, что в
общем случае в солнечные летние дни при температуре окружающей среды 25-30 °С температура сушки составляет 50-62 °С. При этом влажность воздуха в гелиосушилке в основном является функцией воздухообмена и зависит от управления сушилкой. Характерной особенностью процессов солнечной сушки является то, что параметры воздуха в гелиосушилке являются аналогом переменных режимов сушки в конвективных сушилках. Также нужно обращать внимание, что при сушке происходит усушка древесины. Это уменьшение линейных размеров и объема при высыхании, поэтому при распиловке бревен на деловую древесину следует предусматривать припуски на усушку, чтобы после высыхания пиломатериалы и заготовки имели заданные размеры.
Солнечная сушка в климатических условиях Украины позволяет без значительных капиталовложений в сушильное оборудование получать высококачественный сухой материал камерной влажности.
Технические усредненные показатели сушки древесины приведены в табл. 2, 3 [13, 14].
Таблица 2
Масса 1 м3 различных видов древесины при различной относительной влажности
Table 2
Mass of 1 m3 of different types of woods with various moisture content, kg
Порода древесины Масса 1 м3 древесины, кг при относительной влажности, %
60 50 25 12
Дуб - 1100 730 675
Бук - 1050 680 640
Лиственница - 1050 680 640
Сосна 1000 800 530 480
Ель 950 720 480 430
Пихта 750 600 400 350
Технические показатели свежесрубленной древесины Technical parameters of green wood
Таблица 3 Table 3
Порода Плотность, Влажность, Время сушки, сут Направление усушки, % Проникновение в древесину инфракрасного излучения, мм
древесины кг/дм3 % продольное тангенциальное радиальное
Дуб 0,69 50 30 0,4 8-10 4-5 2
Бук 0,68 64 20 0,3 8-12 6-9 3
Лиственница 0,66 82 20 0,3 7-8 3-5 5-7
Сосна 0,52 88 5 0,4 6-8 3-4 3-4
Ель 0,45 91 4,5 0,3 6-8 3-4 6
Пихта 0,39 94* 4,5 0,1 7-9 3-4 6-7
В случае сплавления по воде бревен деловой древесины, когда они длительное время находятся в водной среде.
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 17 (139) 2013
© Scientific Technical Centre «TATA», 2013
Результаты расчета затрат энергии на сушку деловой древесины приведены в табл. 4.
При этом:
1. Для испарения 1 кг воды из древесины (т.е. для процесса сушки) нужна энергия в количестве: 2300-2500 кДж, или 550-600 ккал, или 0,64-0,7 кВт-ч (1 кДж = 0,239 ккал, 1 кВт-ч = 860 ккал) [15].
2. Принимаем для расчетов расхода энергии на сушку одного куба древесины в объеме 0,7 кВт-ч.
3. С помощью вышеприведенных данных вычислено количество энергии, которую необходимо потратить для сушки одного куба древесины. Расчетные данные для сушки деловой древесины, которые приведены в табл. 4, пригодятся специалистам, подбирающим соответствующее солнечное оборудование для каждого конкретного проекта сушильной установки.
Таблица 4
Затраты энергии на сушку деловой древесины
Table 4
Energy costs of drying of commercial timber
Порода древесины Количество энергии, необходимой для сушки 1 м3 древесины, кВт-ч
Влажность, %
10 25 35 38 48
Дуб 130,6 295 362,6 393,68 497,28
Бук 103,6 259 362,6 393,68 497,28
Лиственница 103,6 259 362,6 393,68 497,28
Сосна 75,6 189 264,6 287,28 362,88
Ель 67,2 168 235,6 255,36 322,56
Пихта 56 140 196 212,8 269
Выводы
Анализ мирового опыта эксплуатации солнечных сушилок для сельхозпродукции и древесины с учетом анализа исследований технологического процесса позволяют сформулировать следующие основные преимущества солнечной сушки древесины и зерна:
- использование неограниченного, восстанавливаемого и экологически чистого источника энергии;
- меньшая продолжительность времени сушки (в 1,5-3 раза) и возможность получения значительно более низкой конечной влажности (мебельной) по сравнению с атмосферной сушкой;
- капиталовложения по сравнению с конвективными камерными сушилками значительно меньше;
- значительно выше качество высушенного материала по сравнению с атмосферной сушкой;
- простота в изготовлении и эксплуатации;
- возможность использования солнечной энергии в комбинированных системах, то есть с использованием энергии ветра, энергии малых рек, биоэнергетических тепловых агрегатов и т.п.
К недостаткам можно отнести:
- зависимость от климатических и погодных условий;
- относительно низкие температуры сушки (3040 °С). Как следствие, в 1,5-3 раза медленнее, чем в конвективных сушилках;
- дополнительное использование резервного источника питания;
- дополнительное использование электроэнергии для создания циркуляции воздуха.
