Разделы: Сельское хозяйство
Размещена 12.09.2014. Последняя правка: 12.09.2014.
Просмотров - 3056

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕЛИОУСТАНОВКИ ДЛЯ СУШКИ ПЛОДОВООВОЩНОГО СЫРЬЯ

Тыналиев Бауржан Темирбаевич

Магистр

Жетысуский государственный университет им. И.Жансугурова г.Талдыкорган Казахстан

Научный сотрудник

Мальтекбасов М.Ж., Мукажанов Е.Б., Шаяхметов Н.Н., Тыналиев Б.Т., Батырбеков С.Ж., Алимбаев Ч. А., Телебаев Е.Е., Бақытұлы Қ., Акжолов Е.К. Жетысуский государственный университет им. И. Жансугурова, Талдыкорган, Казахстан (040000, Талдыкорган, ул. И.Жансугурова 187а), e-mail: mukazhanov_e@mail.ru

УДК 634.1: 51-74: 53.087

Введение

Солнечная энергия относится к возобновляемым видам энергии. В связи с обострением проблем экономии энергоресурсов и защиты окружающей среды интерес к ее использованию резко возрос. И она может быть преобразована в механическую, электрическую и тепловую энергию, использована в химических и биологических процессах. Солнечные установки находят широкое применение в системах отопления и охлаждения зданий, получения горячей и опреснения морской воды, сушки материалов и сельскохозяйственных продуктов.

Сушка сельскохозяйственной продукции является одним из энергоемких процессов в сельском хозяйстве. Основными энергоносителями для сушки служат жидкое топливо, газ и электроэнергия. В Германии, например, ежегодно для сушки 6-8 млн. т зерна и 350-370 тыс. т кукурузы требуется 180-200 тыс. т жидкого топлива, а это составляет 0,3-0,4 % от общей потребности страны в жидком топливе. По сравнению с 1973 г. доля затрат, приходящихся на жидкое топливо в сушильном процессе, возросла к настоящему времени в 3 раза и составила 30-40% общих затрат, расходуемых на сушку зерна [1,4].

Целью настоящей работы является разработка научно-обоснованных рекомендаций по созданию новой ресурсосберегающей технологии переработки сельскохозяйственной продукции.

Результаты исследования и их обсуждение

В последнее время все шире проводят исследования по применению солнечных установок для сушки зерна, трав, фруктов, овощей и другой сельскохозяйственной продукции. Технология сушки заключается в использовании нагретого солнечного воздуха в специальных коллекторах и пропускания его через высушиваемый материал.

Уже существует большое количество действующих установок для сушки продукции с помощью солнечной энергии в США, СНГ, Германии, Швейцарии, Италии, Франции и др. странах [1, 2, 4, 5].

В процессе высушивания овощей и ягод существует много способов, но все они приводят к одному итогу, который заключается в удалении влаги из продукта для дальнейшего хранения достаточно долгое время. Можно выделить два основных вида сушки плодоовощного сырья - это огневая (искусственная) сушка и солнечно-воздушная (естественная) сушка.

Для того, чтобы высушить ягоды естественным способом требуется от 5 дней до 2-х недель - это достаточно продолжительное время и плюс ко всему за сушкой постоянно необходимо следить, чтобы на нее не попала влага или вода. Такой способ сушки продуктов на открытом воздухе очень популярен в Средней Азии и в Европе, поскольку именно здесь в очень больших количествах сушится виноград, яблоки, абрикосы, вишни и другие плоды. Также такой способ применяется в Украине, Молдове и Белоруссии [3, 8].

Для сушки плодов и овощей с целью их сохранности и продолжительного хранения и сохранения качества, можно использовать гелиоустановку в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности и других смежных отраслях промышленности [4, 6].

Гелиоустановка, сориентированная на юг, располагается на наклонной площадке, для того чтобы  максимально использовать весь поток солнечной энергии. Угол наклона зависит от географической широты данной местности и находится для средней полосы страны в пределах 20-30°С.

Размер гелиоустановки 10х6м². Внутри с двух сторон расположены стеллажи для выдвижных ящиков, длина которых по 8 метров. Предварительно обработанное сырье укладывается внутрь установки на выдвижных ящиках с размером 1м². Солнечные лучи, проходя через прозрачный синтетический поликарбонат, поглощаются высушиваемым сырьем. Режим сушки определяется шириной вентиляционной щели, регулирующей интенсивность воздухообмена.

