農副產品量大面廣，干燥農副產品是一項耗用能量特別大的作業，而且迄今所用的熱源多靠煤、燃油、液化氣等，造成巨大二氧化碳排放量。探討農副產品干燥加工中的節熱途徑和措施，大力降低碳排量，擴大自然能源在農副產品干燥加工領域的應用，對降低干燥成本、能源的節約利用、提高食品安全衛生層次、環境保護、社會經濟的可持續發展有著十分重要的意義。本文著重分析目前常用的農副產品熱風干燥機具的耗能情況，探討其節熱、低碳途徑，提出具體節熱、低碳措施及自然能源（太陽能、潮汐能、風能、地熱能等）在該領域的應用前景。
1、農副產品干燥加工的現況及熱耗分析
1.1農副產品干燥加工熱耗現況
我國農副產品種類多，因安全貯藏或干制而需干燥加工的主要有：谷物（玉米、稻谷、小麥等）、豆類、花生、食用菌、海產品、果品、蔬菜等，絕大部分采用各種型式的熱風干燥機干燥。在我國北方，以大、中型的循環式干燥機、干燥倉為主，有高溫、中溫、低溫干燥。而南方則以中、小型循環式干燥機和中、小型靜置式干燥機為主，靜置式干燥機有隧道式、柜式、平床式等。其中循環式干燥機多采用中、低溫干燥，而靜置式則以低溫干燥為主，以保證食用品質。目前，這些干燥機所用的熱源均以煤、燃油或液化氣為主，其碳排量相當嚴重。
衡量干燥機的節熱水平是單位熱耗，它是干燥機重要經濟技術指標之一，是指從物料中蒸發lkg水所消耗的熱能（MJ數或kcal數）。蒸發lkg水，理論耗熱量只需2.47MJ（即589kcal）但實際生產情況都大大超過這個數字。超出部分就是熱損失。應設法盡量降低熱損失。表1是福建省農機局農副產品機械化烘干推廣示范點（漳州）測得的部分靜置式熱風干燥機單位熱耗、單位能耗情況。對于循環式熱風干燥機，由于存在物料在循環中的熱損失及輸送攪龍、提升機構等的能耗，因此，其單位熱耗、能耗更高。從表1可看出；1）各機型的單位熱耗都大大超過理論的單位熱耗，都存在大量熱損失；2）機型不同則單位熱耗不同；3）物料不同則單位熱耗不同；4）處在不同干燥段的相同物料，其單位熱耗不同。
三門峽富通新能源生產的氣流式烘干機主要和木屑顆粒機生產線配套使用的。
1.2熱損失原因分析
(1)首先是燃料燃燒不完全造成的損失。它與燃燒器的結構型式、燃料狀況、司爐操作等有關。煤爐的該項損失尤為突出。
(2)燃燒器向周圍空氣的散熱損失。與燃燒器型式、體積、隔熱等有關。結構越緊湊損失越小。油爐比煤爐損失少。
(3)間接加熱式加熱器的熱交換器熱損失。它包括熱交換不徹底所造成的熱損失和換熱器對周圍大氣
的散熱損失。直接加熱式加熱器則無此損失，但對物料存在污染。
(4)廢氣帶出的熱量造成的熱損失，是各項熱損失中最大的一項。熱風干燥機是以熱空氣作為熱和水分的傳導介質，熱風既是載熱體也是載濕體，由于通風量一般都比較大，因而，廢氣帶出的熱量損失也都較大。實踐表明，廢氣溫度越高或廢氣的相對濕度越低，則廢氣帶出的熱損失越多。在干燥后段，這項損失特別嚴重。
(5)物料帶出的熱量損失，包括循環式干燥機物料在循環運動過程中向周圍大氣的散熱損失。物料干燥過程中從熱風吸收大量熱量，烘后出倉（或烘時循環中接觸到周圍大氣）的物料將所吸收的熱量帶出機外，造成熱損失。物料在烘干半途從干燥室移出移進，也造成該項損失。其損失量與物料種類、熱風溫度、烘干工藝流程、產量等有關。
(6)干燥機的熱風室、干燥室對周圍空氣的散熱損失。干燥機的熱風室、干燥室體積越大則散熱損失越大。
1.3不同物料、干燥段、機型的熱損失差異分析
