摘要：本章节主要介绍关于烤烟房工艺改良的社会实践调研报告。通过对传统烤烟房工艺进行调研分析，发现其存在能耗大、对于农户来说使用传统烤烟房整个烤烟过程耗费时间、人力太多，且传统烤烟房主要依靠燃烧木料、煤来完成烤烟，对环境有一定污染，且烤烟过程全靠人力，无法更好的得到优质干烟。本次调研以种植烤烟房为主要对象，了解到目前传统烤烟房基本被以燃烧生物质燃料的烤烟房取代。有全过程利用电供能的电烤烟房，但是此类电烤烟房建造成本较高。目前较希望通过采用生物质燃料和光伏发电技术作为能源来源，旨在降低能耗和建造成本。
关键词：烤烟房工艺改良;能耗;建造成本;生物质燃料;光伏发电技术
所在学校年纪:普洱学院理工学院，2021级学生
团队名:能源探索——追光之队
指导老师:杨倩月
队长:李远宏，队员:黄玉好，刘增涛，段丽凡，刘启倩，杜成顺，刘鸿艳，何月，马月珏，官荣平
一、调研目标方法
2023年7月，本次调研的目标是了解以生物质燃料为能量来源的烤烟房和电烤烟房工艺存在的问题，并集思广益，根据当地可能利用的资源，探索相应的改良方案。为了达到这个目标，我们采用了实地考察、相关农户的咨询了解和文献资料收集等方法。通过与农户交流和观察，我们获得了丰富的信息：烤烟烘烤周期一般是7-9天，并且这个周期一般情况下不能缩短，烘烤过程是一个烟叶渐变过程，此过程变化太快或过慢都会影响烟叶质量。降低能耗，减少环境污染，目前更偏向改良烤烟房工艺的研究方向。
二、主要调研村发展现状
本次三下乡社会实践调研的两个村庄村民都以种植烤烟为主要收入来源。其中宣河村海拔在1400m-1800m，土地面积30平方公里，常住人口50户。主要产业有烤烟、中草药、畜牧业等。其中烤烟种植面积较广，是全县烤烟种植第一大村。2022年烤烟种植面积高达3520亩，收入约为1580万元，人均收入大约13000元。但烤烟容易受自然灾害影响，比如冰雹天气，从而影响农户收入。在发展过程中，人才短缺、一些产业不成规模(如中草药种植)、水源问题、公路问题等都影响本村的发展。
联盟村海拔1976m，常住人口175户。该村产业有烤烟、林下药材、茶叶，其中农户的主要收入来源是种植烤烟。2023年烤烟种植面积为1900亩;2022年栽种烤烟的收入为864万元。森林覆盖率广，林下经济来源为种植黄精、重楼等中药材。茶叶以古茶树为主，古茶树有800多亩，部分古茶树有700多年的树龄。本村还有其他特色产业，例如：蜂蜜等，木瓜产量高达20吨，但滞销严重，大部分产品都是坏在树上，少部分农户自己食用或者是外销。如何更好利用本村优势，将本村内的特色产品对外销售，以此来发展该村经济是待解决的主要问题之一。
三、现状问题
传统烤烟房各方面耗能大，目前基本上被淘汰使用。以生物质燃料为能量来源的烤烟房耗能也较大，生物质燃料燃烧不充分的部分也不能再次利用，同时也需要利用电能，成本也比较高。虽然电烤烟房的耗能相较于以生物质燃料为主要能量来源的烤烟房耗能低，但是电烤烟房建造成本高。在调研过程中，我们发现传统的烤烟房工艺存在能耗大和建造成本高的问题。传统烤烟房主要依赖于传统能源，如柴火和电力。而以生物质燃料为能量来源的烤烟房虽然减少了对化石能源的依赖，但仍然存在较大的能耗。此外，电烤烟房建造成本较高，对农户来说经济压力较大。
为了解决这些问题，我们希望寻找一种更加环保、节能且经济实惠的替代方案。在调查和分析后，我们共同认为如果能够利用太阳能作为主要能源供应是一个较优的选择。太阳能是一种无限可再生的资源，它不仅可以提供稳定可靠的电力供应，还可以降低对传统能源的依赖，并且减少温室气体排放。通过安装太阳能光伏板并与储能系统结合使用，我们可以将太阳能转化为电力并储存起来，在需要时供应给烤烟房使用。
相比于传统的柴火和电力供应方式，太阳能具有显著的优势。首先，太阳能是免费的，不需要额外购买燃料或支付电费。这对于农户来说意味着可以降低经济负担，提高生产效益。其次，太阳能系统的运行成本较低，维护和管理也相对简单。农户只需定期清洁光伏板并检查设备运行情况即可保证系统正常运转。
此外，太阳能烤烟房还具有良好的环境效益。使用太阳能作为主要能源供应可以减少温室气体排放量，降低对环境的污染和破坏。这符合国家大力推广节能减排、建设生态文明的政策导向。
综上所述，利用太阳能作为主要能源供应是解决传统烤烟房问题的一种有效途径。它不仅可以降低能耗和建造成本，还可以提高农户经济收益，并且对环境友好。在未来的发展中，是否能建造太阳能烤烟房?
