Гелиосушилка

(12) г 241 нм НАЦИОНАЛЬНЫИ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Институт энергетики агропромышленного комплекса Национальной академии наук Беларуси (ВУ)(72) Авторы Кузьмич Василий Васильевич Снежко Эдуард Константинович Терешкова Светлана Георгиевна (ВУ)(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Институт энергетики агропромышленного комплексаНациональной академии наук Беларуси1. Гелиосушилка, содержащая снабженный аккумулятором тепла гелиовоздухонагреватель и сушильную камеру с сетчатыми полками, светопрозрачной крышей и поглотителями солнечной радиации, образующими каналы воздухозаборника и вытяжной трубы,отличающаяся тем, что теплоаккумулятор гелиовоздухонагревателя и каналы воздухозаборника устроены сопряженными между собою, по крайней мере, двумя тороидальными камерами из поглощающего солнечную радиацию материала, заполненными теплоносителем, снабженными перетяжками равномерно по окружности тороидальных камер и установленными соосно с центральной стойкой крыши.2. Гелиосушилка по п. 1, отличающаяся тем, что во внутренней полости, образованной тороидальными камерами, установлен, по крайней мере, один теплозащитный радиационный экран, фиксирующий центральную стойку в нижней ее части, а верхняя ее часть образует стенки выходного патрубка и снабжена съемным чехлом из поглощающего солнечную энергию материала.3. Гелиосушилка по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что она выполнена разъемной и состоит из двух основных узлов - сушильной камеры и каркаса.Предлагаемое техническое решение относится К технике сушки, осуществляемой с помощью солнечной энергии, И может быть использовано для высушивания сельхозпродуктов, в том числе корнеплодов, плодов овощных и ягодных культур, грибов, лекарственных трав в стационарном и походных условиях. При этом используется экологически чистая энергия Солнца, а обезвоженнь 1 е продукты приобретают форму и вид, удобные для хранения и транспортировки.Известны гелиосушилки для сушки сельхозпродуктов, содержащие сушильную камеру, светопрозрачное покрытие, гелиовоздухонагреватель, подключенный к сушильной камере, подводящий и отворяющий воздуховоды 1, 2.Недостатком указанных гелиосушилок является необходимость применения транспортных или подъемных механизмов для регулирования в них угла наклона гелионагревателя, что усложняет конструкцию и увеличивает материалоемкость и стоимость изделий.Известны портативные пленочные гелиовоздухоподогреватели для сушки сена, содержащие нагнетающий вентилятор и портативные воздуховоды, сообщенные между собою посредством надувных трубчатых секций из коаксиальных пленочных оболочек 3, 4.Недостатком этих устройств является то, что в них воздухоподогреватели гелиосушилок не могут работать в автономном режиме и должны расходовать электрическую энергию на привод вентилятора.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является гелиосушилка, представленная в 5 (прототип), содержащая сушильную камеру с сетчатыми полками для высушиваемого продукта и светопрозрачным покрытием, и гелиовоздухонагреватель, снабженный аккумулятором тепла в виде битого кирпича и зачерненной металлической стружки.Недостатком этой гелиосушилки является ее громоздкость, большая материалоемкость, нетранспортабельность и малоэффективность работы в утренние и вечерние часы из-за южной ориентации ее рабочих поверхностей, а также в то время суток, когда дует северный ветер, запирающий выход пара.Задачей предлагаемой полезной модели является создание гелиосушилки, отличающейся повышенной портативностью, транспортабельностью и эффективностью работы.Задача решается за счет того, что в гелиосушилке используются надувные или пластиковые трубчатые элементы, организующие вертикальное движение выходящего потока пара и горизонтальное - воздуха в гелионагревателе. В солнечном коллекторе, содержащем снабженный аккумулятором тепла гелиовоздухонагреватель и сушильную камеру с сетчатыми полками, светопрозрачной крышей и поглотителями солнечной радиации, образующими каналы воздухозаборника и вытяжной трубы, теплоаккумулятор гелиовоздухоподогревателя и каналы воздухозаборника устроены сопряженными между собою, по крайней мере, двумя тороидальными камерами из поглощающего солнечную энергию материала, заполненными теплоносителем, снабженными перетяжками равномерно по окружности тороидальных камер и установленными соосно с центральной стойкой крыши. При этом во внутренней полости, образованной тороидальными камерами, установлен, по крайней мере, один перфорированный теплозащитный радиационный экран, фиксирующий центральную стойку в нижней ее части, а верхняя ее часть образует стенки вь 1 ходного патрубка и снабжена съемным чехлом из поглощающего солнечную энергию материа 2ла. При этом гелиосушилка выполнена разъемной И состоит из двух основных узлов - сушильной камеры И каркаса.На фиг. 1 представлен общий вид гелиосушилки в разрезе.На фиг. 2 дан разрез светопрозрачной крыши с сетчатыми полками и воздухозаборнь 1 м патрубком (при загрузке-выгрузке высушиваемого продукта).На фиг. 3 изображены в разрезе конические пленочные элементы одинаковой конусности, при заполнении которых воздухом формируются воздухозаборный патрубокаккумулятор тепла и крыша гелиосушилки.