Решение проблемы успешного использования энергии солнечного излучения для сушки пиломатериалов включало в себя следующие задачи:
1. анализ свойств солнечного тепла как экологически чистого вида энергии;
2. анализ климатологических карт и теплового баланса территории Украины;
3. анализ конструкций гелиосушилок зарубежного производства;
4. создание модели процесса сушки древесины с системой обогрева солнечной энергией;
5. разработка конструкций гелиотермических коллекторов-поглотителей солнечной энергии, которые дали бы возможность обеспечения непрерывного процесса сушки в периоды недостаточной энергии солнечной радиации.

Солнце как естественный источник тепловой энергии

 К основным характеристикам Солнца ,как излучателя, относятся его угловые размеры, энергетические и спектральные характеристики и степень их изменения по поверхности. Спектр излучения Солнца за пределами земной атмосферы примерно совпадает со спектром излучения черного тела, имеющего температуру 600 К. Энергетическая светимость составляет 6,2 х 107 Вт/м2. К поверхности Земли от Солнца через атмосферу доходит в основном излучения в диапазоне длин волн 0,3 ... 3,0 мкм с полосами поглощения парами воды, углекислого газа и озона.

Энергетическая освещенность, создаваемая Солнцем на плоскости, перпендикулярной направлению к Солнцу, вне земной атмосферы составляет 1360 Вт/м2 (в перигее 1407 Вт/м2, а в апогее 1316 Вт/м2), а на поверхности Земли освещенность - в пределах 616-913 Вт/м2. Угловой размер солнечного диска при наблюдении с Земли равен примерно 32 ¢.

 В свою очередь, при наблюдении Земли из Космоса рассматривают две составляющие излучения: отраженный поток и, собственно, излучение. Значение коэффициента отражения (альбедо) составляет 0,10 ... 0,80 (10 ... 80%), это объясняется различными метеоусловиями на отдельных участках земной поверхности и различными условиями их облучения Солнцем. Собственно, излучение Земли сравнимо по значению с отраженным солнечным излучением на длинах волн более 3 ... 4 мкм. На длине волны 5 мкм эти две составляющие равны. Спектр излучения Земли в окнах прозрачности атмосферы зависит от температуры и типа излучающей поверхности: принимают что это излучение соответствует излучению абсолютно черного тела с температурой 300 К (27 Со). Излучения атмосферы в тех спектральных интервалах длин волн, где она поглощает излучение, аппроксимируется кривой излучения черных тел при 200 К. Интегральная плотность излучения системы "Земля-атмосфера" в космос равна 200 Вт/м2.

 Излучение земного ландшафта зависит от его излучающих и отражающих свойств: значение интегральных коэффициентов излучения земного растительного покрова находится в пределах 0,85 ... 0,97. На практике характер собственного излучения разновидности земного покрова считают диффузным и допускают, что земная поверхность излучает как серое тело с коэффициентом излучения 0,35 в видимой области и 0,90 в ИК-области. Для длин волн более 4 мкм излучения многих природных ландшафтов (почвы, растительности) принимают равным излучению черного тела при той же температуре. Альбедо большинства разновидностей земного покрова составляет 0,15 ... 0,20 и только в диапазоне длин волн 0,70 ... 1,0 мкм доходит до 0,70 ... 0,80. Что касается неба, то для длин волн менее 4 мкм основным источником свечения дневного неба- это рассеянное солнечное излучение. Цветовая температура дневного неба составляет (12 ... 18) * 103 К и в значительной степени зависит от положения Солнца на небе и высоты места наблюдения (строительства сушильной камеры) над уровнем моря. Например, монохроматическая яркость может изменяться в соотношении 300:1 при длине волны 0,50 мкм. Участки неба, которые являются противоположными Солнцу намного ярче участков, лежащих под углом 90 °. Рассеянный свет ясного неба создает на земной поверхности освещенность, которая составляет 20 ... 30% от освещенности солнечного излучения.