Учитывая климатические условия Украины и России, можно с уверенностью говорить о целесообразности использования солнечных сушилок полутепличного типа.
Список литературы
References
1. Щокша В.А. Деяш аспекти сушшня деревини з використанням сонячно! енерги // Вщновлювана енергетика. 2011. № 2. С. 40-44.
2. Енергоефективтстсть та ввдновлюват джерела енерги.Кшв.: Украшсьш енциклопедичш знання, 2007.
3. Книга Теплова енергетика - новi виклики часу. Львiв: НВФ «Украшсьш технологи», 2009.
4. Андреева Н.И. Режимы активного вентилирования зерна и эксплуатация вентиляционных установок М.: Хлебоиздат, 1958.
5. Вобликов Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна. Ростов н/Д.: МарТ, 2001.
6. Рудобашта С.П. Кинетика низкотемпературной сушки зерна озонированным воздухом // «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажнастная обработка материалов)»: тр. межд. науч-практ. конф. / МГАУ. М. 2002. Т. 4. С. 56-59.
1. Sokina V.A. Deâki aspekti susinnâ derevini z vikoristannâm sonâcnoï energiï // Vidnovlûvana energetika. 2011. № 2. S. 40-44.
2. Energoefektivnistst' ta vidnovlûvani dzerela energiï.Kiïv.: Ukraïns'ki enciklopedicni znannâ, 2007.
3. Kniga Teplova energetika - novi vikliki casu. L'viv: NVF «Ukraïns'ki tehnologiï», 2009.
4. Andreeva N.I. Rezimy aktivnogo ventilirovaniâ zerna i èkspluataciâ ventilâcionnyh ustanovok M.: Hleboizdat, 1958.
5. Voblikov E.M. Posleuborocnaâ obrabotka i hranenie zerna. Rostov n/D.: MarT, 2001.
6. Rudobasta S.P. Kinetika nizkotemperaturnoj suski zerna ozonirovannym vozduhom // «Sovremennye ènergosberegaûsie teplovye tehnologii (suska i termovlaznastnaâ obrabotka materialov)»: tr. mezd. nauc-prakt. konf. / MGAU. M. 2002. T. 4. S. 56-59.
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 17 (139) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013
7. Анискин В.А. О повышении качества семян способами послеуборочной и предпосевной обработки, сб. науч. тр. / ВИМ. 1987. Т. 112. С. 3-20.
8. Мельник Б.Е. Вентилирование зерна. М.: Колос, 1970.
9. Троцкая Т.П. Энергосберегающая технология сушки сельскохозяйственных материалов в озоно-воздушной среде. Минск: БелНИИМСХ, 1997.
10. http://www.equipnet.ru/equip/equip_9355.html
11. http://www.prosushka.ru/16-konvektivnaya-sushka-produktov.html
12. http://www.prosushka.ru/131-infrakrasnaya-sushka-zerna.html
13. http://stanokwood.ru/articles/8/
14. http://stanokwood.ru/articles/15/
15. http://tu.co.ua/view_articles.php?id=2
7. Aniskin V.A. O povysenii kacestva semän sposobami posleuborocnoj i predposevnoj obrabotki, sb. nauc. tr. / VIM. 1987. T. 112. S. 3-20.
8. Mel'nik B.E. Ventilirovanie zerna. M.: Kolos, 1970.
9. Trockaa T.P. Energosberegaüsaä tehnologia suski sel'skohozajstvennyh materialov v ozono-vozdusnoj srede. Minsk: BelNIIMSH, 1997.
10. http ://www.equipnet.ru/equip/equip_9355.html
11. http://www.prosushka.ru/16-konvektivnaya-sushka-produktov.html
12. http://www.prosushka.ru/131-infrakrasnaya-sushka-zerna.html
13. http://stanokwood.ru/articles/8/
14. http://stanokwood.ru/articles/15/
15. http://tu.co.ua/view_articles.php?id=2
Транслитерация по ISO 9:1995
с---* — TATA — (_XJ
ПОДПИСКА - 2014 на январь-июнь по Объединенному каталогу «Пресса России»
На почте с октября 2014 г. проводится подписная кампания на
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология»
по Объединенному каталогу Пресса России «ПОДПИСКА-2014, первое полугодие» индекс: 41935
Условия оформления подписки (аннотация, индексы, стоимость) вы найдете в I томе каталога
ТРЕБУЙТЕ ОБЪЕДИНЕННЫЙ КАТАЛОГ НА ПОЧТЕ!
Контактный номер телефона специалиста по распространению (495) 661-20-30
1
ГАЗЕТЫ И ЖУРНАЛЫ
АЛЬТЕРНАТИВНАЯ
ЭНЕРГЕТИКА
и экология
3/2D13 Честь II НСЛЯУЧАРВАНЫ? 11*>>ныи ВУЦНХЛ
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 17 (139) 2013
© Scientific Technical Centre «TATA», 2013
