空氣能熱泵式與燃煤密集型烤房的烘烤效果對比

周孚美，谷云松，李丁華，林徐亮，伍紹龍

(1.衡陽市煙草公司耒陽分公司，湖南 耒陽 421800； 2.耒陽市農業局，湖南 耒陽 421800)

空氣能熱泵式與燃煤密集型烤房的烘烤效果對比

周孚美1，谷云松2，李丁華2，林徐亮1，伍紹龍1

(1.衡陽市煙草公司耒陽分公司，湖南 耒陽 421800； 2.耒陽市農業局，湖南 耒陽 421800)

對比空氣能熱泵熱水式密集烤房、空氣能熱泵熱風上升式密集烤房、空氣能熱泵熱風下降式密集烤房與傳統燃煤密集型烤房(CK)的煙葉烘烤效果表明，空氣能熱泵密集型烤房具有節能、環保、提高煙葉質量、降低煙葉烘烤成本的特點。上中等煙的烘烤出煙葉的比例相比對照，下部葉增加0.52%，中部葉增加0.47%，上部葉增加0.81%；煙葉烘烤成本相比對照，下部葉降低0.42元·kg-1，中部葉降低0.49元·kg-1，上部葉降低0.23元·kg-1。3種空氣能熱泵密集型烤房均可替代傳統燃煤密集型烤房進行煙葉烘烤。

空氣能熱泵； 新能源； 密集型烤房； 烘烤

當前我國煙葉烘烤所使用的密集烤房，多以燃煤供熱為主，不但能耗高，熱效率低，而且有害氣體及碳排放量大，這不僅使煙葉烘烤成本相對較高，而且對環境造成污染，不符合可持續發展理念。以節能減排、降低烘烤成本、提高煙葉烘烤質量為目標，在密集烤房應用新能源，改善能耗、減少碳排放成了烤煙烘烤研究的重點課題。空氣能熱泵作為新型能源，同時具備零碳排放、能耗低和熱效率高等諸多優點，是作為新型能源在密集型烤房中應用的優質試驗對象。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2016年在湖南省耒陽市洲陂鄉泉邊村烘烤工場進行。供試品種為云煙87。

1.2 處理設計

試驗設4個處理。T1，空氣能熱泵熱水式密集烤房；T2，空氣能熱泵熱風上升式密集烤房；T3，空氣能熱泵熱風下降式密集烤房；T4，傳統燃煤密集型烤房(CK)。在煙葉烘烤期間，對下部葉、中部葉和上部葉分別進行烘烤比較試驗，探究其烘烤效果。烘烤過程中計量能耗情況，烘烤結束后，稱煙干重，分級，核定煙葉烘烤成本，評定煙葉外觀質量和煙葉評吸質量。所烤煙葉營養條件、基本素質要求均衡一致。

2 結果與分析

2.1 煙葉烘烤各階段時間

從表1可以看出，不同處理、不同部位各階段烘烤時間存在一定的差異，同一處理隨著部位的升高，烘烤時間也隨之延長[1-2]。這是由于下部葉含水量較大、葉片薄、油分少，烘烤時間就相對短，而上部葉含水量較少、葉片厚、干物質多、油分充足，烘烤時間相對延長。下部葉烘烤時間在5～6 d，中部葉烘烤時間在6～7 d，上部葉烘烤時間在7～8 d。下部葉烘烤歷時最短的是T3，為125 h，其次是T1、T2，分別為132和139 h，比T4(CK)分別減少18、11、4 h；中部葉烘烤歷時最短的是T3，為144 h，其次是T2、T1，分別為145、154 h，比T4(CK)分別減少23、22、13 h；上部葉烘烤歷時最短的是T3，169 h，其次是T2、T1，分別為172、175 h，比T4(CK)分別減少22、19、16 h。說明空氣能熱泵密集型烤房(T1、T2、T3)比傳統燃煤密集型烤房(T4)烘烤時間均有不同程度的降低。這是由于空氣能熱泵烤房的溫度控制更精準、穩定，其設備與烤房更相匹配，從而體現性能較好。

