Установка для сушки плодов ягодных культур с использованием солнечной энергии
Владельцы патента RU 2615617:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в тепловую, в частности к конструкциям сушильного оборудования, которые могут использоваться на частных садовых участках, а также кочевниками в летний период времени и предназначены для сушки плодов ягодных культур. Крышка сушильной установки выполнена из селективного материала и предназначена для нагрева воздуха и материала в сушильной камере. На корпусе сушильной установки, выполненной из поликарбоната, расположена дверца для доступа к сеткам, где размещается продукт, подвергаемый сушке. Над сеткой сверху и снизу на определенной высоте, например 10 см, подвешены пленочные инфракрасные нагреватели, которые расположены на полках и предназначены для дополнительной сушки материала. Панель управления регулирует включение и выключение приточного вентилятора и вытяжного вентилятора для циркуляции воздуха в корпусе. Солнечные панели, расположенные по кругу крышки, обеспечивают питание панели управления, работу приточного и вытяжного вентилятора и пленочных инфракрасных нагревателей. Для обеспечения работоспособности установки в пасмурные дни предусмотрена аккумуляторная батарея. Изобретение должно обеспечить автономность и мобильность установки, сохранение высокого качества высушенного продукта. 3 ил.
Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве и пищевой промышленности для сушки плодов различных ягодных культур, в частности плодов красной и черноплодной рябины, а также лекарственных трав, семян подсолнуха и т.д.
В Сибири очень короткое лето, но и за этот промежуток успевают созреть плоды красной и черноплодной рябины, а это скоропортящийся продукт, который необходимо сохранить для использования его в зимний период. Черноплодная рябина нашла свое широкое применение в народной и традиционной медицине. Эта ягода способствует выведению радионуклидов, повышению иммунитета, снимает аллергические реакции, нормализует кровяное давление, улучшает функции щитовидной железы и укрепляет кровеносные сосуды. В ней содержатся витамины групп: «A», «B», «C», «E», «P», антиоксиданты, а также огромное количество минеральных элементов.
Рябина обыкновенная в медицине используется как поливитаминный, мочегонный, желчегонный, кровоостанавливающий препарат. Она успешно лечит цингу. Ее применяют как натуральный потогонный и слабительный препарат. Спелые плоды рябины красной содержат органические кислоты, дубильные и пектиновые вещества, аминокислоты, сорбит и сорбозу, эфирные масла, соли калия, кальция, магния, натрия. Из плодов ягодных культур (рябины) варят варенья, делают ликероводочные изделия.
Более 70% плодов черноплодной рябины используют в качестве фармацевтического сырья для приготовления различных лекарств - для этого ее высушивают. Огромные потери готовой продукции, которая не была вовремя высушена или высушена не должным образом, приносят большой экономический ущерб для сельского хозяйства.
В последнее время в сушильной технике все чаще используется солнечная энергия.
Известна аэродинамическая гелиосушилка, предназначенная для сушки сена в тюках, состоящая из шасси, на котором установлена аэродинамическая труба, выполняющая роль загрузочного бункера, внутри которой расположен цепной транспортер, причем верх у трубы выполнен прозрачным, а наружная поверхность - светопоглощающей, разгрузочный патрубок снабжен конвейером, а торец аэродинамической трубы оборудован пневмонагнетателем с нагревателем (RU 2022217 С1, 30.10.1994).
Недостатками данного устройства являются зависимость технологического процесса сушки от количества солнечных дней в году, а также ограниченный диапазон применения.
Известно устройство для укладки, сушки и хранения прессованного сена и соломы в рулонах, содержащее крышу навеса, выполненную с возможностью вертикального перемещения, подвешенную на опорных стойках при помощи тросов, блоков и лебедок, причем оси барабанов лебедок установлены на одном уровне, шарнирно закреплены на опорных стойках и соединены между собой конической передачей или карданными шарнирами и снабжены приводом (RU 2000125647 А, 10.12.2002).
Недостатком данного устройства является низкая производительность.
Другим аналогом предлагаемого изобретения является дефлекторный сушильный агрегат, содержащий несущий каркас, установленный на горизонтальном основании, над которым расположен загрузочный бункер, в нижней части содержащий горизонтальную воздухопроницаемую перегородку, конусообразный защитный колпак, расположенный выше загрузочного бункера, в верхней части которого смонтирован вытяжной цилиндр с закрепленным на нем конусообразным вытяжным колпаком, при этом конструкция имеет три дефлекторных воздушных канала, первый (цокольный) - между основанием и нижней частью загрузочного бункера, второй - между верхней частью загрузочного бункера и защитным колпаком и третий - между вытяжным цилиндром и вытяжным колпаком, причем продукция, подлежащая сушке, размещается внутри загрузочного бункера на горизонтальной воздухопроницаемой перегородке (RU 2343380 С1, 10.01.2009).
Основным недостатком данного устройства является зависимость производительности сушильного агрегата от скорости атмосферного воздушного потока.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения является дефлекторная сушилка на солнечных батареях, содержащая несущий каркас, установленный на горизонтальном основании, над которым снизу вверх расположены загрузочный бункер, в нижней части содержащий горизонтальную воздухопроницаемую перегородку, предназначенную для размещения продукции, подлежащей сушке, защитный колпак и вытяжной цилиндр с закрепленным на нем конусообразным вытяжным колпаком, при этом конструкция имеет два дефлекторных воздушных канала: цокольный - между основанием и нижней частью загрузочного бункера и вытяжной - между вытяжным цилиндром и вытяжным колпаком, при этом в конструкцию устройства введены солнечные батареи, расположенные снаружи защитного колпака, реверсивный вентилятор, закрепленный внутри вытяжного цилиндра, электронагреватели, установленные на горизонтальной воздухопроницаемой перегородке, осветительные приборы и аккумуляторная батарея, причем автономное питание электрооборудования устройства осуществляется солнечными батареями, а аккумуляторная батарея, подключенная к солнечным батареям для подзарядки, обеспечивает энергоснабжение и освещение сушилки в темное время суток (RU 2435119 С2, 27.12.2010).
