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农副产品太阳能干燥技术的研究和发展李洪斌，李志民，张跃，刘滔，刘群生（云南师范大学太阳能研究所，云南昆明650092）行比较，并分析了其尚未大面积推广应用的制约因素和该技术尚待解决的一些问题。
能源是人类赖以生存的五大要素之一，是国民经济和社会发展的重要战略物资现今世界能源结构中所利用的能源主要仍是煤炭、石油、天然气，这些常规能源的大量开发和使用，己造成了严重的大气污染和生态环境的破坏。从环境保护和全球可持续发展的战略出发，新能源和可再生能源的开发和利用己经成为一个全球性的重大课题新能源与可再能源的含义在我国是指除常规能源和大型水利发电之外的生物质能、风能、太阳能、小水电、海洋能地热能氢能等能源资源干燥作业在工农业生产中应用广泛，据国外有关资料报道，用于工农业生产干燥作业的能耗要占国民经济总能耗的5-10%，2001年我国的总能耗为13. 2亿吨标准煤，若以此计算则我国每年用于工农业生产干燥的能源约为0. 66-1.32亿吨标准煤然而在我国到2000年为止，总计安装了1000余套太阳能干燥系统，面积约2万平方米，其中多数为农副产品干燥装置。
射能，利用太阳能干燥装置，所进行的干燥作业它与自然干燥的不同之处在于，后者被干燥物的温度的升高，仅仅靠直接吸收太阳辐射，同时干燥物周围的温度仍然是环境温度尽管自古以来，人们就己利用太阳光干燥农产品然而对太阳能干燥技术的研究仅仅只是*近几十年：20世纪50年代末，才有**篇太阳能干燥的论文（Ismailova，1957），70年代能源危机后，各国才大力研究利用太阳能干燥技术1农副产品太阳能干燥装置的分类太阳能干燥装置按接受太阳能及能量输入方式来分主要有四种类型：温室型集热器型集热器一温室型、聚光型此外，根据热空气的流动方式，我们还可以把太阳能干燥装置分为自然循环式和强制循环式温室型：太阳能温室型干燥系统不设置太阳能空气集热器，干燥室内的被干燥物直接接受太阳光此类干燥装置造价低，结构简单便于建造，适用于干燥温度低、允许直接吸收太阳光的干燥对象，如稻谷，麦子，牧草等一般情况下，该种装置内热空气靠太阳辐射产生热压差引起空气定向流动，无需外加动力，属自然循环M.A.Zaman等于80年代中期所做的稻谷的三种太阳能干燥装置中，箱式太阳能干燥器就属于这种类型，和集热器一温室型的干燥装置相比其干燥室的温度明显不如后者，总体约低5-集热器型：太阳能集热器型干燥器由空气集热器和干燥室组成，外界空气通过空气集热器加热，然后用鼓风机将热空气送进干燥室。干燥室是不透光的，加热空气所需能量均由空气集热器提供，热空气进入干燥室后与干燥物发生热质交换，温度降低，故而由温度引起总热压差降低，考虑到集热器和干燥物对空气的阻力，这种类型的十基金项目：云南师范大学科技创业服务中心项目（200201）1乍者简介：<李洪斌4caeml6彝族Me南省永仁县人i硕士研究）生s，从从事太阳能光热研究http://www.cnki.net干燥装置的空气流量是很小的，不利于干燥通常在这种系统中利用鼓风机强迫空气循环，不但解决风量的问题，还加速传热传质过程，从而提高了干燥效率由于集热器与干燥室分开，可以避免阳光直接晒到物料，对于有这样要求的物料适甩例如巴布亚新几内亚用于干燥小豆蔻的干燥装置温室一集热器型：将温室和空气集热器结合起来就组成温室一集热器混合型太阳能干燥装置。由于干燥物一方面从温室直接吸收太阳能，另一方面又受到来自空气集热器的热风的加热，兼有二者的优点，进而干燥温度比上述两者有所提高。有资料表明：当温室透光面积和集热器面积之比为1：1时，温度可提高5-10*C.这种类型的太阳能干燥装置，由于温度较高，总热压差相对较大，空气流量一般有保证，对于某些需要大风量进行干燥的物料（如：水泡梅）可考虑用风机进行强制循环。
段欣然等在80年代末所设计的干燥装置就属此类型聚光型：聚光型太阳能干燥器类似于普通的聚光集热器，它由聚光镜、集热吸收管、跟踪系统等组成缺点是结构复杂，造价高，但是可提供的干燥温度约为80-120*C，属于中温干燥，具有干燥速度快提高杀虫率等优点。这种类型的干燥装置一般用于价位较高的物料，国外有用于浓缩棕榈汁，前苏联用于谷物种子和棉花种子的干燥。
2太阳能干燥的优势2.1太阳能干燥与自然干燥（太阳光干燥sundrying）相比具有以下优势：（1）能较大幅度的缩短干燥时间见表1表1太阳能干燥与传统自然干燥的干燥速度比较待干燥干燥时间（天）物品太阳能干燥传统自然干燥|U；红枣龙眼木材我们曾于2002年4月在大理对梅子进行太阳能干燥的初期试验，所设计使用的装置属温室一一集热器型太阳能干燥装置，在对梅子系列产品的试验后表明干燥时间至少可以缩短1/2以上的干燥周期（自然干燥需1一20天，太阳能干燥8天）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，人们对健康问题不太注重各种太阳能干燥装置都采用专门的干燥室，可避免灰尘、忽然降雨等污染和危害，又由于干燥温度较自然干燥高，还具有杀虫灭菌的作甩在试验中，采用我们的干燥装置除上述优点外，还可使产品在色泽上有很大的改观；在干燥过程中不必频繁翻动物料，物料的表皮损坏很小，对其后一步的加工意义很大，可产生较大的经济效益对于农户小批量的干燥来说，干燥场地的问题不大，但是对于工厂、企业要进行大规模的干燥时，场地的问题就值得考虑对于太阳能干燥可以节约场地这一观点不难理解，能缩短干燥周期，就意味着单位时间单位面积的干燥量加以洱源县的茈碧湖果品食品开发有限公司为例，其年加工梅子为1500吨，现有的100多亩的晒场基本能满足需要，而在产品需求量大的春秋两季则必须再租借临时场地才能应急，随着公司的规模扩大，土地己是一大问题在土地资源更为紧张的东部沿海地区，这一点更为重要。