表1 不同處理不同部位煙葉烘烤各階段的時間 h

表2 不同處理下部葉樣煙的烘烤結果

注：由于Excel處理數據的原因，可能造成結果存在0.01的誤差，表3～10同。

表3 不同處理中部葉樣煙的烘烤結果

2.2 烘烤結果

從表2～4可以看出，下部、中部、上部葉樣煙烘烤后的上中等煙比例，T1、T2、T3比T4(CK)均有不同程度的提高；雜色煙的比例只有下部葉T1、中部葉T3、上部葉T2比同部位T4(CK)略有增加，其余均不同程度減少；微帶青煙的比例不同部位、不同處理比同部位T4(CK)都呈減少趨勢；不同部位、不同處理比同部位T4(CK)均價都有所提高。綜合來看(表5)，T1、T2、T3的上中等煙的比例較T4(CK)分別增加0.52%、0.47%、0.81%；雜色煙比例分別下降0.10%、0.17%、0.48%；微帶青煙的比例分別下降0.42%、0.29%、0.33%；均價分別提高0.12、0.33、0.27元·kg-1。說明空氣能熱泵密集型烤房(T1、T2、T3)對煙葉烘烤后經濟性狀的影響比傳統燃煤密集型烤房(T4)更有利[3]，其烘烤效果更好。

表4 不同處理上部葉樣煙的烘烤結果

2.3 各部位煙葉烘烤能耗成本

由表6可知，不同處理的煙葉烘烤能耗成本不同，存在一定差異[4]。處理T2的烘烤能耗成本最低，T1次之，T3隨后，分別為1.05、1.12、1.31元·kg-1，比T4(CK)分別減少0.49、0.42、0.23元·kg-1。3種空氣能熱泵密集型烤房干煙平均能耗成本與T4(CK)比較均有所減少，說明空氣能熱泵烤房在降低烘烤成本上具有可行性。

2.4 烤后煙葉外觀質量

煙葉外觀質量與內在質量密切相關，外觀質量好的煙葉，其內在質量亦好。從表7外觀評價結果可知，3個空氣源熱泵密集烤房(T1、T2、T3)設備烤后的煙葉外觀質量特征表現良好，其煙葉成熟度、葉片組織結構、身份、油分稍優，桔黃色明顯多于T4(CK)。

表5 不同處理各部位葉樣煙的烘烤結果

表6 不同處理烘烤的能耗成本

注：電價0.54元·(kW·h)-1；煤球0.57元·個-1。

表7 不同處理烤后煙葉的外觀質量分值

2.5 烤后煙葉評吸質量

從表8可知，不同處理煙葉評吸質量檔次均處于較好水平。與T4(CK)相比，T1、T2、T3的煙葉，煙氣較為飽滿圓潤，香氣量較足，濃度較濃，余味稍好, 濃香型特征典型，烘烤的煙葉焦甜香較突出，干草香較明顯[5]。

表8 不同處理烤后煙葉的評吸質量分值

3 小結與討論

研究結果表明，空氣能熱泵加熱系統替換燃煤式密集烤房的加熱系統進行煙葉烘烤，不但具有清潔、環保等優點，而且還可在保證煙質的前提下，降低煙葉烘烤成本，其烘烤出煙葉的外觀質量和評吸質量都有所提高。因此，空氣能熱泵密集型烤房完全可以替代傳統燃煤密集型烤房。

[1] 王國平，聶榮邦，周孚美. 不同熱源密集烤房煙葉烘烤效果研究[J]. 作物研究，2016，30(7)：782-785.

[2] 聶榮邦，王政，韋建玉，等. 空氣能熱泵密集烤房研制及其煙葉烘烤效果[J]. 作物研究，2017，31(2)：178-180.

[3] 肖艷松，趙鵬，黨軍政，等. 不同類型烤房的烘烤效果比較[J]. 煙草科技，2009(2)：61-63.

[4] 王娓娓，王高杰，焦桂珍，等. 空氣源熱泵烤房與密集式烤房烤后煙葉質量對比[J]. 作物研究，2014，42(5)：493-496.

[5] 詹軍，張曉龍，周芳芳，等. 密集烤房與普通烤房烤后煙葉香氣質量的對比分析[J]. 河南農業科學，2013，42(7)：36-42，56.

(責任編輯：張瑞麟)

2017-09-12

中國煙草總公司湖南省公司科技項目(14-16ZDAa01)

周孚美(1960—)，男，湖南耒陽人，高級農藝師，主要從事煙草栽培研究工作。

文獻著錄格式：周孚美，谷云松，李丁華，等. 空氣能熱泵式與燃煤密集型烤房的烘烤效果對比[J].浙江農業科學，2017，58(11)：2039-2041，2045.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171151

S436

B

0528-9017(2017)11-2039-03