太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合在烤煙烘烤中的應用研究

李昂+姜清治+張文建+王忠+萬軍

摘 要：為了研究太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合在煙葉烘烤中的應用效果，對太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合烤房和普通密集烤房烘烤過程中的耗能成本和烤后煙葉經濟性狀、外觀質量、化學成分等進行研究。結果表明，與普通密集烤房相比，太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合密集烤房在生產應用中總耗能成本明顯降低，烤后煙葉的經濟性狀、外觀品質都有所提升，化學成分變得更協調，具有較好的推廣價值。

關鍵詞：供熱系統；烘烤；應用

中圖分類號：S572 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.04.020

Application Study on Combination of Solar Photoelectrical Generation System and Heat-supply Systems with Double Heat Sources in Tobacco-curing System

LI Ang， JIANG Qingzhi， ZHANG Wenjian， WANG Zhong， WAN Jun

（Guizhou Province Tobacco Company Zunyi Wuchuan County Branch， Zunyi， Guizhou 564300， China）

Abstract： To study the application effect of combination of solar photoelectrical generation system and heat-supply systems with double heat sources， energy consume cost and economic characters， appearance quality， chemical composition of cured tobacco leaves of traditional flue-curing barn and new type of flue-curing barn were studied. The results showed that compared with traditional flue-curing barn， in the production practice， the new type of flue-curing barn of solar photoelectrical generation system and heat-supply systems with double heat sources significantly reduced total cost of energy consumption， improved economic characters and appearance quality， made chemical quality more harmonious， and had good popularization value.

Key words： heat-supply system； curing； application

供熱系統是密集烤房的重要組成部分[1-2]。近年來，隨著生產力水平的不斷提高，烤房供熱方式呈現多元化發展趨勢，煙葉烘烤實踐中逐漸出現了天然氣、柴油、煤油、太陽能、空氣能、生物質能、電能和醇基燃料等新型供熱材料[3-8]。為了適應經濟發展水平，我國煙草科研人員也進行了大量的研究[9-20]。林偉等[21]利用生物質顆粒燃料代替煤炭燃料，采用智能生物顆粒燃料燃燒機，對密集式烤房進行簡單改造，與普通密集式烤房進行煙葉烘烤對比試驗，結果發現，采用新型生物質燃料熱風爐供熱烤房在烘烤管理時間上節省了21.7 h，燃料成本比煤炭多出188.72元·烤-1（炕），耗電成本節省了16.06元·烤-1（炕），人工成本節省216元·烤-1（炕），上中等煙比例提高了3.01個百分點，均價提高了1.54元·kg -1。張大斌等[22]采用煤、電、油作為供熱能源，配套密集烤房作為試驗烤房，與傳統的單能源密集烤房進行烘烤對比試驗，結果表明，與普通密集烤房相比，混合能源密集烤房中1 kg干煙的能耗為2.2元，降低了0.8元。向裕華等[23]研制了碳氫有機質燃料烘烤設備，結果表明，碳氫有機質燃料烘烤設備具有燃料利用率高、升溫快、控溫靈活、保溫效果好等特點；與密集烤房供熱系統相比，每千克干煙的總能耗降低了20.4%～36.4%，節能效果明顯。但是關于太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合在烤煙烘烤中應用研究的報道鮮見報道。

為了探索太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合對于遵義現代煙草農業發展的重要作用，本研究以K326為材料，對普通密集烤房、太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合密集烤房2種不同供熱方式烤房用工耗能成本及其烤后煙葉的經濟性狀、外觀質量、化學成分等進行了研究，分析了密集烘烤不同供熱方式對遵義煙區烤后煙葉產質量的影響，以期對遵義煙葉生產工作起到一定的推動作用。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試煙草品種為K326。供試煙田6.67 hm2，連片成方，土壤肥力均勻一致；太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合密集烤房由貴州普耀新能源科技有限公司、重慶和創簡一科技有限公司負責施工改造，裝煙室規格均為8.0 m×2.7 m×3.8 m，循環風機高速為1 440 r·min-1、低速為960 r·min-1。選取上部葉、中部葉作為供試煙葉。