2太阳能干燥与采用常规能源的干燥装置相比就当纯蒸发一千克水计算，约需要590千卡的热量。据此估算，干燥一吨农副产品，要消耗1吨以上的原煤，若是烟叶则需耗煤2.5吨，据统计我国烟叶产量约为420万吨，目前大多采用农民自制的土烤房进行干燥，能耗很大，若采用太阳能干燥则节能效果非常明显我国河南省长葛县在70年代末对太阳能烤烟的试验中能有效节约25%-30%的常规能源泰国在上个世纪80年代中期在这方面做过大量工作，其采用太阳能作为辅助能源烟叶干燥，试验证明能有效地节约30%-40*的常规能源我国大气污染严重，4（%的国土面积己有酸雨，这主要源于煤，石油等燃烧后的废气排放，燃烧一亿吨化石燃料将释放约7700万吨CO2和460万吨SO2和NO采用太阳能干燥工农业产品，在节约化石燃料的同时，又可以缓解环境压力。
就初投资而言，二者相差不大但是在系统运行时，采用常规能源的机械干燥设备其燃料的费用是很高的，洱源县茈碧湖果品食品开发有限公司就购买一台采用燃煤的干燥设备，价值10余万元，一次可干燥800千克梅子，但须耗煤900千克。若采用太阳能干燥，设备投资（初投资）二者相差不大，但是其运行时利用的是免费的太阳能资源，就算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，可让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甩此外太阳能干燥装置各部分工作温度属中低温，安全可靠，而使用燃料的机械干燥装置还存在安全隐患3太阳能干燥的制约因素（1）客观制约因素：使用燃料的机械干燥装置，其工作过程具有可控性，并且不受气象条件干扰，可以连续作业而太阳能干燥由于对气象条件的依赖，可控性差，不稳定目前解决这一问题的手段通常是采用辅助能源或是加贮热措施，但是这将使的整个系统的成本加，控制复杂，影响产品的推广。这将是今后我们研究工作的重点。
（2）主观制约因素：太阳能干燥至今尚未在我国大面积推广使用主要有以下原因：在洱源县进行新型太阳能干燥装置的前期试验时，调查发现人们对太阳能干燥技术基本上不了解，在我省其他地州同样存在这样的问题，因此加强宣传势在必行。
各种干燥物料都有一套传统的干燥工艺，对于某些有特殊风味的农产品，要求更严格1然而许多太阳能干燥技术的研究者在设计上基本上都是从装置的硬件方面着手，而没有和传统的干燥方式相联系，这就使得设计者具有让太阳能干燥去取代传统的干燥的思想，而不是有其推广。
4太阳能干燥技术的发展前景太阳能干燥在农业方面可以用于干燥稻谷、麦子、大豆、牧草、烟草、药材、水果、蔬菜等，在工业方面可用于干燥木材、橡胶、混凝土养护等与自然干燥和常规能源干燥相比，太阳能干燥优势明显。然而对于此项技术的研究，在上个世纪整个80年代是比较热的，我国相关这方面的科研多处于这个时期。但90年代中后期，相关报道几乎见不到，究其原因主要有二，其一：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，因而此项研究工作的进展减缓，至今未能产业化；其二：人们对产品质量重视不够，且不同质量的产品价位差不大，缺乏改善产品质量的动机，对于气候条件不好时，还存在着农民自己的其他干燥方式，如土炕干燥等这就使得在90年代对太阳能干燥的研究运用进入低谷随着社会的不断进步和发展，在生活水平提高的同时，人们对自身健康重视加大，且在环境和能源的双重压力下，太阳能干燥的前景广阔欧洲、美国、日本澳大利亚等发达国家在这方面做了大量工作，发展中国家的印度，甚至落后国家的新几内亚孟加拉国等都有成功的例子，这些都值得我们借鉴我国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，我省（云南）各地州、市、县均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，我省农副产品及生物资源产品加工业发展迅速随着加入WTO和人们对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，难以形成支柱产业农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、贮藏和使甩采用常规能源干燥农产品，投资大，需消耗大量能源（干燥一吨农产品，约消耗一吨以上的原煤）致使农产品成本高，并造成不同程度的环境污染一般农产品要求的干燥温机地发这了油从而让人们难以接受，影响」度比配大勺在备之间，麟好与太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，利用太阳能干燥农副产品，具有广阔的发展前景。
云南省大部分地区日照时间长，太阳辐射资源好，属太阳能资源较丰富地区，太阳能热水器己在云南成功推广，而太阳能农副产品干燥却几乎是空白，农户采用的传统自然干燥每年都造成大量浪费，相信在新的形势下太阳能干燥将作为新的技术为云南的农副产品的加工发展做出贡献
