基于太阳能的枸杞烘干装置设计研究

摘 要 枸杞作为一种药食两用的重要产品一直以来都是保健食品界和医学界共同关注的热点。所以，枸杞生产化逐渐加大。烘干是枸杞加工的首要关键技术环节，但枸杞的烘干装置和方法，特别是利用太阳能烘干方法的研宄在学界尚不多见。本论文首先分析了太阳能枸杞烘干的优势，就太阳能烘干装置的分类及特点，并且提出了太阳能烘干枸杞装置的选型策略。

关键词 太阳能 枸杞烘干 烘干

中图分类号：TS255.3 文献标识码：A

1 太阳能枸杞烘干的优势

枸杞作为名贵的中医药和功能性食品在亚洲很多国家都得到了大范围的应用。医学界最新研究发现枸杞具有润肺、明目、滋肝、抗癌抗肿瘤、抗氧化、调节免疫、抗衰老等多种功能。在我国，枸杞的种植主要分布在青海、宁夏、新疆和内蒙古等西部省份。但是落后的烘干方法和装置成为制约枸杞产业发展的重要障碍和发展瓶颈。

目前世界上大概有三百多余个以太阳能为能源的木材烘干室，其中我国有接近二十个。在食品与植物的深加工中应用太阳能烘干技术和设备，不但避免了因为烘干加工而造成的二次污染（如灰尘等污染物的污染），而且可以有效地防止菌虫对枸杞的侵害和变质变色现象的发生，有效地保持了枸杞原有的优良品质。

2太阳能烘干装置的分类及特点

2.1集热器型太阳能烘干器

集热器型太阳能烘干器是一种通过太阳能空气集热器来取代常规能源预热空气的干燥系统。集热器通常以全玻璃真空集热管或平板集热器为主，空气通过太阳能集热器加热到一定温度后进入烘干室，枸杞在烘干室内实现对流热质交换过程，达到烘干的目的。烘干器一般是设计成主动的形式，通过风机进行鼓风以达到增强对流换热效果。因为这种烘干装置的烘干室和空气集热器是分开的，所以可以比较好地和常规能源的空气加热系统进行结合，组成连续操作的大型混合型太阳能烘干装置。

2.2温室型太阳能烘干装置

温室型太阳能烘干器的原理构造和栽培农作物的温室有类似之处。在温室中，太阳辐射能可以被转变为热能，温室内的气温会逐渐上升，枸杞慢慢脱去水分，从而实现枸杞烘干的目的。温室型太阳能烘干装置的特征是枸杞直接吸收太阳辐射能，热效率较高。与常规能源烘干相比，尽管烘干速度相对稍微慢一些，可是却可以节省许多常规能源，保护环境；与枸杞的自然晾晒相比较而言，烘干速度和效率都比较高，产品质量也比较好；再者其烘干装置操作管理方便、结构简单、成本造价较低。但这种烘干装置生产率较低，大规模生产相对困难，枸杞烘干均匀性比较差，出料、进料需要比较多的劳动力。

2.3集热器――温室型太阳能烘干装置

为增加能量以确保被烘干枸杞的烘干质量，在温室外应当增加一些集热器，这样就组成了集热器――温室型太阳能相结合的烘干装置。空气先通过太阳能空气集热器进行预热，然后再进入烘干室。烘干室中枸杞一方面直接吸收透过玻璃盖层的太阳辐射能，另一方面又受到来自空气集热器的热风烘干，以辐射和对流换热方式加热枸杞。

3太阳能烘干枸杞装置的选型

3.1研制混合型太阳能烘干装置

这种设计方案主要考虑大农户的使用，它的设计思想基于连续烘干作业，不受天气和夜间的影响。采用此方法的最大好处是白天利用太阳能产生热风，晚上用其它热风炉进行辅助加热，二者相互配合，相得益彰，可尽量缩短枸杞的烘干周期。烘干室地面铺设轨道，料盘架用小车推入，墙壁采用保温隔热层，内墙采用反射层，可最大减小能量损失。太阳能空气集热器安装角度以当地纬度为准，并向南偏5度，以达到最佳位置接受阳光的辐射，实现能量采集最大化。顶部热风炉进气孔与太阳能集热管热接通，使热风炉加热系统和太阳能集热系统结合起来。太阳能空气集热器直接吸收太阳辐射能，空气则由太阳能集热器加热，再由风机送入烘干室内。烘干室内安装轴流风机，使空气在烘干室中不断上下循环，并使其上下穿透枸杞层，使枸杞表面增加与热空气接触的机会，并使室内温度趋于均匀，保证枸杞同时烘干。在混合型太阳能烘干装置内，装有温度传感器，通过控制进风和排风来控制烘干室内温度。白天可根据天气情况随时启动热风炉补充加热，夜晚主要用电热风炉提供热风。

3.2温室型太阳能烘干装置

它比传统的自然晾晒方法烘干效率高、周期相对短、占地面积小，不易受风沙、天气的影响，也不容易受灰尘、苍蝇、虫蚁的污染，可提高干枸杞质量，减少不必要的损失。该装置适合于个体小农户推广使用。烘干室内用钢骨架垫放料盘，最多可放三层。内墙壁涂上黑色吸热材料和隔热层，透明玻璃朝向南部以一定的斜度安装，以最佳位置接受阳光的辐射。烘干房内装有热风循环风机，使内部的热风温度趋于均匀，最大限度地利用烘干室内部热量进行烘干。烘干室设有排湿装置，根据室内湿度进行排气。温湿度传感器实时检测室内的温度和湿度，并控制进风风机、循环风机和排湿风机。这种装置在晴天阳光充足时效果最好，在晚上或阴天时则以通风凉干为主。

4结束语

以上两种形式是基于实际情况而提出的一种思路。如果能开发研究出经济而有效的太阳能烘干系统，是不难被人们接受的。太阳能烘干技术是成熟的，如何把该项技术应用于烘干枸杞是我们现在正在研究的主要任务。我们的最终目标是要提高枸杞烘干品质、降低烘干成本，使农民增收。但就目前太阳能烘干的研究和利用情况看，还有许多有待解决或完善的问题。

参考文献

[1] 刘美凤.几种农产品太阳能烘干方式[J].太阳能，2005（03）.