 Ночью, когда рассеянный солнечный свет отсутствует, излучение неба определяется собственным излучением паров и газов, составляющих атмосферу. Максимум излучения, при наблюдении с Земли, находится в области около 10,50 мкм, а спектр его аналогичен спектру излучения черного тела при температуре атмосферы (для участков неба, близких к горизонту). При переходе к зениту яркость неба уменьшается более, чем в 2 раза. Энергетическая яркость неба в видимой области спектра колеблется, в среднем, в пределах (5,5 ... 8,5) * 10-7 Вт/м-2ср-1. Для верхних слоев атмосферы значительное влияние на излучение ночного неба имеют гидроксильные группы OH, которые вызывают появление полосового спектра. В частности, в полосе 2,8 ... 3,4 мкм его монохроматическая энергетическая яркость составляет 7 * 10-4 Вт м-2 ср-1 мкм-1. Излучение пасмурного неба также состоит из отраженного и рассеянного солнечного и собственного теплового излучения. Первое преобладает в области длин волн до 3 мкм. Альбедо облаков, при их наблюдении с высоты выше 30 мкм в диапазоне 0,30 ... 2,30 мкм в среднем равен 0,007, но максимальные его значения варьируют в пределах 0,45 ... 0,78. Излучения достаточно мощных облаков можно рассчитать как излучение черного тела с температурой 200 ... 220 К.

Прозрачность атмосферы

Прозрачность атмосферы, характеризующая способность ее пропускать солнечную радиацию, является одним из важнейших свойств, определяющих поступление энергии солнечного излучения на поверхность облучения. Солнечное излучение, проходя через атмосферу, ослабевает за счет поглощения и рассеивания молекулами различных газов, скоплений молекул (аэрозолей), туманом, дождем, снегом. При этом, поглощение излучения обусловлено, главным образом, присутствием в атмосфере молекул воды, углекислого газа и озона.  Газы, составляющие, в основном, атмосферу (кислород, азот, аргон), дают лишь слабые полосы поглощения в инфракрасной (ИК-) области спектра. Следует отметить, что в большинстве случаев на практике их можно считать полностью прозрачными.

 Пары воды являются наиболее поглощающей смесью в составе атмосферы, и могут меняться в довольно широких интервалах в зависимости от температуры, давления, высоты, времени года и географического расположения.

Основной характеристикой влажности атмосферы, как известно, является приведенная толщина слоя осажденной воды на километр трассы S (см / км), которая связана с плотностью жидкой воды r, относительной влажностью j и абсолютной влажностью насыщенного пара r н.п - соотношением вида:

S = r н.п j / r. (1)

Учитывая, что плотность воды примерно равна 1 г/см3,

то S = 105 r н.п j (см / км). (2)

В случае, когда абсолютная и относительная влажности на трассе постоянные, то значение SS (количество осажденной воды) определяется

SS = S * LT (LT - длина трассы, км. (3)

В общем случае, с ростом высоты, изменяются температура и относительная влажность. Изменение относительной влажности от высоты описывается уравнением:

r н = r о * 100,20 Н, (4)

где r н - влажность на высоте Н (км);
r о - влажность на уровне моря.

Приведенная толщина слоя осажденной воды на километр трассы на уровне моря:

SS = 0,492 3,094 * 10-2Ta +9,5 * 10-4 Ta2 2,888 * 10-5Ta3, (5)

где 0 £ Ta £ 40 Со.