四、调研结果
农户均以种植烤烟房为主，但烤烟房建造成本高，耗能大。通过调查和实地考察，我们发现绝大多数农户都使用种植型的烤烟房。然而，由于传统工艺和能源选择的限制，这些农户普遍面临着高昂的建造成本和能耗问题。这对他们的经济效益和可持续发展带来了一定影响。
烟叶烘烤一般比较通用的3段式烟叶烘烤技术，第1阶段为变黄期，烤房环境温度以1℃/h的速率升温，当温度升至36℃～38℃时转为恒温，直至80%左右的烟叶达到变黄要求。第2阶段为定色期(缓慢升温定色时段)，前半阶段温度以0.5℃/h升温，升至42℃时恒温，后半阶段温度以0.5℃/h升温，升至47℃～48℃时恒温。第3阶段为烘干期，继续升温，前半阶段温度以1℃/h升温，升至54℃时恒温，后半段阶段温度以1℃/h升温，升至65℃时恒温，直到烘烤的烟叶全部符合要求为止。上述3个阶段中保持恒温的时间视烟叶质量和各烘烤阶段烟叶变化程度由人工干预设定。
我国传统的烟叶烘烤设备主要是以燃煤为主的小型烤烟房，其中90%以上是“火龙”式房。这些烤房不但能耗高、系统热效率低(低于35%)，而且所烤烟叶的质量不稳定。
传统烤烟房存在诸多问题，耗能量大，烟叶烘烤质量难以提高。在过去很长一个时期，大多数烟农使用自行建造的烤烟房烤烟，耗煤量较大，烤后烟叶质量总是不理想，主要问题在于：第一，烤烟房内各处温差较大。用传统烤烟房烘烤烟叶时，是由炉膛产生的热量直接辐射到烤房内来实现升温的，靠近炉膛顶部的温度过高，而远离炉膛的地方温度过低，其最大温差达12~15℃。由于温度不均匀，在烟叶变黄期，高温处的鲜烟叶水分蒸发快，烟叶达不到变黄条件，出现青烟。而低温处水分蒸发少，易出现硬性变黄或糜烂变质现象。因此，用传统烤烟房烘烤，容易形成青筋烟和红焦烟等低等级烟叶。第二，升温困难，排湿不畅。传统烤烟房是利用外界冷空气直接进入烤烟房形成对流来实现排湿的。在排湿过程中，烤烟房内温度会因冷空气流入而下降，导致升温困难。特别是烟叶在定色期，烤烟房内温度达48—55℃时，进入烤烟房的冷空气会使烤房内的水蒸汽凝聚成细小的水珠附着在烟叶表面，形成挂灰烟叶。第三，热能利用率低。传统烤烟房炉膛顶部用红砖成10cm～15㎝厚的罩盖，而红砖导热系数只有0.274，同时由于瓦管安装位置过低且为斜置(有较大的度)，其散热表面积减少，管内热空气流速较快，热量大量从烟囱排出，热能损失大。
烤烟房工艺经传统工艺改造后，据资料显示现在的烤烟房都是智能型烤烟房，具有温湿度控制系统，主体结构包括房体、燃烧室。温控系统包括内循环通道和内循环通风机。内循环通道顶端开口位于烤烟房上部，底端开口位于烤烟房的底部;内循环通风机安装于内循环通道内，通过自动控制装置来控制烤烟房内的温度与湿度，是一种高效节能的烤烟房。装烟室的规格：长8.0m 、宽3.0m 、高3.8m。装烟室配有3层烟架，第1层、第2层、第3层离地面高分别为：1.6m、2.4m、3.2m，每层可用面积24m2。生物质燃料在排湿期添加一次大约可以供能1-2天，到达定色、干筋期添加一次大约供能4个小时。开始烤烟到结束生物质燃料费用大约4000-5000元。
