太陽能烘干技術

1、淺談太陽能烘干技術太陽能一般是指太陽光的輻射能量。它最大的優(yōu)點是清潔、無污染和可再生,到達地球表面的太陽輻射總功率巨大并取之不盡、用之不竭，是一種“送貨上門”的能源。另一方面太陽能又有著它分散、間歇和不穩(wěn)定的缺點。太陽能烘干是利用太陽能干燥器對物料進行干燥，主要是應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面。干燥過程是利用熱能使固體物料中的水分汽化并擴散到空氣中去的過程。物料表面獲得熱量后，將熱量傳入物料內部，使物料中所含的水分從物料內部以液態(tài)或氣態(tài)方式進行擴散，逐漸到達物料表面，然后通過物料表面的氣膜而擴散到空氣中去，使物料中所含的水分逐步減少，最終成為干燥狀態(tài)。因此，干燥過程實際上是一個傳熱、傳質的過程。1、物料

2、的干燥特性溫度時間圖1-1物料干燥特性曲線I-預熱干燥階段；n-恒速干燥階段；田-減速干燥階段(I)預熱干燥階段(A-B)干燥過程從A點開始，熱風將熱量轉移給物料表面，使表面溫度上升，物料水分蒸發(fā)，蒸發(fā)速度隨表面溫度升高而增加。在熱量轉移與水分蒸發(fā)達到平衡時，物料表面溫度保持一定值。(n)恒速干燥階段(B-C)干燥過程到達B點后，水分由物料內部向表面擴散的速度與表面蒸發(fā)的速度基本相同，移入物料的熱量完全消耗在水分的蒸發(fā)，即達到新的平衡。在這一階段中，物料表面溫度保持不變，含水率隨干燥時間成直線下降，干燥速度保持一定值，即保持恒速干燥。(m)減速干燥階段(C-D-E)干燥過程過C點以后，水分的內

3、部擴散速度低于表面蒸發(fā)速度，使物料表面的含水率比內部低。隨著干燥時間增加，物料溫度就增高，蒸發(fā)不僅在表面進行，而且還在內部進行，移入物料的熱量同時消耗在水分蒸發(fā)及物料溫度增高上。這一階段稱為減速干燥的第一階段。干燥過程繼續(xù)進行，表面蒸發(fā)即告結束，物料內部水分以蒸汽的形式擴散到表面上來。這時干燥速度最低，在達到與干燥條件平衡的含水率時，干燥過程即告結束。這一階段稱為減速干燥的第二階段。2、烘干機的種類(1)溫室型太陽能干燥器圖2-1溫室型太陽能烘干機工作過程：將被干燥物料堆放在干燥室內分層設置的托盤中。太陽輻射能穿過玻璃蓋板后，一部分直接投射到被干燥物料上，被其吸收并轉換為熱能，使物料中的水分不

4、斷汽化；另一部分則投射到黑色的干燥室內壁面上，也被其吸收并轉換為熱能，用以加熱干燥室內的空氣，溫度逐漸上升，熱空氣進而將熱量傳遞給物料，使物料中的水分不斷汽化，然后通過對流把水汽及時帶走，達到干燥物料的目的。溫室型太陽能干燥器特點：結構簡單，建造容易，成本較低，可因地制宜，因而在國內外有較廣泛的應用。溫室型太陽能干燥器也存在一些不足，其主要缺點是干燥器的溫升較小。一般，干燥器溫度夏季比環(huán)境溫度高出2030C,可達到5060c;冬季只比環(huán)境溫度高出1020c由于這個原因，如果被干燥物料的含水率較高，溫室型太陽能干燥器所提供的熱量有時就不足以在較短的時間內使物料干燥到安全含水率以下。(2)集熱器型

5、太陽能干燥器AtrElowduraiiuuMiyitayiAirHq-duringclEjienkhDiir&2-2兩種集熱器型太陽能干燥器集熱器型太陽能干燥器是由太陽能空氣集熱器與干燥室組合而成的干燥裝置，主要由空氣集熱器、干燥室、風機、管道、排氣煙囪、蓄熱器等幾部分組成。工作過程：太陽輻射能穿過空氣集熱器的玻璃蓋板后，投射到集熱器的吸熱板上，被吸熱板吸收并轉換為熱能，用以加熱集熱器內的空氣，使其溫度逐漸上升。熱空氣通過風機送人干燥室，將熱量傳遞給被干燥物料，使物料中的水分不斷汽化，然后通過對流把水汽及時帶走，達到干燥物料的目的。含有大量水汽的濕空氣從干燥室頂部的排氣煙囪排放到周圍環(huán)

6、境中去。在太陽能干燥器工作過程中，可以調節(jié)安裝在排氣煙囪的調節(jié)風門，以便根據(jù)物料的干燥特性，控制干燥室的溫度和濕度，使被干燥物料達到要求的含水率。集熱器型太陽能干燥器都是主動式太陽能干燥器。熱空氣是通過風機送人干燥室，實現(xiàn)干燥介質的強制循環(huán)，強化對流換熱，縮短干燥周期。集熱器型太陽能干燥器特點：由于使用空氣集熱器，將空氣加熱到6070C,因而可提高物料的干燥溫度，而且可以根據(jù)物料的干燥特性調節(jié)熱空氣溫度；由于使用風機，強化熱空氣與物料的對流換熱，因而可增進干燥效果，保證干燥質量。(3)通道式太陽能烘干機圖2-3通道式太陽能烘干機通道式太陽能烘干機由風扇、太陽能空氣加熱室(集熱室)和通道式烘干室

7、等幾部分組成。烘干物地平鋪在烘干室內，由集熱室和烘干物本身收集熱量。工作過程：空氣在風機作用下進入集熱室被加熱，加熱后的空氣進入烘干室，通過烘干物上部對物料加熱并帶潮濕氣體從出氣口排出。通道式太陽能烘干機特點：其設計簡單，農(nóng)戶可利用當?shù)乇阋瞬牧献灾?，也可實現(xiàn)小規(guī)模工廠化生產(chǎn)由于造價較低，所以該裝置很適于發(fā)展中國家小型農(nóng)場使用。參考文獻1M.V.RamanaMurthy.Areviewofnewtechnologies,modelsandexperimentalinvestigationsofsolardriers;RenewableandSustainableEnergyReviews13(2009)835-844.V.V.Tyagi,N.L.Panwar,N.A.Rahim,etal.Reviewonsolarairheatingsystemwithandwithoutthermalenergystoragesystem;RenewableandSustainableEnergyReviews16(2012)2289-2303.3OmPrakash,AnilKumar.Solargreenhousedrying:Areview.Renewable