 Согласно исследованиям проф. Зуева водяной пар имеет полосы поглощения падающего солнечного излучения в диапазонах волн: 0,498 ... 0,5114; 0,542 ... 0,5478; 0,567 ... 0,578; 0,586 ... 0,606; 0,628 ... 0,7304; 0,926 ... 0,978; 1,095 ... 1,165; 1,319 ... 1,948 ; 1,762 ... 1,977; 2,520 ... 2,845; 4,24 ... 4,40; 5,25 ... 7,50 мкм. В отличии от паров воды, углекислый газ CO2 распределяется в атмосфере более равномерно (его концентрация составляет 0,030 ... 0,040%) и не зависит от высоты. При расчетах проникновения атмосферы, как правило, локальные и временные изменения содержания углекислого газа в атмосфере не учитывают. Как поглотитель солнечного излучения углекислый газ характеризуется также наличием полос поглощения в спектральных интервалах: 1,38 ... 1,50; 1,52 ... 1,67; 1,92 ... 2,10; 2,64 ... 2,87; 4,63 ... 4,95; 5,05 ... 5,35; 12,5 ... 16,40 мкм.

 Озон, в отличии от углекислого газа, распределен в атмосфере неравномерно и расположен, в основном, в верхних слоях атмосферы. Он зависит от фотохимической диссоциации молекул кислорода, когда атомарный кислород взаимодействует с молекулами кислорода. Как поглотитель, озон характеризуется наличием полос поглощения в спектральных интервалах: 0,60; 4,63 ... 4,95; 8,30 ... 10,6; 12,10 ... 16,40 мкм.

Поток излучения при прохождении через атмосферу ослабляется также за счет рассеивания молекулами воздуха и частицами различных примесей (дыма, частиц растений, бактерий, капель воды, кристалликов льда, различных органических остатков, которые были подняты ветром с поверхности Земли).Рассеивания молекулами, аэрозолями, туманом и т.п. можно объяснить с помощью теории рассеивания Ма, которая справедлива для малых частиц, размер которых значительно меньше длины волны (релеевские рассеивания), и для рассеивания на крупных частицах, размер которых значительно больше длины монохроматической волны. Следует отметить, что релеевские рассеивания существенны в видимой и ближней инфракрасной области спектра, т.е. в диапазоне 0,40 ... 2,5 мкм.

 Изучению интегральной прозрачности атмосферы в Украине посвящены работы М. И. Гойсы, Г. Ф. Приходько, Л. З. Проха, Л. И. Сакало.
Зависимость напряжений прямой и рассеянной радиации от относительной влажности водяного пара у поверхности Земли, для некоторых населенных пунктов и регионов Украины, раскрыта в работах М. И. Щербаня, Л. С. Березин, К. И. Пилипенко, Л. И. Сакало, М. И. Гойсы.

Тепловой баланс территории Украины

Целесообразность использования тепловой энергии Солнца для сушки древесной продукции(пиломатериалов), как мы видим, определяется климатом территории, и зависит от географической широты, времени года, места расположения Солнца на небе относительно точки наблюдения и т.п. В свою очередь, климат любой территории земной поверхности формируется на основе взаимодействия таких факторов: особенностей атмосферной циркуляции, географического расположения, рельефа местности, поступления солнечной радиации, абсолютной влажности воздуха и т.д.

 Результаты исследований М. С. Гойсы показали, что суточные и месячные суммы прямой и суммарной радиации при ясном небе имеют широтное распределение по территории Украины, а распределение рассеянной радиации в пределах данной территории не зависит от географической широты. Как показал анализ солнечной карты Украины, суммарная радиация зимой изменяется в пределах от 25,1 кдж/см2 × сезон до 41,9 кдж/см2 × сезон. При этом минимальные значения суммарной солнечной радиации наблюдаются в декабре-месяце (6,28 ... 12,56 кдж/см2 × месяц). Весной, когда имеет место переход от зимних слоистых форм облачности к летним кучнистым, величина солнечной радиации изменяется в диапазоне 125,6 ... 150,7 кдж/см2 × сезон. В основном, зональное распределение сумм радиации сохраняется. Возникают заметные температурные контрасты, что проявляется в развитии кучнистых облаков. В результате этих контрастов возникает резкий перепад в распределении суммарной солнечной радиации (60, 7 ... 69,1 кВт/см2 × сезон).