如上所述，干燥過程熱量損失有種種原因，物料的不同、物料所處的干燥段不同、干燥機的型式不同等，必然影響到這些熱損失因素在“起作用的程度”上的差別，造成熱損失量的差異。
(1)物料不同，單位熱耗不同。由于不同種類的物料，其干燥特性、去水難易程度不同，即便同種類物料如果狀況不同，如切片與否、切片厚薄、粒塊大小、物料層的厚薄等，其去水難易程度也會各異，所以，單位熱耗不同。
(2)同一物料在不同干燥段，單位熱耗不同。物料從初始含水率降至安全貯藏含水率過程中，單位時間去掉的水分量并非均等，而是趨先易后難。從表1可見，隧道機烘桂圓時，開烘2小時后的12小時內（任何時候），其單位熱耗只有開烘14小時后的10小時內（平均值）的54.6%。
(3)不同型號的干燥機，熱損失不同。這是因為機型不同，則結構型式、體積；加熱器型式與熱效率；物料所處的狀態與干燥方式；熱風流經的路線、時間、狀態；風機風量、風壓；隔熱情況等都各不相同，熱損失就不同。
2、降低熱風干燥機熱損失的措施探討
減少干燥機熱損失，不僅是節能的需要，也是減少碳排量、保護環境的需要。綜上所述，影響熱風干燥機熱損失的因素很多，應針對各個熱損原因，采取相應有效的節熱措施，以達盡可能低的單位熱耗。
(1)應力求燃料燃燒完全徹底。在設計上采用先進燃燒器；在使用上應注意司爐操作的正確規范，使燃燒器處于最佳工作狀態。
(2)減少燃燒器向周圍空氣的散熱損失。加強隔熱措施；在燃燒器周圍設置冷風道，使風機把冷風吸經燃燒器周圍，以便將散在周圍的熱一起鼓入干燥室；把燃燒器設法置于熱風室中。
(3)對于間接加熱式加熱器，應著重提高熱交換器熱效率
并降低熱交換器對周圍大氣的散熱損失。采用先進的熱交換器；改善熱交換器的隔熱措施；將熱交換器置于熱風室中；當用于干燥飼料類或對果肉不產生污染的殼果，可使用除燃煤爐以外的、且燃燒較為完全的直接加熱式干燥機。
(4)減少廢氣帶出的熱量損失。設計上風機要配置妥適，使其風量、風壓與干燥機單機容量及燃燒量等相適應；使用上應根據不同干燥段正確調控風量大小，在干燥前段應開大風量，加強排濕，在干燥后段應適當關小風量，減少熱損失；設計上應設置回風道，需要時（例如干燥后段），適當關閉排風口，開啟回風道，讓廢氣通向風機進風口，以再鼓入利用；利用廢氣對物料進行預熱；應按干燥機說明書的單機容量，裝倉入烘時應“裝滿倉”等。
(5)減少物料帶出的熱量損失。靜置式干燥機干燥過程中應盡量減少物料出入干燥室的次數，如減少“翻倉”等，在設計上應充分考慮物料干燥度的均勻性，以減少物料翻動次數和干燥倉門的開啟次數；循環式干燥機應避免物料循環中“外露”于機外；設法回收烘后物料帶出的熱量以再利用。
(6)減少熱風室、干燥室的散熱損失。采取有效隔熱措施；設計應使之體積緊湊，減少殼體外露面積。
(7)根據不同物料在不同干燥段的不同特點，制定科學的烘干工藝，如“分段一緩蘇”組合干燥工藝，風溫、風量、相對濕度的正確調控等，以減少熱損失。
(8)根據物料的具體情況，對物料進行必要的烘前預處理，以加大降水速率，減少單位熱耗。例如：對泡過田水的稻谷預涼干；對桂圓果粒預磨皮；蘑菇的預切片；清除烘前谷物中的葉桿雜余或桂圓、荔枝果粒中的枝葉或花生中的泥土、根口十等。
3、自然能源在農副產品干燥加工中的應用現況和前景探討
自然能源蘊藏量豐富且無污染，深受世人的關注。其中太陽能、潮汐能、風能、地熱能等已有不少實際應用。在當今世界都在呼喚建立綠色、環保、低碳生活，呵護地球的歷史時期，加快自然能源的進一步廣泛實際應用有著特別重要而深遠的意義。
