УНИВЕРСАЛЬНАЯ ГЕЛИОУСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКТОВ, ОТОПЛЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЖИЛИЩ
В нашей стране, где солнечными бывают 300 дней в году, очень удобно применять технологии по использованию энергии Солнца.
Нами ранее при выполнении работ по сушке виноградных выжимок была создана гелиоконвективная установка с низкой себестоимостью относительно
Основными направлениями практического использования солнечной энергии являются: опреснение воды в степях, сушка сельскохозяйственной продукции, обогрев теплиц и жилья, обеспечение зданий горячей водой, их вентиляция и охлаждение, строительство высокотемпературных печей для создания материалов с уникальными свойствами. По всем этим направлениям в Узбекистане ведутся научно-практические работы. Для существенного экономического и экологического влияния на уровень жизни населения республики (региона) целесообразно создать универсальную гелиоустановку с технологической и экономической точек зрения доступную, которую можно было бы использовать для сушки сельскохозяйственной продукции, обогрева теплиц и жилья, а также для обеспечения зданий горячей водой. Солнечные установки практически не требуют эксплуатационных расходов, не нуждаются в ремонте и затраты будут лишь на их сооружение и поддержание в чистоте.
В связи с этим для эксплуатации гелиоустановки в течение года, а климат нашей страны это позволяет, нами ведутся работы по её модернизации.
На рис.1 представлена технологическая схема гелиоустановки для сушки сельхозпродуктов и отходов их переработки. Технические характеристики гелиоконвективной установки приведены в табл. 1. Нагрев воздуха, поступающего из нижней части гелиоколлектора, происходит при поглощении солнечной радиации гофрированным металлическим листом, покрашенным в черный цвет, располагающимся между прозрачной (сверху) и черной полиэтиленовой пленкой (снизу).
Сушка продуктов на гелиоконвективной установке осуществляется следующим образом:
- сырьё размещают ровным слоем высотой не более 50 мм в специальных лотках с сетчатым дном;
- контейнеры с размещенным на них сырьём загружаются в сушильную камеру (2) гелиоконвективной установки, в нижнюю часть которой поступает нагретый в гелиоколлекторе (4) до 50-700 0С горячий воздух;
- для ускорения процесса сушки продуктов в нижнюю часть сушильной камеры гелиоконвективной установки вмонтированы ТЭНы с инфракрасным излучением, что позволяет повысить температуру воздуха до 8000 С;
- содержание влажности в высушенных таким способом продуктах при выходе из камеры можно снизить до 8-10 %.
Для отопления жилища в наших условиях наиболее подходящей является воздушная система теплоснабжения. Воздух нагревается в солнечном коллекторе и, проходя через контейнеры с гравием, по воздуховодам подается в помещение. Удобства применения воздушного теплоносителя по сравнению с жидкостным очевидны:
- нет опасности, что система замерзнет;
- нет необходимости в трубах и кранах;
- простота и дешевизна.
Недостатком гелиоконвективного способа отопления является невысокая теплоемкость воздуха. Плоский коллектор не создает высокопотенциальной теплоты, как концентрирующий коллектор, но для конвекционного отопления этого и не требуется, здесь достаточно иметь низкопотенциальную теплоту. Солнечный коллектор располагается на фасаде, ориентированном на южную сторону.
Неравномерность солнечной радиации в течение дня, а также желание обогревать дом ночью и в пасмурный день диктуют необходимость устройства теплового аккумулятора. Днем он накапливает тепловую энергию, а ночью отдает. Для работы с воздушным коллектором можно использовать контейнеры, заполненные гравийногалечным аккумулятором тепла. Рациональным можно считать, если гравийную засыпку разместить в теплоизолированной заглубленной цокольной части дома. При этом теплый воздух нагнетается в аккумулятор с помощью вентилятора.
Для использования гелиоустановки в качестве водонагревателя в короб гелиоколлектора устанавливается система трубопроводов, а в сушильную камеру- бак-аккумулятор.
Водонагреватель предназначен для снабжения горячей водой в основном индивидуальных хозяйств. Холодная, более тяжелая вода постоянно поступает в нижнюю часть короба, там она нагревается и, вытесненная холодной водой, поступает в бак- аккумулятор.
Таким образом, испытания показали, что универсальную гелиоустановку можно использовать для сушки сельскохозяйственной продукции, обогрева теплиц и жилья и для обеспечения зданий горячей водой. Предлагаемая нами гелиоустановка своей технологической и экономической доступностью востребована для сельской местности в нашем регионе.