 Для горных районов весной наблюдаются максимальные значения облачности, вызывающие сниженные значения радиации, из-за этого возникают замкнутые центры с ослабленным поступлением тепла к подстилающей поверхности. Летом, когда имеет место наличие повышенных горизонтальных градиентов солнечной радиации, возникающих за счет значительных температурных контрастов и обуславливающих появление местной облачности, суммарная радиация изменяется от 167,5 до 213,5 кдж/см2 × месяц. Осенью, когда наблюдается ослабление поступления тепловой энергии за счет уменьшения влияния местных физико-географических факторов формировании терморадиацийного режима, значение суммарной радиации изменяется в довольно широких пределах (62,8 ... 92,1 кдж/см2 × сезон).

 В исследованиях климата Украинских Карпат Адриановым, Токмаковой, Бучинским, Бабиченко, Кисиленко, Шахновичем и др. отсутствуют полные данные теплового баланса западного региона Украины. Как показывает анализ результатов исследований, в Прикарпатье величина теплового баланса составляет зимой 1,67 ... 4,19 кдж/см2 × сезон, в Закарпатье - 8,37 ... 12,56 кдж/см2 × сезон. Зимой из-за небольшой протяженности Карпат на территории Украины с севера на юг приток солнечной радиации, по мнению К.Т. Логвинова, А.М. Фаевського, Н.Н. Айзенберга, почти не меняется. В частности, в Прикарпатье терморадиационный баланс составляет 209,34 кдж/см2 × год, в Закарпатье - 251,2 кдж/см2 × год. Горы осуществляют динамическое и термическое влияние на вертикальные движения и могут существенно влиять на термодинамические свойства воздушных масс. Например, среднегодовые значения температуры в Закарпатье составляют 7 ... 9 Со, в Прикарпатье 5 ... 7 Со. Среднесуточная температура самого холодного месяца в Прикарпатье составляет -4 ... -5 Со, в Закарпатье колеблется в пределах -3 ... -4 Со, а в Карпатах на высотах более 1000 м понижается до -7 ... -8 Со. Зима в Прикарпатье начинается в конце ноября - начале декабря, в Закарпатье - в середине декабря и заканчивается в первой декаде марта. Весной терморадиационный баланс в западном регионе Украины изменяется в диапазоне от 67 кдж/см2 × сезон в Прикарпатье, до 83,74 кдж/см2 × сезон - Закарпатье, а в горных районах составляет 67 кдж/см2 × сезон. В летний период тепловой баланс колеблется от 92,1 кдж/см2 × сезон (Прикарпатье) до 117,2 кдж/см2 × сезон (Закарпатье), в горных районах Карпат составляет 75,4 ... 92,1 кдж/см2 × сезон. Осенью терморадиационный баланс в Украинских Карпатах изменяется в пределах 4,19 ... 25,12 кдж/см2 × сезон. Осень - единственная пора года, когда терморадиационные условия Прикарпатья и Закарпатья примерно одинаковы (20,9 ... 25,12 кдж/см2 × сезон).

Относительно теплового баланса Причерноморской степи, то - суточный приток прямой солнечной радиации характеризуется такими специфическими особенностями:
1. большим значением утренних напряжений солнечной радиации чем после полуденных, что объясняется максимальным развитием морского бриза, который в сочетании с интенсивным турбулентным обменом увеличивает сухую и влажную мутность атмосферы;
2. в суточном притоке прямой солнечной терморадиации возникновением до полуденного и после полуденного минимумов;
3. непрерывным притоком прямой солнечной радиации.

 Следует отметить, что наличие близости моря вызывает ослабление солнечного излучения в прибрежной полосе водяным паром и аэрозолями (частицами соли, которые образовались вследствие испарения капелек воды, попавших в атмосферу за счет волнения моря.

 Относительно теплового баланса территории Крыма, то наибольший приток солнечного тепла летом (1193,85 кдж/см2 × мин) в прибрежных районах, а наименьший (150,72 кдж/см2 × мин) - в центре полуострова и в северных районах Крымских гор. Годовые суммы солнечной радиации изменяются в диапазоне 494,0 ... 531,7 кдж/см2 × год.

