《太阳能烟草干燥》PPT课件.ppt

太阳能空气集热器在烤烟中的应用常州大学常州大学“能源与环境能源与环境”研究中心研究中心 常州天天太阳能（中加合资）有限公司常州天天太阳能（中加合资）有限公司 常州大学“能源与环境”研究中心•成立于2003 年8 月，集学科建设、技术集成、设计创新和科技成果产业化为一体以一支拥有2名教授、4名副教授、2名讲师、1 名高级工程师、3 名工程师、1 名技师、其中具有博士学位3名、硕士学位6名的团队为科研创新梯队，相继承担了国家863 计划、国家重点基础研究计划、国家自然科学基金等各类项目，取得专利30 余项，在国际相关学术期刊发表论文60 余篇天天太阳能•天天太阳能是加拿大dailysolar公司与常州大学“能源与环境”工程应用研究中心在中国合资的一家致力于太阳能热利用研究、开发与制造的高新科技企业•天天空气平板集热、热管平板、高效平板集热技术处于行业领先地位•天天太阳能专利产品可适用于热水、采暖和干燥领域热管平板集热器•采用重力热管，管内预留工作液膨胀空间，彻底解决平板的防冻问题•重力热管“热二级管”效应，单相传热，热量不倒流、降低热损•相变传热代替对流换热，传热效率高，低温快速启动。

•重力热管良好的等温特性，热传输阻力小，集热效率高•承压运行、耐空晒•质量稳定可靠，免维护，使用寿命长高效整板集热器•采用黑铬镀膜技术，附着力强，高吸收率95%±2%，低发射率4%±1%，性能稳定，寿命长达30年•吸热板芯整板结构：360°传热，传导性能极高•采用太阳能集热器专用玻璃： 布纹—吸热板与玻璃内腔不断形成折射和反射，确保温室效应温度； 钢化—保证强度，即便损坏也不易造成人生伤害•多流道设计：采用12流道设计（常规7流道），吸热板表面热迁移大大降低平板空气集热器•空气传热方式，不冻不漏不结垢；•减少传热环节、避免二次换热，集热效率显著提高；•32流道，杜绝热迁移；•弧形通道，强化传热；•系统投资少，回收期短；•适用于采暖、干燥等特殊太阳能热利用方式太阳能干燥•干燥就是从各种物料中去除湿分的过程；•太阳能干燥就是通过太阳集热器所加热的空气进行对流换热•通过物料表面与物料内部之间的传热、传质过程，使物料中的水分逐步汽化并扩散到空气中去，最终达到干燥烟草干燥与节能减排•1Kg烟需要消耗1.5~3.2Kg标准煤 •2007年烟草的总能耗为230.2万吨标煤，其中热力消耗94.29万吨，若热力消耗10%由太阳能提供，则可节约9.43万吨，减热排CO2 30.74万吨。

烟草干燥工艺分析——烤烟三段式烘烤技术简图云南太阳能资源情况月份67月平均室外气温19.919.8水平面月平均日太阳总辐射量(MJ/m2·d)14.56513.571倾斜表面月平均日太阳总辐射量 (MJ/m2·d)13.28712.601月日照小时数140.2128.4昆明，纬度25.01经度102.41 海拔1892.4，属于我国太阳能日照资源一般地区，年倾斜表面太阳总辐射量5669.13 MJ/m2·a，相当于1575千瓦时，折合标准煤630公斤烟草的太阳能干燥系统组成•太阳能空气集热器•辅助热源•温湿度控制系统•烤房箱体•热风循环•排湿系统太阳能空气集热器•按照10-30%保证率确定集热面积；•多组集热器串并联；•布置在烤房顶或侧及其他位置辅助热源•云南地区四季气候稳定，烟草干燥季节气温高，建议使用空气源热泵压缩机压缩机（压缩）（压缩）膨胀阀（节流）膨胀阀（节流）板换（放热）板换（放热）蒸发器蒸发器（吸热）（吸热）20℃ 10℃ 85℃℃ 60℃℃ 30℃℃ 20℃℃ 5℃℃ 12℃℃ 湖南项目•一次性入料：3000公斤，装烟杆数约300杆•烘干时间：140小时•最高温度：65-68•使用面积：10-15亩•烤房尺寸：10×2.8×3.3 m•配置32组空气集热器；•辅助空气源配置：输入功率：7.35千瓦，制热功率：28千瓦 单位小时热负荷确定•Gq——烤房内装烟的总量（Kg）•Wq——鲜烟叶含水量（Wq），按90%计算（即按含水率最大的烟叶计算）•Ws——烘烤过程大量排湿时，烟叶水分汽化蒸发速度（Ws）； 据烟叶烘烤工艺要求和实际测试结果，按2. 0% ~ 2.5% /h 计算•ip——排出的湿热空气的焓（取大排湿50－55℃，相对湿度55％时的值）（kj/kg），查表可得ip 的取值范围在（50－54kj/kg）•ikc——补入的新空气的焓（取27－29℃，相对湿度55％时的值）（kj/kg）；查表可得 ip 的取值约30kj/kg•dp——由排湿口排出的废气的含湿量（Kg/Kg干空气）。

