Є пропозиція доповнити зерносушарку альтернативним калорифером, що працює від сонця. Хочете - підсушуйте зерно його енергією. Не хочете - поверніть важіль і використовуйте електрику «з розетки». Інвестиції дріб'язкові, економія і незалежність - на десятиліття!
Географічне положення України дозволяє ефективно використовувати сонячну енергію, в тому числі для сушіння сільськогосподарської продукції. На зерновому току застосувати сонячну енергію нескладно, аж до самостійного виготовлення простого приладу, який перетворює енергію сонця в корисну теплову енергію.
Авторами публікації сконструйований дослідний зразок сонячної конвективно-радіаційного сушарки. Її функціональна схема представлена на рис. 1. Сушарка складається з повітряного сонячного теплового колектора, радіаційно-конвективного сушильної камери, в яку закладається сировину, газовоздушного, водоповітряного або електровоздушного калорифера, вентиляторної установки, світлопрозорого покриття, теплової ізоляції.
Малюнок 1
Сонячний теплової колектор являє собою циліндричну конструкцію (рис. 2) з теплоізоляцією знизу, світлопрозорим покриттям зверху і поглинає елементом між ними. Теплова ізоляція (пінопласт, мінвата) товщиною 50-100 мм, коефіцієнт теплопровідності <0,5, укладається в нижній частині корпусу і покривається светоотражающим покриттям.
Як поглинає елемента використовується чорна металева стружка, оскільки вона має високу тепловіддачу, високе значення ступеня чорноти, крім того, в шарі стружки є велика кількість повітряних прошарків, через які, нагріваючись, проходить повітря. Для фіксації і рівномірного розподілу стружки в сонячному колекторі застосовується металева сітка.
Повітряний сонячний теплової колектор працює наступним чином. Сонячне короткохвильове електромагнітне випромінювання майже без втрат (до 5%) проходить через світлопрозоре верхнє покриття колектора і потрапляє на поглинаючий елемент (металеву стружку). У свою чергу, в поглинає елементі сонячна енергія перетворюється в довгохвильове електромагнітне випромінювання в інфрачервоному спектрі, для якого верхнє прозоре покриття стає непрозорим. Повітря, що проходить уздовж поглинає елемента, підігрівається і подається за допомогою вентилятора в сушильну камеру.
Верхнє покриття в сушильній камері виготовлено з прозорого, а стінки із світлоповертального матеріалу. Це сприяє тому, що осушують матеріал (зерно) додатково нагрівається і осушується прямими сонячними променями. Підігрітий в колекторі повітря проходить через осушуваних матеріал, зволожується і викидається в навколишнє середовище.
У тих випадках, коли сонячна енергія відсутня, в конструкції передбачений перекидний клапан (рис. 1), який перекриває повітропровід від сонячного теплового колектора і відкриває повітропровід від альтернативного калорифера, в якому повітря підігрівається і за допомогою вентилятора подається в сушильну камеру. У разі якщо в схемі активного вентилювання зерна взагалі відсутній (або виключений) клапан, здійснюється просте активне вентилювання зерна.
Перевага використання сонячних теплових колекторів для підігріву повітря перед сушильної камерою видно по hd-діаграмі.
малюнок 2
Процес сушіння за рахунок активного вентилювання описується hd-діаграмою (вертикальна вісь позначає нагрівання повітря, горизонтальна - винос вологи сушильним агентом). Пояснимо коротко: без використання сонячного теплового колектора 1 кг сушильного агента (повітря з температурою навколишнього середовища 22 ° С і f = 55%) забирає з осушуваного матеріалу 2 г водяної пари (лінія 1-2). Вентилювання зерна підігрітим повітрям в сонячному тепловому колекторі (пряма 1-3) сприяє випаровуванню 6,8 г вологи одним кг повітря (лінії 3-4).
Таким чином, застосування підігріву повітря під час активного вентилювання зерна дозволить в 3,4 рази збільшити швидкість сушіння сільськогосподарських матеріалів в порівнянні з активним вентилюванням без підігріву повітря. А використання конвективних сушарок з повітряним сонячним тепловим колектором дозволить не витрачатися на додаткове тепло, до того ж спорудити пристрій з підручних матеріалів і вписати його в існуючу схему сушіння зерна можна максимум за тиждень.
Опубліковано в №7 / 2012