 В весенние месяцы, когда на распределение солнечной радиации существенно влияют брызги, которые, в свою очередь, вызывают увеличение количества солнечных дней - наибольшие суммы терморадиационного излучения достигают 164,54 кдж/см2 × месяц, а наименьшие - 149,1 кдж/см2 × месяц . Осенью значение солнечной терморадиации варьируют в пределах 34,3 ... 36,4 кдж/см2 × сезон.

 Поэтому, учитывая выше описанное, можно констатировать, что тепловой баланс Украины позволяет успешно использовать энергию солнечного излучения для сушки пиломатериалов и различных материалов растительного происхождения (лекарственных растений, листья табака и т.п.).

Оптические свойства древесины и их связь с солнечным излучением

Древесина, как и большинство материалов растительного и животного происхождения (фрукты, зерно, листья, мясо, тесто, хлеб, чай и т.п.) в отличии от мутных сред (атмосфера, топочные газы) характеризуются сложностью микроструктуры и большой оптической плотностью. Поэтому, поглощения и рассеивания излучений в таких материалах будет характеризоваться таким явлениями:
а) резонансным поглощением излучений молекулами сухого вещества (всеми компонентами, образующими капиллярно-пористое коллоидное тело), а также молекулами структурной и связанной воды в материале;
б) рассеиванием, обусловленным неоднородностями (флуктуациями) плотности или концентрации вещества (воды, красителей, добавок), а также рассеиванием молекул (на молекулах полимеров).
в) рассеивание излучений на коллоидных частицах, растительных клетках, микрофибриллах, частицах пигментов;
г) рассеивания на других оптических неоднородностях - капиллярах и порах в капиллярно-пористых коллоидных телах.

Оптические свойства, к которым мы относим, в первую очередь, терморадиационные спектрофотометрические характеристики (коэффициенты отражения, пропускания и поглощения материала) и во-вторых, спектроскопические характеристики (показатели поглощения и рассеивания, степень черноты или излучательную способность и индикатрисы рассеивания и показатель преломления излучений) .

Терморадиационные характеристики зависят как от спектрального состава, степени поляризации и пространственных характеристик падающего инфракрасного излучения, так и от состояния и свойств освещённого материала (объекта сушки).

Спектроскопические свойства определяются только состоянием и свойствами материала.

Обобщение наших экспериментальных исследований, а также исследований Я. А. Долациса, М. Г. Селюков, В. В. Красникова, С. Г. Ильясов и других о терморадиационных характеристиках древесины и материалов растительного происхождения, указывает на сходство оптических свойств материалов в области спектра 0,40 ... 15,0 мкм. Это позволяет установить такие общие особенности:
1. В области спектра 0,76 ... 1,4 мкм характерно слабое поглощение и сильное рассеивание излучений. Проникновение в древесину инфракрасного излучения достаточно велико: для лиственницы - 5 ... 7 мм, пихты - 6 ... 7 мм, ели - 6мм, ольхи - 5 ... 6 мм, липы - 4 ... 6 мм, тополя - 4 мм, клена - 4 мм, сосны - 3 ... 4 мм, бука - 3 мм, граба - 2 ... 3 мм, дуба - 2 мм, сливы - 1 ... 2 мм, ореха грецкого - 0 , 50 мм. Терморадаиционные характеристики значительно зависят от толщины слоя материала, плотности, количественного содержания влаги, микроструктуры и условий облучения. Следствием сильного рассеивания является высокая отражательная способность древесины в данном диапазоне волн, которая увеличивается с ростом плотности и достигает 80 ... 98%. Характер функциональной зависимости пропускной способности от толщины материала близок к гиперболическому, и значительно отличается от экспозициального.
2. В области спектра 1,5 ... 2,5 мкм древесина характеризуется средним и сильным поглощением и изменением рассеивания - от сильного к среднему, и, даже слабого рассеивания.
3. В области спектра 2,8 ... +15,0 мкм древесина характерна сильным поглощением и слабым рассеиванием излучения.
Максимальные различия в оптических свойствах материалов наблюдаются в области спектра 1,50 ... 5,0 мкм, и указывают на различие в протеканнии тепло-и массообменных процессов при облучении одним и тем же генератором (источником) инфракрасного излучения.

