Сельское хозяйство является одним из важных секторов экономики Узбекистана, при этом необходимо уделять большое внимание развитию переработки и обеспечению сохранности сельхозпродукции.

Под руководством Президента Ислама Каримова в нашей стране ведутся разработки по практическому использованию альтернативных или возобновляемых источников энергии (солнечная энергия, энергия ветра, гидравлическая энергия, биомасса, геотермальные ресурсы и другие) как важнейшего фактора устойчивого развития и повышения конкурентоспособности экономики в условиях сокращения мировых запасов углеводородного сырья. Осуществляются научно-исследовательские и конструкторско-технологические работы по созданию, внедрению и широкому применению в секторах экономики различных автономных и комбинированных систем энерго- и теплоснабжения с использованием альтернативных источников энергии.

Сегодня в Узбекистане функционирует более десяти предприятий, специализирующихся на проектировании, выпуске, установке и сервисном обслуживании автономных солнечных фотоэлектрических станций, солнечных водонагревателей, систем горячего водоснабжения, солнечных водоопреснительных установок, парников, а также солнечных сушильных установок, которые используются в сферах энергетики, сельского хозяйства, здравоохранения, образования, а также среднего и малого бизнеса.

Сельское хозяйство является одним из важных секторов экономики Узбекистана, при этом необходимо уделять большое внимание развитию переработки и обеспечению сохранности сельхозпродукции. Одним из эффективных путей решения проблемы длительного хранения и сохранения питательных свойств сельскохозяйственных продуктов является их сушка.

Этот процесс основан на удалении из сельхозпродуктов влаги путем ее испарения и отвода образовавшихся паров, что должно обеспечить не только сохранение качественных показателей продукции, но даже улучшить их. Поэтому выбор методов и рационального режима процесса сушки должен базироваться на научных основах технологии сушки – начиная от изучения свойств продукта, как объекта сушки, и до выявления высокоэффективных и комбинированных методов подвода энергии. Последние должны обеспечивать интенсификацию процесса сушки и создавать благоприятные условия для реализации научно обоснованных норм расхода энергии в перерабатывающей и пищевой промышленности.

Для этих целей широко используются возобновляемые источники энергии, причем в нашей стране доминирующей является солнечная энергия. На производство сушеного продукта по сравнению с фруктовыми плодоовощными консервами затрачиваются относительно небольшие капитальные вложения, но этот процесс требует разработки и внедрения в данной сфере ресурсосберегающих технологий. Для получения одного килограмма сухого продукта следует удалить от 4 до 11 килограммов влаги, при этом удельный расход энергии составляет от 2,7 до 7,4 киловатт-час. Это приводит к тому, что энергоемкость сушильных процессов в сельскохозяйственном секторе составляет около 20 процентов его общего топливного баланса.

По конструкции существующие сельско-хозяйственные сушильные установки условно разделяются на две группы: топливные (с использованием различных видов традиционных энергоресурсов) и солнечные (работающие за счет энергии солнца). Каждая из этих групп имеет свои преимущества и недостатки. Преимуществами топливных сушилок являются высокая производительность и возможность их применения на промышленной основе. К недостаткам следует отнести высокую стоимость и энергоемкость существующего оборудования. Кроме того, они малоэффективны для сушки фруктов и овощей отечественных сортов, которые отличаются высоким содержанием сахара.

В природно-климатических условиях Узбекистана для решения рассматриваемой научно-технической проблемы наиболее перспективным является использование солнечных сушильных установок. К их преимуществам относятся: экономия топливно-энергетических ресурсов, экологическая чистота производства, благоприятные природно-климатические условия, при которых сезон созревания и переработки сельхозпродукции совпадает с периодом наибольшей активности солнечной радиации.

Но применение таких установок зависит от погодных условий и солнечного времени суток, что увеличивает период сушки и снижает ее эффективность при отсутствии солнечного излучения (в ночное время или в пасмурную погоду).

С целью интенсификации процесса солнечной сушки сельхозпродукции в Физико-техническом институте НПО «Физика – Солнце» Академии наук Республики Узбекистан разработана комбинированная универсальная солнечная сушильная установка, оснащенная фазопереходным аккумулятором тепла, что позволяет обеспечивать возможность ее сезонного использования.

Перспективным и интенсивно разрабатываемым в настоящее время способом аккумулирования солнечной энергии является ее тепловое аккумулирование, осуществляемое за счет фазовых переходов, происходящих под действием солнечной радиации в различных материалах. Один из них – «глауберовая соль».

По аналогии с системой «лед-вода», в которой переход из одного состояния в другое осуществляется при нулевой температуре с соответствующим выделением (или поглощением) тепла, плавление сульфата натрия в собственной кристаллизационной воде «глауберовой соли» происходит при температуре 32,4 градуса Цельсия с поглощением определенного количества солнечной энергии в дневное время. В то время как накопленная при этом тепловая энергия выделяется при обратной кристаллизации соли, происходящей при температуре 32,4 градуса Цельсия и ниже. Это создает возможность поддержания в теплицах необходимого для выращивания растений температурного режима, предохраняя их от перегрева в дневные часы и от заморозков ночью. Использование сульфата натрия в качестве теплоаккумулирующего материала позволяет снизить затраты на обогрев промышленных теплиц и вероятность перегрева и переохлаждения растений в неотапливаемых другими видами энергии теплицах.

Следует особо отметить, что специалистами института разработан опытный образец такой солнечной сушильной установки, который в настоящее время внедряется в фермерском хозяйстве «Адолат Замин Ёгдуси» Бухарской области в рамках разрабатываемого учеными инновационного проекта «Создание солнечного комплекса для выращивания и сушки сельскохозяйственных продуктов».

Этот автономный комплекс предназначен для круглогодичного использования в двух режимах в зависимости от сезона (в качестве парника – в зимнее время года и сушильной установки – летом). Вырабатываемая электрическая энергия может быть одновременно использована для обеспечения работы систем освещения и вентиляции, а тепловая энергия будет обеспечивать необходимую температуру внутри комплекса в зависимости от режима работы.

В этом комплексе можно сушить до 1,5 тонны сельхозпродуктов в одном цикле.

С помощью этого универсального комплекса можно достичь значительной экономии энергии, уменьшения затрат различных типов удобрений и поливной воды за счет использования горшочной системы и капельного орошения, а также снижения больших тепловых потерь в окружающую среду через светопрозрачную поверхность стенки, благодаря использованию поликарбонатных (вместо стеклянных или полиэтиленовых) покрытый с воздушной прослойкой и теплоизоляционных материалов.

Комбинированная универсальная солнечная сушильная установка, разработанная учеными института, была представлена на Республиканской ярмарке инновационных идей, технологий и проектов и вызвала большой интерес у научной общественности и работников сельскохозяйственной сферы.

Внедрение созданных учеными нашей страны солнечных установок с рациональным использованием солнечной энергии для обеспечения сушки и выращивания различных видов сельскохозяйственной продукции способствует расширению возможностей их применения в фермерских хозяйствах. Большой вклад в эту работу вносят молодые ученые страны.

Ж.Ахатов,

заместитель директора

Физико-технического института

НПО «Физика – Солнце»

Академии наук

Республики Узбекистан.