电烤烟房温度精确度更高，误差在0.15℃范围内，误差较小。且可在烤房内置摄像头远程监控，较传统烤烟房现有技术已经比较完善。但通过摄像头手机监测与实际观看还有一定差别，并且初期烤烟房内湿度较大，会有水蒸气，会影响摄像头观测。此外电烤烟房建造一座大约10万元，成本较高。
如何优化烤烟工艺，减少人力消耗，更智能化、科技化、高效化烤烟，如何解决系列问题，是我们将要进一步探索研究的方向。
五、调研分析
材料显示红砖实心墙体比水泥砖空心墙体保温性好,可降低烘烤成本816元/hm2;散热器的换热效果以耐火水泥管最好,陶管次之,钢管最差,水泥管散热器比钢管散热降低烘烤成本600元/hm2;在气流上升式烤房中,风机下置比风机上置可降低烘烤成本576元/hm2;气流下降式烤房较气流上升式烤房烘烤成本降低264元/hm2。
在材料支撑下能否改良烤烟房工艺，降低能耗，降低建造成本?能否将光伏发电技术应用到烤烟房工艺中?
针对现有问题，我们提出了改良烤烟房工艺的建议。第一，可以通过优化设计和使用节能设备来降低能耗。第二，使用生物质燃料等可再生能源替代传统能源，以减少对化石能源的依赖。第三，光伏发电技术可以应用于烤烟房工艺中，通过太阳能转换为电力供给烤烟房使用，从而降低成本和环境影响。针对现有问题，我们提出了改良烤烟房工艺的建议。在当前环境保护和可持续发展的背景下，降低能耗、减少化石能源的使用是一项重要任务。为此，我们可以采取一系列措施来改善烤烟房工艺。
首先，优化设计和使用节能设备是降低能耗的有效途径。通过对烤烟房进行合理设计，合理布局设备和通风系统，可以最大限度地减少能量损失。同时，在选择设备时，应优先考虑节能型产品，并且定期维护和清洁设备以保持其高效运行。此外，引入智能控制系统也是一个不错的选择，它可以根据实时数据自动调整温度、湿度等参数，提高能源利用效率。
其次，替代传统能源是另一个关键步骤。生物质燃料等可再生能源被广泛认为是未来替代化石能源的重要选择。在烤烟房中使用生物质颗粒作为主要燃料可以显著减少二氧化碳排放，并且具有较高的可再生性和环境友好性。此外，还可以考虑利用废弃物和农作物秸秆等可再生资源作为燃料，进一步提高能源的可持续性。
另外，光伏发电技术的应用也是一个具有潜力的解决方案。通过安装太阳能电池板，将太阳能转换为电力供给烤烟房使用，不仅可以降低成本，还可以减少对传统电网的依赖。此外，光伏发电技术具有环保、可再生的特点，可以有效降低对环境的影响。
综上所述，改良烤烟房工艺需要从多个方面入手。优化设计和使用节能设备、替代传统能源以及应用光伏发电技术都是有效的措施。通过这些努力，我们可以实现烤烟房工艺的可持续发展，并为环境保护做出贡献。
六、政策建议
基于调研结果和分析，在政策层面上我们提出了以下建议：加大对农村地区的科技扶持力度，鼓励农户采用新型节能环保的烤烟房工艺;推动光伏发电技术在农业领域的应用，并提供相应的补贴政策;加强宣传教育，提高农民对新型技术和工艺的认知和接受度。
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