 Увеличение угла падения, как показали наши исследования, от 0гр до 30гр практически не вызвало рост коэффициента отражения и уменьшение коэффициентов пропускания и поглощения древесины. Дальнейший рост угла падения вызвал резкий рост коэффициента отражения (на 1,5 ... 4%) и уменьшение коэффициента поглощения (на 0,40 ... 3,0%).

 Малая отражательная способности воды в области спектра 1,0 ... 15,0 мкм означает, что наличие влаги в материале, особенно на поверхности древесины, будет приводить к уменьшению коэффициента отражения - это полностью подтвердилось нашими экспериментальными данными.

 Поэтому, увеличение коэффициента пропускания и уменьшения отражения древесиной падающего излучения, с ростом количественного содержания влаги в материале объясняется очень слабым поглощением и рассеиванием воды, содержащейся в нем. Вода в данном случае играет роль прозрачной  пленки, которая не поглощает излучения и уменьшает отражение их поверхностью стенок, пор, частиц и т.п.

 Исследование влияния температуры на оптические свойства материалов показали, что при нагревании от 24 до 100 Сo коэффициент отражения возрастает на 2 ... 15% в области спектра 1 ... 5 мкм, в зависимости от длины волны монохроматического излучения.

 Рост отражательной способности при нагревании наблюдаются вблизи длин волн 1,6 ... 3,8 мкм. В области спектра более 5 мкм коэффициент отражения с ростом температуры изменяется всего на 1 ... 2%.

 Что касается интегральной степени черноты древесины, то с ростом температуры она уменьшается, и в среднем, составляет для различных древесных материалов: дуба строганного - 0,90; ореха - 0,83; ели - 0,82; бука - 0,94; платана - 0, 78

 Таким образом, селективный (выборочный) характер оптических свойств древесины указывает на соответствие его спектральному составу источников тепловой энергии, в нашем случае, солнечного излучения и аккумуляторов-термоколлекторов.

Коллекторы - поглотители солнечной энергии

  Гелиотермический коллектор преобразует солнечное излучение в тепловую энергию. С помощью такого коллектора, как показали наши исследования, можно получить температуру 50 ... 60 Сo теплоносителя (атмосферного воздуха, масла, воды).

 Наиболее распространенными являются такие конструкции гелиотермических коллекторов (рис. 1): параболический вращательный, цилиндро-параболический, плоский, вакуумный, концентрирующий и плоский водяной.

 Параболические коллекторы, которые с помощью фотоэлементов следят за траекторией движения Солнца, позволяют достигать температуры 300 ... 1000 Сo, полу-параболические 80 ... 120 Сo. Коллекторы-поглотители излучения такого типа очень дорогие, поскольку требуют использования специальных автоматических систем слежения. Плоские воздушные коллекторы обеспечивают температуру воздуха 20 ... 60 Сo, а плоские водяные 40 ... 80 Сo.  Однослойное остекление гелиоколлекторов позволяет улавливать также рассеянное солнечное излучение, и обеспечивает уровень температуры 50 ... 60 Сo. Простота конструкции, хорошие экономические и технические показатели гелиотермического плоского коллектора, и подбор соответствующего материала, для смещения спектра излучения в область спектра 5 ... 15 мкм позволяет использовать его в солнечной сушильной камере.

 Плоский коллектор представляет собой рамную конструкцию, в которой с одной стороны находится одно-или двухслойное остекление, а со второй поглотитель солнечной энергии. В зимний период его устанавливают таким образом, чтобы солнечные лучи падали на него под прямым углом. В летнее время наклон коллектора по отношению к солнечным лучам зависит от географической широты. Солнечные лучи, проникающие через стекло, благодаря воздушной прослойке между поверхностями нагревает его. Основное преимущество плоского коллектора заключается в том, что он поглощает прямое и рассеянное солнечное излучение.