農副產品的熱風干燥需耗用能量以完成：1）為干燥機中的物料提供必要的熱能；2）為干燥機中的風機（對于非靜置式干燥機，還需為循環輸送機構）的轉動提供動力（電力或機械力）。在上述自然能源中，有的可直接用來供熱或提供動力。例如利用太陽能或溫泉熱能直接對物料加熱；利用潮汐能（以水輪機）或風能（以風力機）直接帶動鼓風機、循環機構等轉動。有的則只能間接去完成，例如，上述的各個自然能源都可以先發電，然后由電轉變為熱（供給物料）或者由電（以電動機）作為驅動動力。現分述如下：
3.1太陽能
太陽能約占自然能源的66.7%，具有能量大、分布廣、用不盡、無污染等優點，作為熱源和動力能源，有著廣闊的發展前景。
由于太陽能能量大，不僅可為干燥機的物料直接提供熱能，還能發電進而驅動干燥機的鼓風機及物料輸送機構。因此，太陽能己在農副產品干燥與貯藏中得到不少的應用。主要有：1）采用太陽能集熱器加熱空氣，以干燥谷物、果品、烤煙、木材、蔬菜、鹿茸等；2）利用太陽能作為冷卻能源以貯藏谷物和其他農副產品；3）太陽熱發電。今后應著重以下各點：1）擴大太陽能對農副產品干燥加工的應用范圍，增加干燥品種，降低干燥成本，加大干燥規模；2）注重大陽能儲存技術的創新，增大太陽能儲存容量和效率，降低太陽能儲存成本；3）大力創新太陽熱發電技術，加快速度提高發電功率與效率，降低發電成本。
3.2潮汐能
潮汐能不僅可用于發電，也可直接以水輪機驅動其他機械工作。
目前潮汐能在農業的應用主要有：1）沿海潮汐發電站；2）以水輪機直接帶動其他機械進行提水、農副產品干燥、碾米、磨粉、鋸木等綜合利用，潮汐能在農副產品干燥貯藏中的應用是其農業上應用的一部分。水輪機和水輪泵是潮汐能在農業上應用的兩大機械。其中，水輪泵更是被人們譽為一不耗油、二不用電的多面手，它不僅可以提水灌溉，也可發電，還可帶動其他機械進行綜合利用。
水輪泵是我國發明的。福建省農業機械研究所于1954年首先研究成功并在山區應用，又于1955年建成利用潮汐能的水輪泵站。水輪泵是將作為動力的水輪和作為抽水的水泵筒化同軸組成一體，全部潛在水內工作。可提水灌溉，也可作為水輪機綜合利用（這時只需將位于泵部濾柵上方的濾柵罩殼將濾柵罩住，泵部不進水）。凡能取得0.5米以上集中水頭和一定流量的地方就有條件安裝水輪泵。水輪泵有多個系列、型號，適用水頭、揚程、轉速、出水量、額定功率等都有多種規格以供選用。
3.3風能
風能是太陽能的一部分。風能及波浪能約占自然能源的0.3%。風能利用設備較簡單，投資比其他自然能源低，在風力資源豐富的地區，風能利用潛力很大。
風能在農業上的應用主要是通過風力機進行提水灌溉、發電、以及進行干燥、磨粉、碾谷等農副產品加工。風能在農副產品干燥貯藏方面的應用是其農業應用的一部分，所用的風力機以小型為主，起動風速較低，適應性較強，并朝向濃縮風能型發展。風力發電是風能應用的強項，應進一步提高其發電效率，降低成本，擴大發電范圍，搞好機組的綜合利用。風能作為太陽能的一個分支，有著十分廣闊的應用前景。
3.4地熱能
地熱能在農業已有許多實際應用，其中溫泉熱能的應用最多：如豬舍、雞舍取暖；養魚、蝦（尤其是魚苗過冬、養鱔魚等）；園藝溫室栽培；溫泉熱發電等。
溫泉熱能可為農副產品干燥、貯藏直接供熱以及溫泉熱發電以驅動干燥機。今后應著重以下各點：減少溫泉熱水遠距離輸送的熱損失；創新溫泉熱發電技術和地熱的儲存技術，降低成本；提高地熱設施的綜合利用和年度利用率等。
