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摘 要：简要介绍太阳能干燥技术，总结太阳能干燥农产品、烟叶、药材和其他产品的特性和品质，对太阳能干燥技术的发展提出相应建议。

关键词：太阳能 集热器 干燥技术 应用

随着世界的发展，人类对能源的需求越来越大，但是化石能源的储存非常有限，人们开始重视再生能源的开发与利用。太阳能作为新能源中的一种，受到人们的关注。

一、太阳能干燥技术

太阳能干燥，就是利用太阳能对各种物料进行干燥。其干燥装置主要有以下几种类型：温室型干燥、集热器型干燥、集热器与温室结合型干燥、太阳能集热器与热泵系统联合供热等。

温室型太阳能干燥装置，就是直接利用太阳光加热介质（主要是空气）从而使相关的物料快速干燥。它的通风形式主要有两种：一种是采用自然通风；另外一种就是采用相关风力设备进行强制通风。它的优点就是结构简单造价低、建造可因地制宜、施工容易、操作简单、干燥成本低；缺点是室温升高慢、昼夜温差大、干燥慢、容量小、占地面积大。适用于干燥速度和终含水率要求不高的物料以及允许接受阳光曝哂的物料[2]。

集热器型太阳能干燥装置，就是采用集热器加热相关介质进行干燥。主要有空气型集热器和热水型集热器，前者受天气情况影响比较大，后者的温度控制比较均匀，但在实际应用当中主要采用的是空气型集热器干燥装置，因为在干燥过程当中使用的介质一般是空气。优点是布置灵活，干燥室内的温升比温室型高，干燥室容量较大；缺点是集热器型比温室型投资大，干燥成本高一些；适用于干燥要求高且不能受阳光暴晒的物料[2]。

空气集热器主要有平板型太阳能集热器、真空管型太阳能集热器、聚光型太阳能集热器，它们都有各自的优点。平板型太阳能集热器结构简单、加工容易、造价低，但热损失大、热效率低；真空管型太阳能集热器保温性能好，能提高集热温度和效率，但造价较高；聚光型太阳能集热器一般用于太阳能动力装置，系统复杂、造价很高。目前，太阳能干燥主要采用的是平板型太阳能集热器（空气型和热水型），主要有4种类型：平板单面对流型、平板双面对流型、V型板吸热、在吸热板上加金属网[3]。

集热器与温室结合型干燥以及集热器与热泵结合型干燥主要就是结合干燥物料的特点以及相关装置的特点进行组合。集热器与热泵联合干燥就是利用集热器收集热量然后与热泵工质进行热交换，再由热泵工质放热使空气加热从而对物料进行干燥，这种干燥方式也可以叫做太阳能热泵干燥。热泵的主要部件和供热原理与空调相同，热泵依靠蒸发器内的制冷工质在低温下吸取环境的热能，经压缩机在冷凝器处于高温下放出热量，供应干燥室的空气经热泵的冷凝器加热后，提高了空气的温度，提高了干燥效率。热泵供热比电加热器供热效率一般高两倍以上，热泵系统的节能率取决于使用环境的温度和湿度。在气温高、湿度大的地区，节能明显，而在寒冷干旱地区则节能效果差[2]。

二、太阳能干燥应用

1.太阳能干燥食品

云南师范大学太阳能研究所研制的光热、光伏、风电互补干燥系统，经过试验证明太阳能干燥梅相关产品时间短、卫生、效率高、品质好，具有一定的经济效益[4]。还有很多学者对太阳能干燥农产品进行了研究，都取得了不错的成果，太阳能干燥的果实的效比较好，其表面比较洁净而且色泽也比较好，说明太阳能干燥对食品的水分控制的比较好。文献[5]对优质杏干的太阳能干燥试验中得出其干燥的产品品质要比自然干燥的要高出1～2倍，而且脱水率也比较好。

我国的晓峰、金山和虎旺等人使用太阳能干燥红枣结果发现：烂枣率不到3％，远比自然干燥的要低；干燥时间由原来自然干燥的15天变为2天，而且储存比较容易；太阳能干燥的红枣，颜色稍红，外形丰满，含糖量有一定的提高。还有很多的研究者对太阳能干燥农产品进行了研究，如：杏仁、杨梅、无核白葡萄、谷物、鱼和枸杞[1]等，其结果都表明干燥后产品的质量都有所提高。这就说明太阳能干燥食品其品质是可以得到保证的。