烤煙大田管理按照當地優質烤煙生產技術規范實施。待烤煙成熟后，按照烤煙成熟采收標準采收，采用密集烘烤工藝進行烘烤。

1.2 試驗方法

試驗于2016年在貴州省遵義市務川縣涪洋鎮科技示范園進行。試驗共設置2個處理，分別是T1.普通密集烤房；T2.太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合密集烤房。每個處理3個重復。待烘烤結束后，統計每炕烤煙每千克干煙的用工成本、耗煤成本、用電成本，計算每個處理的平均值和總耗能成本。

根據烤煙分級標準，對每個處理的煙葉進行分級，測定單葉質量、上等煙比例、上中等煙比例等指標；由遵義市煙草公司組織8名行業專家，對每個處理的烤后煙葉外觀質量的顏色、成熟度葉片結構、身份、油分、色度、葉面組織、柔軟性、光澤等指標進行評價。

1.3 數據處理

采用Excel 2007進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同類型烤房的耗能成本比較

由表1可知，就中部葉而言，處理T1烘烤每千克干煙用工成本比處理T2高出0.59%，處理T1烘烤每千克干煙耗煤成本比處理T2高出11.13%，處理T2烘烤每千克干煙用電成本比處理T1低0.027元，處理T1烘烤每千克干煙總耗能成本比處理T2高0.198元；就上部葉來說，處理T1烘烤每千克干煙的用工成本、耗煤成本、用電成本、總耗能成本分別比處理T2高出5.76%，13.53%，5.73%，8.30%。

2.2 不同類型烤房烤后煙葉經濟性狀比較

由表2可知，就中部葉而言，處理T2單葉質量比處理T1高出2.77%，處理T2上等煙比例比處理T1低2.69%，處理T2中等煙比例比處理T1高5.27%，處理T2均價比處理T1高2.32%；就上部葉來說，除處理T2上等煙比例比處理T1低3.13%個百分點，處理T2單葉質量、上中等煙比例、均價分別比處理T1高出0.42%，3.83%，2.89%。

2.3 不同類型烤房烤后煙葉外觀質量比較

由表3可知，就中部葉而言，處理T1與T2在顏色、成熟度、葉片結構、柔韌性等外觀質量方面相當，但是處理T2在身份、油分、色度、葉面組織、光澤等方面優于處理T1；就上部葉來說，除了在油分、柔韌性、光澤方面處理T1與T2相當外，其他外觀質量指標處理T2均優于處理T1。

2.4 不同類型烤房烤后煙葉化學成分比較

由表4可知，就中部葉而言，處理T2在還原糖、總糖、鉀的含量方面分別比處理T1高出1.71，2.97，0.09個百分點，處理T2在煙堿、氯的含量分別比處理T1低出0.21，0.03個百分點；就上部葉來說，處理T2在還原糖、總糖、鉀的含量方面分別比處理T1高出1.13，2.01，0.12個百分點，處理T2在煙堿、氯的含量分別比處理T1低出0.35，0.04個百分點。

3 結論與討論

與普通密集烤房相比，太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合密集烤房在生產應用中烘烤每千克干煙總耗能成本明顯降低，經濟性狀、外觀品質都有所提升，化學成分變得更協調，起到了節能、減工、提質、增效的作用。

太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合密集烤房對環境適應能力較強，大大降低了煙葉烘烤對電力和煤炭的依賴，方便了煙葉生產。但太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合密集烤房的前期投資較大，需要專門培訓技術人員，從長遠來看，太陽能光伏發電系統與雙熱源供熱系統組合密集烤房的推廣對我國的現代煙草農業建設有積極的推動作用。

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