АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОЛНЕЧНОЙ СУШИЛКИ С ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ ХРАНЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

АННОТАЦИЯ

В данной статье исследуется солнечная энергия как жизнеспособная альтернативная энергия и применение ее в Солнечной сушилке, интегрированная с системой накопления тепловой энергии. Энергия использует нитратную соль в качестве носителя тепла, которая была разработана и протестирована путем сушки температуры.

ABSTRACT

This article explores solar energy as a viable alternative energy and its applications in a solar dryer integrated with a thermal energy storage system that uses nitrate salt as a heat carrier, which has been developed and tested by temperature drying.

Ключевые слова: Солнечная, энергия, сушилка, накопление, продукты, питания, соль, теплоаккумулятора.

Keywords: Solar, energy, dryer, accumulation, food, food, salt, thermal storage.

Во многих исследованиях была рассмотрена низкая производительность пассивных солнечных красителей по сравнению с красителями в сочетании с системой накопления тепла. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования для разработки солнечных сушилок, которые объединены с системами накопления тепла для сохранения большего количества тепла, которое можно использовать в отсутствие активного солнечного света. Комбинация нитрата калия и нитрата натрия, известная как нитратная соль, является хорошим примером теплоаккумулирующего материала, обладающего превосходными тепловыми свойствами, согласно оценке [8].

Эти химические соединения не использовались в качестве теплоносителя в солнечных сушилках. В большинстве исследований он использовался для производства электроэнергии и приготовления пищи. Тщательно, это исследование показало его эффективность в качестве носителя тепла, используемого в солнечной сушилке, интегрированной с системой накопления тепла. Солнечная сушилка была сконструирована и интегрирована с недорогим солнечным концентратором, чтобы максимизировать сбор солнечной энергии и хранить ее в теплоаккумулирующих материалах, используемых в отсутствие солнечного света.

Солнечная энергия преобразует солнечное излучение в тепловую энергию для сухих продуктов и растений [1]. Во многих странах сельскохозяйственная продукция, особенно овощи и фрукты, теряется более чем на 40% после сбора урожая из-за порчи [2]. Поэтому неизбежно использование солнечных сушилок для сухих сельскохозяйственных продуктов, как обсуждалось в [3].

Обычными системами сушки являются сушилка под открытым солнцем и контролируемая солнечная сушилка. Сушка на открытом воздухе — это распространенный способ сохранения продуктов, который включает в себя размещение урожая на циновках, крышах или сушку полов на солнце и является недорогим способом сушки. Однако из-за пыли, грязи, грибков, бактерий и нападений животных продукт может быть испорчен, как описано в [4]. Система контролируемой сушки включает использование активных и пассивных солнечных сушилок, как описано в [5]. Таким образом, активная солнечная сушилка — это эффективная солнечная сушилка, используемая в небольших фирмах для сушки продуктов в течение короткого периода времени, но эта технология все еще дорога для фермеров, как обсуждалось в [6]. Точно так же обычно используется пассивная солнечная сушилка, потому что это недорогая технология, но сушилка не работает при отсутствии активного солнечного света. Поэтому очень важно интегрировать систему накопления тепла в солнечные сушилки, которая может позволить собирать тепло во время солнечного света, чтобы использовать его позже, когда солнечного света нет, таким образом повышая эффективность, как показано в [7]. Во многих недавних исследованиях изучались солнечные сушилки, которые интегрировались с системами накопления тепла с использованием различных технологий. 

Нитратная соль используется как теплоаккумулятор; материалы показали хорошие тепловые характеристики и рабочую температуру. При выборе этих материалов также учитывались другие факторы, такие как продолжительность хранения, требуемая температура, емкость хранилища, тепловые потери, экономичность и наличие свободного места. Чтобы использовать тепловую энергию, по крайней мере, необходимо обеспечить подачу тепла, накопление тепла и отвод тепла, как показано на блок-схеме (рис 1).

Рисунок 1. Использование тепловой энергии

Солнечная сушилка, интегрированная с системой накопления тепловой энергии, была успешно спроектирована, изготовлена ​​и испытана в условиях холостого хода и под нагрузкой, в результате чего максимальная температура сушки составила 62,4°C, а в солнечные и пасмурные дни – в среднем 46°C. Кроме того, процесс сушки на солнце сравнивали с системой сушки на открытом воздухе. Исследования показали, что солнечная сушилка снизила исходное содержание влаги с 86% до 10% в течение 24 часов, в то время как сушка на открытом солнце потребовала 36 часов, чтобы снизить такое же содержание влаги до 10%. В результате этого исследования, что азотнокислая соль в качестве теплоаккумулятора очень полезна для сушки пищевых продуктов, поскольку она может накапливать тепло для использования в более позднее время, когда солнечный свет неактивен.

Список литературы:

1. Панвар Н.Л., Каушик С.К., Котари С., «Роль возобновляемых источников энергии в защите окружающей среды: обзор», Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии , том. 15, нет. 3, стр. 1513–1524, 2011.
2. Р. А. Сулейман и К. А. Розентратер, Текущее производство кукурузы, послеуборочные потери и риск заражения микотоксинами в Танзании , Ежегодное международное совещание ASABE, 2015 г. (стр. 1). Американское общество инженеров-агрономов и биологических инженеров, 2015 г.
3. С.Р. Калбанде, П. Джадхав, В.П. Хамбалкар и С. Дешмух, «Конструкция солнечной сушилки с отражателем для сушки лекарственных культур», Международный журнал современной микробиологии и прикладных наук , том. 6, нет. 2, стр. 170–184, 2017.
4. М. Нубинг и Г. Майкасува, «Строительство домашней солнечной сушилки для рыбы», Журнал прикладной физики , том. 7, нет. 5, стр. 9–13, 2015.
5. Дж. Б. Хуссейн, М. А. Хассан, С. А. Карим и К. Б. Филли, «Проектирование, строительство и испытания гибридной фотоэлектрической (PV) солнечной сушилки», Окружающая среда , том. 1, нет. 5, 2017.
6. AGMB Mustayen, S. Mekhilef и R. Saidur, «Исследование производительности различных солнечных сушилок: обзор», Renewable and Sustainable Energy Reviews , vol. 34, стр. 463–470, 2014.
7. В. Ченг, К. М. Соренсен, Р. Дж. Монги и др., «Сравнительное исследование методов сушки манго на солнце с помощью видимой и ближней инфракрасной спектроскопии в сочетании с одновременным компонентным анализом ANOVA (ASCA)», Lwt , vol. 112, 2019.
8. Э. В. Габиса и А. Аман, «Характеристика и экспериментальное исследование NaNO 3: KNO 3 в качестве накопителя солнечной тепловой энергии для потенциального применения в кулинарии», Journal of Solar Energy Engineering , vol. 2016, ст.
9. Вацлаус Панталео Миссана, Юджин Парк, Томас Т. Кивевеле, «Анализ тепловых характеристик солнечной сушилки, интегрированной с системой хранения тепловой энергии, и недорогого концентратора параболической солнечной тарелки для сохранения продуктов», Journal of Energy , vol. 2020 г.
10. Норкулова З.Т. Анализ способов обнаружения афлатоксинов в агро-промышленных пищевых культурах // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98).