Tion in Solar Collectors with Laminar Flow Conditions// Solar Energy. 2002. V

---

Гелиотехника. 2016. № 4
14
tion in Solar Collectors with Laminar Flow Conditions// Solar Energy. 2002. V. 73.
–
P. 433. [5] 
С м и р н о в
С . И . , К о н с т а н т и н о в с к и й Ю . А . , Т о р ш и н А . С . Влияние неравномерности распределения 
потока жидкости в системах солнечных коллекторов на выработку тепла// Гелиотехника. 
1981. 
№1
.
С
. 24-28. 
[6] D u n k l e R . V . , D a v e y E . T . Flow Distribution in Absorber Banks // Paper presented at Melbourne In-
ternational Solar Energy Society Conference, 1970. [7] 
Б ы с т р о в П . И . , М и х а й л о в В . С . Гидродина-
мика коллекторных телообменных аппаратов. 
-
М.: Энергоиздат. 1982. – 224 с.
1
Ташкентский архитектурно
-
строительный институт
2
Физико
-
технический институт НПО «Физика
-
Солнце» АН РУз
[e-mail]
Дата поступления
16.12.2015 
г.
УДК 662.997.534.
А.И. ИСМАНЖАНОВ
1
, Н.М. ТАШИЕВ
2
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ 
СЕЛЬХОЗПРОДУКТОВ С ПОМОЩЬЮ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
Приведены результаты исследований по разработке технологии получения порошков сельхозпро-
дуктов с помощью солнечной энергии. Установлено, что испарение влаги с измельченных продуктов
(пастообразной массы) происходит аналогично испарению со свободной поверхности воды 
-
намного 
интенсивнее, чем из неизмельченных продуктов и состоит, как правило, из одного этапа 
Ежегодно во мире производится огромное количество порошков различных сельхозпродук-
тов для нужд пищевой промышленности. Если учесть, что фрукты, ягоды и овощи, за исключени-
ем некоторых их видов, почти на 90% состоят из воды, то для превращения таких продуктов в по-
рошок методом сушки необходимо удалить из них влагу, составляющих как минимум 82-87% их 
начального веса (остаточная влажность конечного продукта должна составлять не более 3 - 8%) 
[1,2]. 
В порошковом состоянии сельхозпродукты, как известно, хранятся долго и удобны в упот-
реблении. Этому способствует малая остаточная влажность порошковых продуктов, которая на-
много меньше, чем в обычных сушеных сельхозпродуктах – 15-18% [3].
Так как для испарения 1 кг воды требуется не менее 2450 кДж тепла [4] то для производства
порошковых продуктов, составляющих несколько миллионов тонн ежегодно, необходимы затраты 
миллиардов МДж тепловой энергии. 
В связи с этим, разработка технологии получения порошков сельхозпродуктов с использо-
ванием солнечной энергии весьма актуальна.
Как известно, традиционные методы солнечной сушки сельхозпродуктов позволяют высу-
шивать продукты до остаточной влажности 15-18%, что недостаточно для получения порошков.
В работе приводятся результаты исследований по солнечной сушке с целью получения по-
рошков сельхозпродуктов на разработанная нами ССУ – солнечной радиационно-конвективной 
сушилки (сушка продукта проводится одновременно солнечной радиацией и горячим воздухом от 
воздухонагревательной части (СВК) [5-7]. 
Эксперименты проводились с 16 видами фруктовых и бахчевых продуктов: вишня, черешня, 
урюк (два сорта), персик, слива, яблоко, груша, айва клубника, малина, арбуз, дыня, тыква, тома-
ты, морковь и др.
Предварительно продукты измельчались в бытовом измельчителе (аналог кофемолки) с мак-
симальными размерами частиц не более 1 мм и тщательно перемешивались вместе с выделившим-
ся соком до пастообразной массы. Эта масса помещалась в специальные поддоны с размерами 
350х375х6 мм
3
, изготовленные из стали толщиной 0,5 мм. 
Эксперименты проводились одновременно на ССУ и на открытом воздухе (воздушно-
солнечная сушка - ВСС), причем, с целью увеличения поглощения солнечной энергии продуктом 
рассматривались также варианты с использованием "нагревателей" в виде плоских прямоугольных 
листов 330х350 мм
2
, из стали толщиной 1 мм (рис. 1). Анализ показал, что использованная сталь 