Неблагоприятным фактором при использовании солнечной энергии, как мы видим, зависимость плотности потока солнечного излучения от времени года и погодные условия. Поэтому при применении солнечной энергии для нагрева воздуха, как агента сушки, не следует задаваться целью полной замены традиционных технических источников энергии. Иначе говоря, солнечные сушильные камеры следует сочетать с паровоздушной камерными установками.

Рис.1 Схемы коллекторов: (а-вращательный, параболический б-цилиндрически-параболический; в-плоский; г-спиральный) .1,4-теплоносители; 2-рефлектор; 3-Нагревательная камера; 5-стекло; 6-изоляционный слой; 7-поглощающий элемент; 8-вакуумная трубка; 9-вода.

Характеристика солнечных сушильных камер

Попытки использования солнечной энергии для сушки древесины велись и ведутся в Англии, Канаде, Польше, Германии, Франции, Голландии и других государствах.

Х. Ойнас (Финляндия) приводит конструкцию сушилки, которая представляет рамную конструкцию, в боковых стенках которой имеются воздушные щели. Над материалом (стружкой, соломкой) устланы прозрачные пленки, образующие вентиляционное воздушное пространство. Внизу под объектом сушки находится воздуховод через который с помощью вентилятора подается воздух. В солнечную погоду прозрачные пленки сворачиваются в трубки.

А. Б. Адамович с сотрудниками (Россия) для сушки материалов растительного происхождения (фруктов, овощей, грибов, лекарственных растений) предлагают гелиосушилку, в состав которой входят воздухонагреватель и сетчатый поддон. Сам воздухонагреватель представляет собой металлический каркас, который обтянут  прозрачной лицевой и отражающими тыловой и боковыми пленками. В середине самого каркаса вертикально расположен поглотитель. Основа сушильной камеры выполнена в плоскости азимутального ориентирования, что позволяет не менять ориетацию. Коллектор-поглотитель излучения выполнен из листа неметаллического нагревательного элемента, помещенного в теплостойкий влагонепроницаемый материал.

С. Николов, И. Дроздов, Н. Терзиев (Болгария) для сушки древесины предлагают двух путевую и двух зональную сушильную камеру, в которую загружают одновременно 12 штабелей (6 * 1,2 * 2,4 м) с вместимостью 100 м3 условного материала. Основным элементом гелиосушилки является солнечная коллекторная система воздушного типа. Верхняя южная прозрачная стенка наклонена вертикально под определенным углом, а северная теплоизоляционная стенка расположена вертикально. Задняя боковая стенка представляет панель, обшитую алюминиевым листом и покрытая в матово- черный цвет. Условно камера разделена на две основные, и одну межштабельную зону, которая обеспечила низкотемпературный процесс сушки до влажности, близкой, или ниже предела насыщения древесины (15 ... 20%), с одновременным обеспечением высокого качества сушки материала по отношению к внутренним напряжениям и пластическим деформациям. В первой зоне циркуляция воздуха осуществлялась при помощи 12-ти осевых вентиляторов с суммарной установленной мощностью 13,2 кВт. Сами электродвигатели находятся в циркуляционном канале и выполнены в тропическом исполнении. Скорость циркуляции высокая (3 ... 4 м / с), что связано с большим количеством испаряемой воды в начальной стадии сушки. Воздух циркулирует между фигурно изогнутой панелью и солнечной коллекторной системой. Алюминиевая обшивка на солнечной передней стенке перфорирована. Притично-вытяжные каналы в задней (северной) теплоизолированные панели. Для проведения промежуточных влаго-теплообработок используют среднюю между-штабельную зону, в которую одновременно помещаются два штабеля. Три осевые вентилятора расположены вертикально в межштабельном пространстве. За вентиляторами находится увлажняющая труба. Циркуляция воздуха двухкруговая. Вторая, основная зона, представляет  типичную периодически действующую сушильную камеру, в которой расположены попарно два штабеля, где осуществляется сушка древесины до влажности 8 ... 12%.

