在我国皖南丘陵地区有很多大型国营茶场，茶叶加工厂一般都建在茶园中，用燃煤烘干机烘干茶叶。这种传统加工方法，不仅耗煤、费钱，而且煤烟经常混入热空气中使茶叶质量下降。当地制茶季节在5月至9月，这几个月正是该地区阳光充足的季节，适于利用太阳能烘干茶叶。但是，茶叶与一般农副产品不同，绿茶不允许在太阳下直接曝晒，为此我们利用太阳能空气集热器提供热空气，并与原有的烘干机配套来烘干茶叶。

茶叶烘干温度起码在60℃以上，一般要求在70℃以上。为了满足这一要求，太阳能空气集热器由平板集热器和全玻璃真空管集热器组合而成，试验装置的采光面积为130m2，其中真空管集热器面积占30％，其平面布置如图1所示。空气集热器的倾角均为20°，面朝正南偏西约20°。

图1太阳能空气集热器平面布置图(单位：mm)

1?渗透型平板集热器，2?非渗透型平板集热器，3?真空管集热器

图1中非渗透型集热器如图2所示，其结构为：(1)透明盖板，采用透明复合材料；(2)波纹集热板，由0.3mm厚镀锌铁皮压制而成，表面喷涂选择性吸收涂料；(3)保护层，由铁丝网、水泥砂浆、石灰、防水涂料等构成；(4)保温层，5cm厚泡沫塑料层；底部支撑层，由钢筋、竹片等构成。渗透型集热器除用100mm厚涂黑碎铁屑代替波纹板外，其余与非渗透型集热器结构相同。

图2非渗透型集热器截面图

1?透明盖板，2?波纹集热板，3?保护层，4?保温层，5?底部支撑层，6?砖墙

真空管集热器单元由50支全玻璃真空管并联在内外集管上组成，外集管为冷风管，内集管为热风管，其结构如图3和图4所示。冷风从外集管左端进入，此处装有法兰，以便与前面管子联接，其右端是封闭的；热风从内集管右端引出，此处装有法兰，以便与后面管子相接，其左端是封闭的。外集管的直径为225mm，中间压有100mm宽的平面，在上面开有50个φ50mm圆孔，以便安装密封圈和真空管。内集管直径为150mm，其中开有50个φ20mm的圆孔，每个圆孔上焊有一根长800mm的细管，安装时使其伸入真空管中。

图3真空管集热器单元内、外集管结构图(单位mm)

1?外集管，2?内集管，3?外集管法兰，4?内集管法兰，5?外集管上φ50mm圆孔，6?内集管上φ19mm圆孔

图4真空管集热器安装截面图(单位：mm)

1?真空集热管，2?细管，3?铝反射板，4?外集管前盖，5?外集管后盖，6?内集管

太阳能空气集热器中空气流动过程是：经平板集热器预热的空气从真空管集热器外集管左端流入，然后依次通过各真空集热管细管外部进行加热，再经细管流到内集管，最后热空气从内集管右端流出。

整个真空管集热器由6个如上所述的单元组成，从每个单元流出的热空气汇总后再用风机将热空气引入烘干箱，用于烘干茶叶。

这套太阳能烘干茶叶装置建在安徽省郎溪县茶场，建成后进行了初步测试。1998年8月8日，晴，下午2时40分气温为36.4℃，在空气流量不低于2000m3／h情况下，集热器的空气出口温度达90℃。在1998年5月至9月上午9时30分至下午3时，在空气流量不低于2000m3／h情况下，只要是晴天，集热器的空气出口温度都在7烏龍茶0℃左右。测试表明，在当地5月至9月期间，只要是晴天，太阳能空气集热器完全能满足茶叶烘干要求。若天气中国茶不好，阳光不足，太阳能空气集热器可以用来预热空气，再经燃煤烘干机增温后烘干茶叶。

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