Основные разъемные узлы гелиосушилки - каркас и сушильная камера. Каркас включает в себя теплоаккумулирующую емкость, выполненную в виде сопряженных между собою по окружности среднего радиуса большой и малой тороидальных камер 1 и 2 соответственно. Тороидальные камеры из пленки гидравлически сообщены друг с другом посредством отверстия 3, а с атмосферой - через клапан 4 и служат каркасом, по крайней мере, для двух перфорированных теплозащитных радиационных экранов 5 и 6. Экраны 5(основной) и 6 (дополнительный) фиксируются также в центре у основания надувной пленочной светопрозрачной стойки 7, верхняя часть которой образует стенки выходного патрубка 8. Вершина стойки 7 увенчана клапаном 9 для наддува, а торец ее основания покоится на днище 10 с отверстием и пробкой 11 для периодического слива образующегося в сушилке конденсата. Равномерно по окружности тороидальных камер 1 и 2 установлены перетяжки 12, стягивающие, главным образом, малый тор 2 с формированием каналов 13 для прохода воздуха.На фиг. 2. отдельно показана вторая, съемная часть гелиосушилки - сушильная камера, состоящая из светопрозрачной пленочной конической крыши 14 с вершиной, переходящей в вытяжную трубу 15 с петлями 16, через которые пропущен шнур 17 с кольцом для фиксации его на клапане 9 стойки 7 и натяжения стенок трубы 15 и крыши 14 в рабочем положении. Труба 15 установлена осесимметрично относительно конических сетчатых полок 18, несущих на себе высушиваемый продукт 19, и опирающейся на стойку 7 и служит наружной стенкой выходного патрубка 8. К основанию светопрозрачной конической крыши 14 приварен надувной пленочный воздухозаборный патрубок 20, стянутый равномерно по окружности кольцевыми элементами 21 с образованием воздухозаборных каналов 22.Фиг. 3 иллюстрирует части незаполненных воздухом деталей патрубка, состоящего из пленочных конусов 23 и 24, и балластной емкости в виде тороидальных камер 1 и 2, изготовленных из усеченных конусов 25, 26 и 27, 28, соответственно. Причем конусность всех этих конусов, изготовленных из зачерненного материала, равна конусности светопрозрачной крыши 14, а внутри тороидальной камеры имеется теплопоглощающее покрытие 29.Растяжки 30 служат для встряхивания полок 18 при выгрузке высушенного продукта в сборник 31, служащий также чехлом гелиосушилки в собранном виде.Портативная гелиосушилка работает следующим образом. Из чехла-сборника 31 извлекают уложенную там гелиосушилку и подготавливают ее к работе. Для этого через клапан наддува (на фиг. 1 не показан) надувают ртом или насосом (мехом) тороидальные камеры 1 и 2, а через клапан 9 - пленочную стойку 7, глушат днище 10 пробкой 11 и устанавливают на ровное, открытое солнечным лучам место собранный таким образом каркас гелиосушилки. Затем надувают кольцевой пленочный патрубок у основания крыши 14,фиксируют последнюю с помощью петель 16 и шнура 17 на вертикальной стойке (дерево,куст) и через центральные отверстия в крыше 14 и сетчатых полках 18 покрывают последние равномерным слоем (толщиной не более 30 мм) обрабатываемого продукта 19. После этого загруженные полки 18 с крышей 14 устанавливают на надутом каркасе таким образом, чтобы стойка 7 была пропущена через центральные отверстия полок 18 и крыши 14, крыша 14 легла на малую тороидальную камеру 2, а патрубок 20 был натянут на большую тороидальную камеру 1 и касался земли.В ветреную погоду рекомендуется предварительно заполнить большую тороидальную камеру 1 дополнительным балластом (жидким или сыпучим подручным материалом - водой, песком и др.), который придаст устойчивость гелиосушилке и будет служить дополнительным аккумулятором тепла.Поступающий в сушильную камеру воздух, проходя через воздухозаборные каналы 22 патрубка 20, за счет парникового эффекта предварительно подогревается в кольцевом канале гелиовоздухонагревателя, образованном светопрозрачной крышей 14 и зачерненнь 1 ми поверхностями кольцевых элементов 21 большой и малой тороидальных камер 1 и 2. Нагретый таким образом воздух за счет естественной конвекции попадает под сетчатые полки 14, проходит сквозь них, подводя дополнительную тепловую энергию к вь 1 сушиваемому продукту 19, и - увлажненный - выходит через выходной патрубок 8 в атмосферу.Подсушенный продукт 19 (определяют по степени прогиба полок 14) ссыпают в сборник 31, встряхивая полки за растяжки 30, сразу после снятия крыши 14 (и полок 18) с каркаса гелиоопрыскивателя (фиг. 2).Предложенное новое конструктивное решение портативной гелиосушилки позволяет повысить ее эффективность и портативность за счет использования в качестве аккумулятора тепла и воздухозаборного патрубка (для предварительного подогрева подаваемого в сушилку воздуха в гелиовоздухонагревателе) надувных тороидальных пленочных элементов каркаса гелионагревателя, сопряженных между собою через общую ось симметрии.Элементы выполнены из поглощающего солнечную энергию материала, например из пленок ПВХ черного цвета, содержат в себе теплопоглощаюший материал, например балластную засыпку, т.е. служат не только каркасом, но и теплоаккумулятором. Светопоглощающие перетяжки - кольца 21 на надувном воздухозаборнике 20 (каркас крыши 14) также служат для предварительного подогрева воздуха, проходящего через щели 22 между воздухозаборником 20 и крышей 14. Фиксаторы центральной стойки 7 - перфорированные экраны 5 и 6, придающие дополнительную жесткость каркасу (камере 1), надежно теплоизолируют вместе с днищем 10 полки 14 от земли, предотвращая потери тепла и повышая эффективность гелиосушилки. Стойка 7 светопрозрачна, но дополнительно снабжена чехлом из черной пленки ПВХ для установки его в средних широтах, чтобы создать лучшую тягу в выходном патрубке 8 путем дополнительного подогрева выходящего влажного воздуха. Все это повышает КПД гелиосушилки.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.