据生产实际测试得到的结果，50℃前后为最大排湿时期，排出的热空气温度也在50℃左右，平均相对湿度55％左右，由湿空气性质图（i-d）图dp=0.043-0.046kg/kg 干空气•dk——由补风口进入的冷空气的含湿量（Kg/Kg干空气）据各地烤烟季节环境温度在27℃—29℃ ， 相对湿对90％ 的情况， 由湿空气性质图（ i-d ） 图dk=0.021-0.029kg/kg 干空气•η——烤房系统的整体热效率（供热系统设计合理，箱体保温良好的节能烤房，其整体热效率的值可以取（60％－70％）总负荷计算•以一次性装烟重量在 3000kg，装烟杆数300－400 杆的中型烤房计算，理论设计的烤烟房供热能力配置Qr 为：11. 73×104 kJ / h，，•连续干燥连续干燥140小时，总热量为小时，总热量为16.42×106MJ太阳能空气集热器面积确定月份67月平均室外气温19.919.8水平面月平均日太阳总辐射量14.56513.571倾斜表面月平均日太阳总辐射量13.28712.601月日照小时数140.2128.4烟草采收季节辐照资源烟草采收季节辐照资源6-7月份总太阳辐照量14.565×30+13.571×31=436.95+420.7=857.65MJ/m2平均烟草烘干时间为140小时，则所获得的太阳能日照量为857.65×140/（24×61）= 82MJ/m2按照太阳能保证率20%计算，集热效率为60%计算，则集热面积为：16420×20%/(82×0.6)66.74平方米，为便于安装，建议采用天天空气集热器32块，每块集热面积为2平方米，集热面积为：32×2=64平方米，得热量为64×82×60%=3148.8MJ其他负荷由空气源热泵辅助其他系统配置•辅助加热设备采用5 匹高温热泵两台或10 匹高温热泵1 台。

•烤房箱体采用 10cm 厚度夹芯保温彩钢板制作，以保证烤房保温绝热的效果•烤房内部制作方管支架，用于烟杆悬挂放置和烤房箱体支撑•通风设备采用高效节能的T35 系列7.1 号风机，最高转速为1350 rpm ，叶角35°，最•大风量为17296m3/h ，最大风压为167Pa ，考虑到烘烤各阶段需风量不同，选用双速风机，•电机功率2/1.5 kW，4/6 极，可达到较好的节能效果•控制系统采用智能温湿度烟草控制系统干燥一次费用对比　项目燃煤锅炉燃油锅炉普通烤房太阳能+空气能热泵燃料种类煤柴油　电燃值430010200　860单位Kcal/KgKCa1/ Kg　KCaL/Kwh热效率25%56%　250%实际热值10755712　2150换算为焦耳(MJ)4.50 23.91 　9.00 需用燃料3648.9 686.7 　1474.6 燃料单价1.06 7.03 　0.55 燃料费用3867.8 4827.7 　811.0 环境污染性非常严重有　无单位费用1.29 1.61 1.05 0.27 采摘期总成本对比（3次）入料烤房类型建造成本（万元）寿命年折旧年烤烟（kg)千克烟投资成本千克烟烘烤成本(元）总合计（元/kg)普通烤房0.45100.04567500.07 1.05 1.12 燃油供热14.4101.4490001.60 1.61 3.21 燃煤供热4.970.790000.78 1.29 2.07 热泵+太阳能8.8100.8890000.98 0.27 1.25 太阳能干燥优点　 •环境友好，烘干过程无废水、废气、废渣排放•烘干过程全自动控制，温湿度精确控制，节省劳动力投入•烘干过程稳定可靠，烟叶品质好，等级高，提升烟农经济效益•烤房结构科学合理，保温效果好，耗电省，运行费用低•安装简单、操作便捷，维修保养方便，使用寿命长。