Основным недостатком данного устройства является то, что солнечная энергия сначала преобразуется в электрическую энергию (максимальный КПД солнечных панелей 20%), затем - в тепловую.
Технической задачей изобретения является создание установки для сушки плодов ягодных культур с использованием солнечной энергии, позволяющей эффективно преобразовывать солнечную энергию в инфракрасное излучение требуемого качества (длина волны, удельная мощность).
Эта техническая задача достигается тем, что в установку для сушки плодов ягодных культур с использованием солнечной энергии включен корпус сушильной установки, выполненный из поликарбоната, панель управления, осуществляющая включение и выключение вентиляторов для циркуляции воздуха в корпусе, получающих питание от солнечных панелей или аккумуляторов, введена крышка, выполненная из селективного материала, на корпусе сушильной установки выполнена дверца для доступа к материалу, подвергаемому сушке на сетках, при этом над сетками, на заданной высоте подвешены электронагреватели, представляющие собой пленочные инфракрасные электронагреватели.
Общий вид установки приведен на фиг. 1 - главный вид, фиг. 2 - вид слева, фиг. 3 - вид сверху.
Крышка 2 сушильной установки выполнена из селективного материала и предназначена для нагрева воздуха и материала в сушильной камере. На корпусе 1 сушильной установки, выполненной из поликарбоната, расположены петли 5 и крючки 4 для закрывания дверцы 6, которая предназначена для доступа к сеткам 9, где размещается продукт, подвергаемый сушке. Дверца 6 удерживается креплением 11 на корпусе 1 сушильной установки. Над сеткой 9 сверху и снизу, на определенной высоте, например 10 см, подвешены пленочные инфракрасные электронагреватели 7, которые расположены на полках 8 и предназначены для дополнительной сушки материала. Панель управления 13 регулирует включение и выключение приточного вентилятора 10 и вытяжного вентилятора 3 для циркуляции воздуха в корпусе 1. Солнечные панели 12, расположенные по кругу крышки, обеспечивают питание панели управления 13, работу приточного 10 и вытяжного 3 вентилятора и пленочных инфракрасных нагревателей 7. Для обеспечения работоспособности установки в пасмурные дни предусмотрена аккумуляторная батарея 14.
Описание работы устройства.
Принцип работы солнечной установки для сушки плодов ягодных культур с использованием солнечной энергии заключается в том, что селективный материал, расположенный на крышке 2 корпуса 1, под действием солнечных лучей нагревается и передает тепловую энергию в виде инфракрасного излучения внутрь корпуса. Материал, расположенный на сетке 10, под воздействием инфракрасных лучей и конвекции высушивается. Для улучшения качества сушки материала, расположенного на сетке 9, над ней с обеих сторон, на расстоянии около 10 см подвешиваются пленочные инфракрасные электронагреватели 7. Для циркуляции воздуха в корпусе 1 предусмотрены приточный 10 и вытяжной 3 вентиляторы, которые управляются с панели управления 13. Панель управления 13 получает питание от солнечных панелей 12. В пасмурные дни питание панели управления 13, приточного вентилятора 10, вытяжного вентилятора 3 и пленочных инфракрасных электронагревателей 7 осуществляется с помощью аккумуляторных батарей 14.
Предлагаемая установка для сушки плодов ягодных культур с использованием солнечной энергии позволяет эффективно преобразовывать солнечную энергию в инфракрасное излучение требуемого качества (длина волны, удельная мощность - в зависимости от технологического регламента сушки), тем самым осуществлять низкотемпературный инфракрасный нагрев и сушку материала без его заветривания и потери качества (витамины, сахара, органолептические свойства при такой сушке теряются незначительно).
Высушенные предлагаемым образом плоды ягодных культур, например красной и черноплодной рябины, могут быть использованы для транспортировки на дальние расстояния, длительного хранения с последующим использованием в медицинских целях (витаминные чаи, народная медицина и т.д.), а также в пищевой промышленности.
Предлагаемая установка для сушки плодов ягодных культур с использованием солнечной энергии может быть легко изготовлена из имеющегося в продаже селективного материла, пленочных инфракрасных электронагревателей и поликарбоната и использоваться на частных садовых участках, а также кочевниками в летний период времени, обеспечивая при этом мобильность, автономность и электробезопасность.
Установка для сушки плодов ягодных культур с использованием солнечной энергии, включающая корпус сушильной установки, выполненный из поликарбоната, панель управления, осуществляющую включение и выключение вентиляторов для циркуляции воздуха в корпусе, получающих питание от солнечных панелей или аккумуляторов, отличающаяся тем, что крышка сушильной установки выполнена из селективного материала, на корпусе установки предусмотрена дверца для доступа к продукту, подвергаемому сушке на сетках, при этом над сетками, на заданной высоте, подвешены электронагреватели, представляющие собой пленочные инфракрасные электронагреватели.