В начале работы были проведены сравнительные испытания конструкций гелиоустановки, при этом изучали существенность средних разностей сопряженных измерений температур в гелиоустановке и падений влаги из нарезанных яблок за единицу времени в двух циклах сушки. Проверку гипотезы об отсутствии существенных отличий указанными технологическими параметрами гелиоустановки осуществляли при помощи статистического t- критерия Стьюдента.

Температуру атмосферного воздуха в гелиоустановке измеряли ртутными термометрами, а падения влаги за сутки определяли путем взвешивания. Все выдвижные ящики в гелиоустановке были загружены нарезанными яблоками. Первый цикл сравнительных испытаний начался 18 июля, второй 19 августа. Средние значения температур в гелиоустановке приведены в таблице 1.

 

Таблица 1. Средние значения температур в гелиоустановке

 

При отсутствии плодоовощного сырья температура в установке достигала 80°С, после заполнения продуктом снижалась на 15-20°С, и в ходе процесса высушивания постепенно увеличивался. В таблице 1 указаны средние показатели температур, когда Все выдвижные ящики в гелиоустановке были загружены нарезанными яблоками. Для достижения более высокого качества сушеного продукта температура внутри гелиоустановки не должна превышать 70°С.

 

Таблица 2. Средние значения убыли влаги в гелиоустановке

 

Математическая обработка экспериментальных результатов таблицы 2 указывает на то, что средняя разность понижения влажности из 100-граммовых нарезанных яблок в гелиоустановке значительно выше. И высокая экономическая эффективность использования гелиоустановки осуществляется за счет вдвое большего объема закладываемого продукта.

1. Bryan William. Direct solar drying of fruits and vegetables in the southeastern united states. – Energy Use Manag. Proc. Int. Conf. Tucson, Ariz., 1977, v. 3-4 New York, e. a. 1978, p. 521-525. 2. Исмаилова А. А., Бектенов Л. Б. Экспериментальный анализ по применению прозрачной пленки и стекла для гелиосушилок.- Тр. «Вопросы теории и экпериментальной физики». Алма-Ата, 1979, с. 96-100. 3. Крепис И. Солнечные сушилки, теплицы, парники. – Сельское хозяйство Молдавии, 1979, №8, с. 47-49. 4. Мировой опыт сушки сельскохозяйственной продукции, http://mehanik-ua.ru/sbornik-statej/1034-mirovoj-opyt-sushki-selskokhozyajstvennoj-produktsii.html 5. Умаров Г. Я., Авезов Р. Р., Икрамов А. И. Использование солнечной энергии для сушки фруктов и овощей. – Консервная и овощная промышленность, 1978, № 10, с. 22-23. 6. Bryan William. Direct solar drying of fruits and vegetables in the southeastern united states. – Energy Use Manag. Proc. Int. Conf. Tucson, Ariz., 1977, v. 3-4 New York, e. a. 1978, p. 521-525. 7. Schulz H. Sonnenenergie in Haus Hof. H. Teil, Top agrar. 1977. H.7, S. 64-68. 8. Сушка продуктов на открытом воздухе, http://www.prosushka.ru/27-sushka-produktov-na-otkrytom-vozduxe.html

Рецензии:

12.09.2014, 15:17 Бублик Николай Александрович
Рецензия: Тема статьи представляет значительный интерес прежде всего с связи с дороговизной энергоресурсов. Однако статья не отвечает требованиям, предъявляемым к научным публикациям. 1. Во введении практически отсутствует обоснование выбрынного направления исследований. 2. В результатах исследований приведен очень скудный материал - говорится о качестве продукции, однако никаких экспериментальных данных не приводится, отсутствует экономический анализ результатов. 3. Отсутствуют выводы. 4. Цытируется устаревшая литература 35 - 37 летней давности. Статья требует существенной доработки.

14.09.2014, 19:06 Исаева Джамиля Гамзатовна
Рецензия: Рецензия на статью Тыналиева Бауржана Темирбаевича «Эффективность использования гелиоустановки для сушки плодоовощного сырья» В статье рассмотрены результаты сравнительных испытаний разработанных в итоге сравнения методов использования естественной сушки и солнечных гелиоустановок. Актуальность данной статьи не вызывает сомнения. Автором проделана большая работа. Статья выполнена на достаточно высоком уровне, содержит ряд выводов, представляющих практический интерес и рекомендуется к публикации. Рецензент к.э.н., доцент Исаева Д.Г.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий