УДОСКОНАЛЕННЯ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ СУШІННЯ ПЛОДОВО-ОВОЧЕВОЇ СИРОВИНИ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ

  • О. В. Омельченко Навчально-науковий інститут економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського Криворізького національного університету https://orcid.org/0000-0003-0704-5909
  • Л. О. Цвіркун Навчально-науковий інститут економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського Криворізького національного університету https://orcid.org/0000-0002-1879-0608
  • В. В. Перекрест Навчально-науковий інститут економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського Криворізького національного університету https://orcid.org/0000-0003-1753-0721
  • К. О. Корінь Навчально-науковий інститут економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського Криворізького національного університету
Ключові слова: харчова промисловість, відновлювані джерела енергії, процес сушіння, тепловий насос, плодово-овочева сировина

Анотація

У статті зазначено, що харчова промисловість відіграє ключову роль у світовому попиті на продукти харчування, водночас значно впливаючи на споживання енергії та навколишнє середовище. Тому першочерговим завданням харчової промисловості має бути перехід до зеленого курсу, а саме зменшення або рекуперація відпрацьованого тепла з метою скорочення споживання енергії та контролю викидів парникових газів. Аналіз наукових джерел показав, що останнім часом застосовуються енергоефективні технології на основі відновлювальних джерел енергії, а саме теплові насоси у процесі сушіння плодово-овочевої сировини. Здійснено обґрунтування ефективної системи сушіння задля зменшення енергоспоживання, а також для мінімізації погіршення якості висушених продукті на основі активних методів рекуперації тепла. Запропоновано структурну схему процесу сушіння з тепловим насосом за допомогою примусової конвекції, що працює у замкнутому середовищі з повною рекуперацією висушеного повітря. Вважається за доцільне розглядати систему сушіння з тепловим насосом, як взаємодію трьох підсистем, перша з яких відповідає за камеру сушіння – це сукупність елементів, що беруть участь у русі повітря, де циркулює нагріте повітря, яке проходить через сировину, забирає вологу та переносить її до випарника теплового насоса. Дана підсистема розглядається як відкрита підсистема через обмін енергією з тепловим насосом. Друга підсистема є закритою підсистемою, що працює у замкненому повітряному контурі, де існує лише обмін енергією у вигляді тепла через її межі, де вологе повітря не втрачається, а рециркулюється. До складу другої підсистеми входить тепловий насос, основними елементами якого є компресор, конденсатор, випарник та розширювальний клапан. Третя підсистема забезпечує здійснення контролю процесу сушіння, що потребує встановлення датчиків вологості та температури всередині камери сушіння на вході у випарник та на виході з конденсатора. Визначальним фактором є здатність передавати тепло з однієї підсистеми до іншої задля досягнення оптимізації енергії, що використовується у процесі сушіння. Завдяки цьому сушіння за допомогою теплового насоса може забезпечити високу ефективність та якість отриманої сушеної сировини

Посилання

1. Ashtashil V. Bhambulkar, Prasanna Titarmare. Renewable energy integration in food processing facilities: a review // International journal of food and nutritional sciences. 2022. Vol. 11. P. 3457–3471.
2. Renewable energy and agri-food systems: advancing energy and food security towards sustainable development goals. URL: https://knowledge4policy.ec.europa.eu/publication/renewable-energy-agri-food-systemsadvancing-energy-food-security-towards-sustainable_en.
3. Цвіркун Л. О., Омельченко О. В., Цвіркун С. Л., Галінтовський В. К. Автоматизація технологічнихпроц есів для досягнення цілей сталого розвитку. Стратегії та політики ЄС: інституційна структура та механізми реалізації: матеріали ІІ науково-практичної конференції (20–21 березня 2025 року). Кривий Ріг:
Навчально-науковий інститут економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського національного університету, 2025. С. 218–220.
4. How convection drying works: from home to industry. URL: https://engineerfix.com/how-convectiondrying-works-from-home-to-industry/
5. Коробка С. В. Обґрунтування параметрів та режимів роботи геліосушарки фруктів: дис.... канд. техн. наук : 05.05.11 / Коробка Сергій Васильович. Львів, 2016. 295 с.
6. Construcción y pruebas de funcionamiento de un deshidratador por bomba de calor. URL: https://repositorio.chapingo.edu.mx/server/api/core/bitstreams/c8b81a7b-5a5b-4475-b4e1-e2f0c8ce34b0/content
7. Parts of heat pump and functions. URL: https://www.linquip.com/blog/parts-of-heat-pump/
8. Снєжкін Ю. Ф. Теплонасосна сушильна установка / Ю. Ф. Снєжкін, Д. М. Чалаєв, Н. О. Дабіжа, Р. О. Шапар, Н. С. Малащук. Відновлювана енергетика та енергоефективність у XXI столітті: матеріали XX міжнародної науково-практичної конференції (Київ, 15-16 травня 2019 р.). К. : Інтерсервіс, 2019.
С. 621–624.
9. Mazur Oleksandr, Yakubash Ivan. Condensation thermoelectric dryer as the best way of drying fruit raw materials. Young Scientist. 2022. № 5(105). Р. 5–12.
10. Heat pump technology in the field of fruit and vegetable drying: a review. URL: https://www.mdpi.com/2304-8158/14/15/2569
11. Снєжкін Ю. Ф. Енергозберігаючі технології сушіння термолабільних матеріалів / Ю. Ф. Снєжкін, Сюн Цзянь, Д. М. Чалаєв, М. М. Уланов, Н. О. Дабіжа. Тепло- і масообмінні процеси та апарати, теорія та практика сушіння. 2019. № 4. С. 5–12. DOI: https://doi.org/10.31472/ttpe.4.2019.1
12. Solar assisted heat pump system for high quality drying applications: a critical review. URL: https://www.academia.edu/97195585/
13. Mahdi Deymi‑Dashtebayaz, Abubakr Mostafa, Mostafa Asadi. Recent developments in heat pump dryers focusing on methods of supplying and reducing their energy consumption. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2024. Р. 1–25. DOI: https://doi.org/10.1007/s10973-024-13474-0
14. Componentes clave necesarios para el funcionamiento de la bomba de calor. URL: https://www.newntide.com/es/blog/simple-diagrams-and-operation-guide-of-heat-pump/
15. How a 4-way valve works in heat pumps to optimize heating and cooling. URL: https://dadimprovement.com/how-4-way-valve-works-heat-pumps-optimize-heating-cooling/
16. Heating and cooling with a heat pump. URL: https://natural-resources.canada.ca/energy-efficiency/energy-star/heating-cooling-heat-pump
17. Fakhreddin Salehi. Effect of heat pump drying on quality of fruits and vegetables: a review // International Journal of Fruit Science. 2021. Vol. 21. Р. 546–555. DOI: https://doi.org/10.1080/15538362.2021.1911746
Опубліковано
2026-05-30
Як цитувати
Омельченко , О. В., Цвіркун , Л. О., Перекрест , В. В., & Корінь , К. О. (2026). УДОСКОНАЛЕННЯ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ СУШІННЯ ПЛОДОВО-ОВОЧЕВОЇ СИРОВИНИ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ. Системи та технології, 72(2), 295-302. https://doi.org/10.32782/2521-6643-2026-2-72.36
Розділ
МАШИНОБУДУВАННЯ (ЗА СПЕЦІАЛІЗАЦІЯМИ)