2.太阳能干燥烟叶

太阳能热泵干燥烟叶具有以下优势：太阳能热泵烤的烟叶外观、质量、化学成份和普通密集烤房烘烤的烟叶相近；其次，太阳能是清洁、环保、可再生的能源，在光、热资源丰富的烟叶产区，充分利用太阳能作为烟叶烘烤的重要能源是可行的；烘烤后的烟叶颜色桔黄，色泽鲜亮，油分足，外观质量好，且各项化学成分含量适宜，说明烟叶烘烤质量好；太阳能热泵烘烤烟叶节能减排效果显著[6]，太阳能密集烤房在光照不足的阴雨天烤烟的节煤效果也达20％以上，在光照充足的晴天节煤效果可达30％以上，节能减排效果十分显著[7]。

3.太阳能干燥药材

云南师范大学的王云峰和李明等人对太阳能干燥三七进行了实验研究，研究表明利用太阳能干燥系统对三七进行干燥，其干燥周期为450min，是自然干燥周期的一半，同时避免了二次污染，三七产品质量得到提高，有较好的应用前景。

云南文山七丹药业股份有限公司在云南文山建立了一个太阳能集热技术在三七加工中的运用研究及生产示范三七干燥基地，能满足公司蒸汽锅炉进水大于85℃的要求和切片三七带式干燥机预热段热水供应，降低燃料消耗。在该工厂车间楼顶安装6000支￠58mm×1800mm全玻璃真空太阳集热管；2个20m3保温热水箱组成太阳能循环集热系统，30m3保温热水箱在一楼形成锅炉与带式干燥机供热系统。达到年加工干三七1000t的生产能力。

4.太阳能干燥其他产品

由于木材在自然干燥过程当中容易变形且经常出现龟裂影响木材的品质，采用太阳能干燥可以减少木材的龟裂[8]。云南师范大学的余亚梅老师使用太阳能对鲜花进行干燥，其实验结果表明利用太阳能干燥鲜花是可行的，干燥花胚的外观、色泽、成品率均有所提高，产品质量也较为稳定。太阳能干燥在工业方面的应用也比较多，目前研究比较多的是太阳能干燥污泥，研究结果比较好。

三、太阳能干燥发展建议

与自然干燥相比，太阳能干燥具有以下优点：可以缩短物料的干燥时间，提高干燥效率；干燥后的物料比自然干燥便于贮藏；干燥后的物料其色泽美观，外形丰满；物料的含糖量有一定的提高；物料的质量有一定提高，如果是干燥食品，干燥后的食物口感更好，由于太阳能干燥是在室内完成，因此减少了风沙、灰尘、苍蝇和虫蚁等的污染；可以改善环境卫生，有利于对周边环境的保护。

与常规能源干燥相比，太阳能干燥具有以下优点：节约常规能源，由于常规能源干燥在干燥过程中需要消耗大量的燃料产生热量，而太阳能干燥直接将太阳能转化为热能，从而降低生产成本，提高了经济效益；保护自然环境，太阳能干燥使用的是清洁能源对环境不会造成污染，常规能源干燥则会产生大量的温室气体和粉尘污染。

太阳能干燥由于存在着以下不足之处从而影响它的推广和应用。一是太阳能是一种间歇性能源，存在能源密度低、不连续性和不稳定性等缺点导致物料不能进行连续干燥；二是小型干燥投资虽然小，但是其容量小、热效率低，只适合于中小型利用，如果是在大中型工业中期投资和占地面积都比较大；三是由于太阳能具有间歇性，所以太阳能干燥就必须与常规能源干燥结合这样就会加大了投资成本；四是目前人们对太阳能干燥的认识还很欠缺，而且国家的宣传力度也不够。

太阳能干燥虽然存在着很多不足之处，但是我们也要充分认识到其优点。要努力减少太阳能干燥的投资成本和加大其宣传力度让人们更好的了解太阳能干燥，使其得到更好的推广应用，节约常规能源。

参考文献

[1] 张璧光.太阳能干燥系列讲座（8）中药材与其他物料的太阳能干燥[J].太阳能，2008，（8）：21-23.

[2] 张璧光.太阳能干燥系列讲座（1）太阳能干燥[J].太阳能，2008，（1）：11-13.

[3] 张璧光.太阳能干燥系列讲座（4）太阳能空气集热器[J].太阳能，2008，（4）：14-16.

[4] 李志民，钟浩，张跃.水泡梅太阳能干燥的试验研究[J].云南师范大学学报，2006，26（3）：20-23.

[5] 过利敏，张谦，赵晓梅等.优质杏干的太阳能干燥特点及其工艺研究[J]，2008，45（6）：1102-1109.

[6] 徐众，浦绍选.太阳能热泵干燥综述[J].农业工程技术：农产品加工，2011，（12）：37-41.

[7] 聂荣邦，张光利，于少林等.智能化太阳能密集烤房节能效果研究[J].作物研究，2010，24（3）：181-183.

[8] 高建民，伊松林，张璧光等.新型整体式太阳能木材干燥室[J].太阳能，2011，（19）：25-27.