این پاورپوینت به بررسی انواع خشک کن های خورشیدی فعال و غیرفعال، اجزای اصلی، فرمول ها، عملکرد حرارتی و بازده کلی جمع کننده ها می پردازد.
مقدمه:
خشک کن های خورشیدی سامانه هایی هستند که با بهره گیری از انرژی تابشی خورشید، رطوبت محصولات کشاورزی، دارویی یا صنعتی را کاهش داده و آنها را برای نگهداری بلندمدت آماده می سازند. این سیستم ها با بهره گیری از اصول ترمودینامیکی و حرکت طبیعی یا اجباری هوا، به عنوان یکی از روش های پایدار و اقتصادی خشک سازی شناخته می شوند. در طراحی این خشک کن ها، بهینه سازی تبادل حرارت، کنترل جریان هوا و حفاظت محصول در برابر عوامل محیطی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
انواع خشک کن های خورشیدی را می توان به دو دسته ی اصلی فعال و غیرفعال تقسیم بندی کرد. خشک کن های فعال با ترکیب انرژی خورشیدی و تجهیزات مکانیکی مانند دمنده ها یا مکنده ها، شرایط مناسبی برای انتقال یکنواخت حرارت به محصول فراهم می کنند. در مقابل، سیستم های غیرفعال با تکیه بر اصول جابه جایی طبیعی هوا و تابش مستقیم یا غیرمستقیم خورشید عمل می کنند و برای مناطقی با تابش خورشیدی بالا و منابع انرژی محدود مناسب تر هستند.
خشک کن های فعال غیرمستقیم با بهره گیری از جمع کننده های خورشیدی و عبور هوا از یک مبدل حرارتی، گرمای لازم را تولید کرده و از طریق سبدهای چندلایه، جریان هوای گرم را به طور یکنواخت بر سطح محصول توزیع می کنند. این طراحی باعث افزایش بازده خشک سازی و کاهش مدت زمان فرآیند می شود. خشک کن های تونلی از نوع فعال مختلط نیز ترکیبی از جابه جایی اجباری و تابش مستقیم را برای افزایش اثربخشی فرآیند به کار می گیرند.
در میان سیستم های غیرفعال، خشک کن های مستقیم با ساختار ساده ای طراحی می شوند که در آن ها بستر محصول به طور مستقیم در معرض تابش خورشید قرار می گیرد. سقف های شفاف مانند پوشش شیشه ای یا پلاستیکی، اجازه ی عبور پرتوهای خورشیدی را داده و در عین حال از اتلاف حرارت جلوگیری می کنند. این نوع خشک کن بیشتر برای محصولات کم حجم یا فرآیندهای خانگی به کار می رود.
در خشک کن های غیرمستقیم غیرفعال، هوا ابتدا در یک جمع کننده حرارتی خورشیدی گرم شده و سپس با جریان طبیعی از میان محصولات عبور می کند. این روش مزیتی چون جلوگیری از تابش مستقیم خورشید به محصولات حساس را فراهم کرده و کیفیت نهایی را بهبود می بخشد. در نوع مختلط این دسته، ترکیب تابش مستقیم و هوای گرم باعث افزایش یکنواختی در فرآیند خشک سازی می شود.
جمع کننده های حرارتی به عنوان قلب سیستم خشک کن خورشیدی عمل می کنند و طراحی آن ها تأثیر مستقیم بر بازده حرارتی کل سامانه دارد. ارزیابی افت فشار استاتیکی در مسیر جریان هوا و بررسی فشار کل سیستم، از جمله ملاحظات فنی در طراحی بهینه ی این جمع کننده ها محسوب می شود. این محاسبات از طریق فرمول های دینامیکی هوا و معادلات انتقال حرارت صورت می گیرد.
از دیگر عوامل مهم در عملکرد سیستم خشک کن های خورشیدی، می توان به مساحت سطح جذب تابش، موقعیت جغرافیایی نصب، زاویه ی تابش خورشید و نوع پوشش استفاده شده بر روی سطح جمع کننده اشاره کرد. این پارامترها در کنار انتخاب نوع فن، طول مسیر عبور هوا، و طراحی کانال ها، مستقیماً بر دمای نهایی و مدت زمان فرآیند خشک سازی تأثیرگذار هستند.
در پایان، بررسی بازده کلی جمع کننده و مقایسه ی عملکرد انواع سیستم های فعال و غیرفعال، چارچوب دقیقی برای تحلیل فنی و انتخاب نوع مناسب خشک کن خورشیدی فراهم می سازد. استفاده از این سیستم ها در مناطق با انرژی تابشی بالا، نه تنها باعث صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی می شود، بلکه نقشی مؤثر در توسعه ی پایدار و بهره برداری هوشمندانه از منابع طبیعی ایفا می کند.
فهرست مطالب:
انواع خشک کن های خورشیدی
فعال
۱-خشک کن فعال غیر مستقیم
۲- خشک کن خورشید فعال مختلط:
غیر فعال
۱-خشک کن غیر فعال مستقیم:
۲-خشک کن غیر فعال غیرمستقیم :
۳-خشک کن غیرفعال مختلط :
غیر فعال مستقیم از نوع سقف شیشه ای
غیر فال مختلط
فعال غیر مستقیم با سبدهای چندلایه
فعال مختلط از نوع تونلی
غیرفعال مستقیم از نوع کابینتی
جمع کننده
افت فشار استاتیکی
فشار کل سیستم
بررسی اجزای خشک کن
بازده کلی جمع کننده
منابع
