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  太阳能干燥技术的国内外概况及应用前景  
 
发布时间:2008-4-27 12:30:03         
  

     利用太阳能干燥技术的研究和推广应用工作,已在世界上许多国家展开,研究工作主要在发达国家如美国、英国、法国、德国、加拿大、澳大利亚、新西兰和日本等国。早在上世纪七、八十年代,美国、德国、英国、法国等发达国家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。印度、泰国、印度尼西亚等国也有小批量的商业性应用,然而在欧洲商业性的太阳能干燥室则较少。
    太阳能干燥的推广应用大部分在热带和亚热带国家如南非、斐济、乌干达、尼日利亚、巴西、菲律宾、泰国、印度、印度尼西亚、孟加拉
及中国(包括台湾)等国。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。甚至在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,他们认为:太阳能干燥装置成本低,易于制造,可以较好地解决谷物一年三熟的干燥问题。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/d。,也有每小时干燥能力为375kg/h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。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。
     无论国内外,早期的太阳能干燥装置多数为温室型、半温室型或规模较小的集热器型。大型太阳能干燥装置基本上都是集热器型,而且都
与常规能源结合以保持干燥过程的连续性。由于全球的能源和环境问题日益突出,太阳能干燥技术的应用近十年来有较大的发展。
     我国太阳能干燥技术应用研究起步较晚,上世纪八十年代以前,我国只有4座太阳能干燥装置,总采光面积仅有183m2,但在八十年代以后
温室型太阳能干燥装置发展较快,由于这种干燥装置结构简单,造价低廉,在山西、河北、河南、北京、广东等地的农村很快发展起来。上世纪八十年代中期,我国已有70余座太阳能干燥装置,采光面积超过5000m2。。尤其在山西省,建成了10多座这种类型的干燥器,面积超过1000m2,用于干燥红枣、黄花菜、棉花等。近十年来由于能源、环境形式的影响,我国太阳能干燥技术的应用又有了较大的发展,除了开展如谷物杂粮类、果品类、蔬菜类以及木材的太阳能干燥实验和应用研究外,还进行了如中草药、茶叶、鲜花、植物叶片、食品(如鱼、腊肠等)、天然橡胶、污泥、唐三彩等物质的干燥工艺的研究和干燥的设备开发与研制[7、19、20],并取得了一些科研成果,有的已经将这些新技术投放市场,进入了技术应用的推广阶段。通过与传统的干燥方法(如阳光下晾晒、用常规能源加热烘烤等)的干燥质量相比可以很明显的看出,用太阳能干燥器干燥的物料质量高,成品率高,颜色美观,如采用大阳能干燥操房与地垄大坑复合干燥后的人参不脱皮,内芯棕红,外表呈花生皮色,整体形象完美,块体含水率达到18%。与采用以往方法干燥的白枝须参相比,外销验等高出1个等级。干燥质量的提高使中草药的价格直线攀升,而且扩大了出口的份额,增强了国际竞争能力。太阳能干燥技术设备应用于食品和植物的深加工中,可以有效地防止菌虫对物料的侵害和变质变色现象的发生,有效地保持了物料原有的优良品质,也避免了因为干燥加工而造成的二次污染(如灰尘等污染物的污染)。
     从太阳能干燥装置的规模而言,我国的太阳能干燥装置多数是采光面在200m2以下的中小型,尤其以小型居多。目前已知最大的太阳能干燥装置
是采光面积为650 m2太阳能腊味干燥装置,其次是620m2大型太阳能干燥示范装置,以及采光面积为500 m2 “东连县糖果厂的太阳能干燥装置。如果把溶液脱水过程同固态物料脱水同样看待的话,广东省江门农药厂兴建的太阳能农药干燥装置.太阳能采光面积达3000 m2,应属世界上少有的大型太阳能干燥装置。
     近 20年来,我国太阳能干燥应用研究和其它太阳能热利用一样。经历过一个由浅入深、由简单的小试到较完善的生产试验过程而发展起来的。

    到目前为止.已建各种类型的太阳能干燥装置200多座,总采光面积近2万m2。广泛地应用于工农业生产的干燥作业。取得了较好的经济效益和社会效益。

     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。我国在太阳能热水器的推广应用方面已见成效,目前我国是世界上生产太阳能热水器最多的国家。预计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。
    我国是农业生产和出口大国之一,农产品及生物资源丰富,物种多样,特别是在广大的西部地区。为了促进地方经济的发展,将本地区具有资源优势及开发利用前景的农产品,生物资源产品作为地方支柱产业发展,因而近年来,农副产品及生物资源产品加工业发展迅速。但随着我国加入WTO和人们对产品质量和食品卫生问题的关注,现有的农副产品加工技术含量低,产品质量不高,产品附加值低,从而导致产品缺乏市场竞争力,难以形成支柱产业。产品干燥是加工过程中的一个重要工艺过程,目的是除去物料中多余的水分,以便于产品加工、运输、贮藏和使用。采用常规能源干燥农产品,投资大,需消耗大量能源,致使农产品成本增高,并造成不同程度的环境污染。一般农产品要求的干燥温度比较低,大约在40-55℃之间,正好与太阳能热利用领域中的低温热利用相匹配,并且能缩短干燥周期,提高产量质量等优势,因此我国应用太阳能干燥农副产品,具有广阔的发展前景。
   太阳能应用于木材干燥方面有二种倾向:①对于偏远地区的小型木材加工厂,适于发展简易的温室型、半温室型或小规模集热器型的太阳能干燥装置;②对于中、大型木材加工企业,适于发展材积为50-100m3大型太阳能干燥装置,而且将太阳能干燥作为预干,即高含水率阶段用太阳能干燥,低含水率阶段用常规干燥。

                                                                摘自网络(28)


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