Підвищення енергоефективності зерносушарок рекуперацією теплоти та адаптивною циркуляцією повітря

Abstract

Мета. Обґрунтувати перспективний напрям підвищення енергоефективності конвективних зерносушарок шляхом узгодженого застосування рекуперації теплоти відпрацьованого сушильного агента та адаптивного керування циркуляцією повітря. Методика. Виконано оглядово-аналітичне дослідження двадцяти перевірених наукових джерел 2022–2026 років. Публікації класифіковано за способом повернення теплоти, організацією повітряного потоку, масштабом сушарки, алгоритмом керування та показниками ефективності. Для зіставлення рішень використано питоме енергоспоживання, показник видалення вологи, енергетичну та ексергетичну ефективність, нерівномірність кінцевої вологості та запас температури поверхні до точки роси. Результати. Установлено, що максимізація сталої частки рециркуляції не є раціональною метою: зі зростанням повернення теплого вихлопу одночасно збільшуються вологовміст суміші, ризик конденсації та потреба у вентиляторній потужності. Запропоновано комбіновану схему, яка містить очищення вихлопу, повітряно- повітряний рекуператор, регульовану рециркуляційну гілку, байпас, кінцевий нагрівач або тепловий насос і вентилятор із частотним регулюванням. Сформовано дворівневу логіку керування: нижній рівень стабілізує температуру, витрату й тиск, а верхній визначає допустиму частку рециркуляції за станом зерна, вологовмістом повітря, запасом до точки роси та багатокритеріальною функцією енерговитрат і рівномірності сушіння. Наукова новизна. Розвинуто системний підхід при дослідженні процесів сушіння, де спосіб повернення теплоти, аеродинамічне вирівнювання та алгоритм керування розглядаються як взаємозалежні елементи, а конденсаційна безпека задається явним обмеженням. Практична значимість. Результати визначають склад датчиків, виконавчих механізмів і контрольних показників для розроблення цифрової моделі та подальшого промислового випробування модернізованої зерносушарки.