---

Гелиотехника. 2016. № 4
15
имеет высокий показатель поглощения, но может дополнительно покрываться печным лаком со 
средним коэффициентом поглощения 92 % на стороне, обращенной к Солнцу.
Средний вес нагревателей составлял 125±5 г, что при площади его контакта с продуктом 
99 см
2
создавало давление на пастообразную массу в 1,26 г/см
2
, при этом в зависимости от вида
продукции нагреватель погружался в продукт на 0,2-0,5 мм. Так, меньше всего нагреватели углуб-
лялись в пастообразные продукты с толстой кожурой, а также в морковь и грушу, имеющие во-
локнистую структуру. Больше всего нагреватели углублялись в мягкие, очищенные от кожуры 
продукты (арбуз, томаты, персик).
При большем весе нагревателей или при его вдавливании в продукт из пастообразного про-
дукта выделяется жидкость, что недопустимо. Продукт должен высыхать вместе с собственным 
соком. В камере сушки ССУ располагалось 6 поддонов с продуктами.
Рис. 1. Варианты сушки пастообразных продуктов на открытом воздухе (а,б,в) и в солнечной сушильной 
установке (г,д,е)
:
ВСС – а (без нагревателей); б (с нагревателями); в (с нагревателями, контактирующими с 
продуктом; ССУ 
-
г (без нагревателей); д (с нагревателями); е (с нагревателями
,
контактирующими с
продуктом
).
На рис.2 и 3 приведены характерные кривые сушки томатов и моркови. Как видно, при суш-
ке продуктов в пастообразном виде с разрушенными капиллярами процесс сушки за исключением 
начального этапа сушки, когда происходит разогрев продукта, имеет практически одинаковую 
скорость. На конечном этапе сушки во всех вариантах скорость сушки замедляется и при дости-
жении предельной остаточной влажности сушка практически прекращается.
Томаты, высушиваемые в виде пасты, теряют до 85,2 % своей массы. Если учесть, что тома-
ты состоят на 90% из воды, то остаточная влажность высушенного продукта составляет всего 
5,2%. 
Как показали эксперименты, толщина продукта около 6 мм является оптимальной с точки 
зрения обеспечения испарения влаги в течение одного светового дня в летнее время в условиях 
Средней Азии. При больших толщинах слоя продуктов, они не успевают высохнуть до достаточно 
низкой остаточной влажности и остаются мягкими, что не позволяет превращать их в порошок.
При более низких значениях плотности солнечной радиации следует уменьшать толщину 
высушиваемого продукта.
Ряд фруктов и овощей (айва, груши, некоторые сорта яблок, виноград, поздние сорта дынь, 
чеснок и т.д.) созревают в осеннее время, когда средние плотности солнечной радиации относи-
тельно невысока (400-500 Вт/м
2
). В этом случае достаточно эффективен контактный способ сушки
с нагревателями.

---

Гелиотехника. 2016. № 4
16
Рис.2. Результаты сушки томатов
: 
Е – плотность суммарной солнечной радиации, 
t
– температура окру-
жающего воздуха, 1 и 2 – сушка в ССУ (1
-
с нагревателем в поддоне, 2
-
без нагревателя); 3 –
4 
– ВСС сушка
(1-
с нагревателем в поддоне, 2
-
без нагревателя).
Рис.3. Результаты сушки моркови
:
Е – плотность суммарной солнечной радиации, 
t
– температура окру-
жающего воздуха, 1 и 2 – сушка в ССУ (1
-
с нагревателем в поддоне, 2
-
без нагревателя); 3 –
4 
– ВСС сушка
(1-
с нагревателем в поддоне, 2
-
без нагревателя).
В летнее время при высоких плотностях солнечной радиации температура контактирующих 
нагревателей доходит до 80-85
о
С, из-за чего возможно «подгорание» продукта и потеря ими 
вкусовых качеств.
В утреннее время, когда Е мало, а угол падения лучей на прозрачное ограждение велик в ос-
новном идет разогрев продукта. Начиная с 10 час. дня, температура воздуха в СВК достаточно вы-
сока, растет Е и начинается интенсивное испарение влаги с продуктов.
Следует отметить, что при сушке пастообразной массы не наблюдается имеющий место при 
сушке обычных сельхозпродуктов двухэтапный процесс сушки, а испарение влаги, практически до 
окончания процесса сушки, происходит как от свободной поверхности воды.
Для продуктов, имеющих после сушки низкую остаточную влажность 5-8% (лук, морковь, 
томаты, чеснок), возможно получение порошков измельчением их в бытовой кофемолке. 
Продукты, содержащие много сахара (урюк, вишня, черешня, дыня и др.), даже потеряв зна-
чительное количество влаги, все еще остаются мягкими: в них остается 12-15% влаги, которая не 
позволяет их измельчать в порошок. В этом случае, как показал наш опыт, для их досушки необ-
ходима дополнительная, например, вакуумная, или вакуумно-сублимационная сушка.
На основе проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. 
Для сельхозпродуктов с малой сахаристостью получено, что на основе разработанной 
технологии солнечной сушки возможно непосредственное получение их порошков.
2. 
Процесс сушки даже для пастообразной массы зависит от вида продукта, его теплофизи-
ческих свойств и состава, а также от плотности солнечной радиации и температуры окружающей 
среды.