 В случае, когда солнечная коллекторная система не обеспечивает тепловой мощности, то предусмотрена дополнительная установка паровой или водяной калориферной системы. Циркуляция в последней зоне осуществляется 6-ю осевыми вентиляторами, расположенными горизонтально. Использование солнечной энергии по сравнению с паровыми конвективными сушилками позволяет уменьшить на 30% затраты топлива, и обеспечивает в сочетании (комбинации) с другими видами энергии круглогодичную эксплуатацию.

 М.Аль-Хаддат (Сирия) для сушки рекомендует сушильную камеру (38,5 * 10,2 * 8,9 м), в которой для аккумулирования солнечной энергии используют резервуар с водой (135 м3). Такое количество воды позволяет аккумулировать и высвобождать с помощью теплового насоса ежедневно 6,3 * 103 МДж (226 кВт ч) тепла при температуре 10 Сo. Для обеспечения непрерывного процесса сушки также предусмотрено дополнительно установка в зоне сушки паровых или водяных ребристых труб, когда количество солнечной энергии недостаточно. Предложенная камера непрерывного действия, двух путевой, 18-ти штабельной камерой с поперечно круговой циркуляцией. Штабеля (4 * 1,5 * 3,9 м) перемещаются при помощи роликов вдоль камеры. Сушилка ориентирована на ось "восток - запад". Сама камера имеет несимметричный поперечный разрез, величина которого регламентируется наклоном южного покрытия. Дополнительно установлены 48 групп (по 5) коллекторов. Они монтируются перед южной передней стеной сушилки в 4 ряда по длине и высоте каркаса. Для создания циркуляции воздуха используют 18 осевых вентиляторов № 18 (по 2 в каждой из 9-ти зон сушки) со скоростью движения воздуха 2,5 м / с. Электродвигатели предназначены для привода вентиляторов и находятся в коридоре управления. Площадь дополнительно установленных ребристых труб составляет 45 м2. Производительность камеры вместимостью 184,4 м3 составляла 7715 м3 условного.мат. / год. Расходы тепла при сушке от влажности 25 до 10% составляли 70 * 103 МДж для среднегодовых условий.

 В. Поскоробко (Польша) для условий г.Хайнувкы (53 с.ш.), когда среднее интегральное излучение ровно 340 ... 419 кдж/см2 в год, внедрил гелиосушилку. Нагревательное устройство включало в себя батарею солнечных коллекторов, бак циркуляционной воды для нагрева трубчатых калориферов и контрольно-измерительную аппаратуру. Камера обеспечивалась теплом от двух независимых систем, одна из которых была рассчитана на воду, подогревалась солнечными коллекторами, а другая - на технический насыщенный пар. В 4-х плоских коллекторах с абсорбером были установлены двойные стекла, пропускающие солнечное излучение только в направлении абсорберов-поглотителей. Подогретая вода до 90o циркулировала между гелиобатареей для перехвата и калориферами за счет гравитации и насоса. Следует отметить, что за время полной инсоляции между 10 и 15 ч. температура воды достигала 60 ... 70 Сo, а после начала циркуляции нагретой воды через калорифер температура воздуха в самой камере достигала 40 ... 45 Сo. Здесь же отмечается, что дубовая паркетная фриза толщиной 25 мм при температуре воздуха 40 ... 45 Сo достигала конечной влажности 22% за 12 дней, а хвойные пиломатериалы начальной влажностью 62% достигали конечной влажности 12 ... 15% за 9 дней. Время солнечной сушки хвойных пиломатериалов было в 1,5 раза больше по сравнению с традиционной камерной сушкой и в 4 раза меньше чем атмосферной сушкой на открытом складе в летний период года.