---

Гелиотехника. 2016. № 4
17
3. При высоких плотностях солнечной радиации (700 Вт/м
2 
и более) сельхозпродукты реко-
мендуется сушить радиационно - конвективным способом, а при низких плотностях солнечной 
радиации предпочтителен контактно-конвективный метод сушки.
4. Технологическая схема сушки сельхозпродуктов зависит от содержания сахара, так для 
сахаристых продуктов требуется дополнительная досушка продуктов вакуумно- испарительным 
методом.
5. В случае сушки пастообразной массы сельхозпродуктов, как при сушке целых или крупно 
измельченным продуктов, не наблюдается характерный переход от первого ко второму этапу суш-
ки.
6. Сушка пастообразной массы сельхозпродуктов происходит практически аналогично ме-
ханизму испарения с открытой поверхности жидкости.
7
. Чем мельче продукт (чем больше разрушены капилляры), тем быстрее он сушится, однако 
кожистые продукты (виноград, слива, черешня, вишня и др.) сушатся медленнее и при их измель-
чении, что обусловлено трудностью испарения влаги с их кожистых частиц.
8. 
Пастообразные малосахаристые и волокнистые массы (айва, груша, морковь и др. имеют 
более высокую скорость сушки, что обусловлено тем, что между волокнами остается пространст-
во, что увеличивает площадь испарения продукта.
ЛИТЕРАТУРА
[1] 
Л ы к о в А . В . Теория сушки. – М.: Энергия.
1968.
472 с. [2] Ф и л о н е н к о Г . К . , Г р и ш и н
М . А . , Г о л ь д б е р г Я . М . , К о с с е к В . К . Сушка пищевых растительных материалов. – М.: Пище-
вая промышленность.
1971.
300 с. [3] И с м а н ж а н о в А . И . , К л ы ч е в Ш . И . Солнечные сушильные 
установки и комплексы. Расчет и проектирование. – Бишкек
:
Илим. 2011. 131 с. [4] А л е к с е е в
Г . Н . Общая теплотехника
. 
– М.: Высшая школа. 1980
. 
552 с. 
[5] 
И с м а н ж а н о в А . И . , Т а ш и е в
Н . М . , А б д ы р а х м а н у у л у К . Разработка солнечной сушильной установки для получения порошков 
сельхозпродуктов
//
Известия ОшТУ
. 2014.
№2
. -
С. 194
-197. [6]. 
И с м а н ж а н о в А . И . , А б д ы р а х м а н
у у л у К . , Т а ш и е в Н . М . Солнечная сушильная установка. Патент Кыргызской Республики №1615, 
МПК
6 F 24 J 2/46, F 26 B 17/09. [7] I s m a n z h a n o v A . I . , R a i y m b a e v C h . K . , T a s h i e v N . M .
Development of the technology of powdering agricultural Products by Using Solar Energy/ Proceeds of «Inte
rna-
tional conference 
on Crop Improvement» (ICCI2015).
Malaysia. 2-3 December 2015. pp. 160.
1
Кыргызско
-
Узбекский университет, Кыргыз
c
тан 
2
Ошский технологический университет, Кыргыз
c
тан
[e-mail]
Дата поступления
06.03.2016 
г.
УДК: 621.311.21
О.Ф. ТУКФАТУЛЛИН
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО УГЛА НАКЛОНА ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ 
ПАНЕЛЕЙ С ОДНОПОЗИЦИОННОЙ ФИКСАЦИЕЙ СТАЦИОНАРНЫХ
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ
ШИРОТЫ И ИНСОЛЯЦИИ В ТЕЧЕНИЕ ГОДА
Предложен новый подход при оценке оптимального угла наклона фотоэлектрических панелей с 
однопозиционной фиксацией, позволяющий сократить время работы стационарной фотоэлектриче-
ской системы с дефицитом полезной мощности.
Среди многочисленных факторов, оказывающих влияние в процессе эксплуатации на вы-
ходные электрические параметры и характеристики фотоэлектрических панелей (ФЭП), можно 
выделить наиболее существенные: интенсивность солнечного излучения, температура и ориента-
ция фоточувствительной поверхности [1].
Интенсивность солнечного излучения во многом определяется географическим положением 
территории, от которого зависит угол падения солнечных лучей, что приводит к крайне неравно-