ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ СИСТЕМЫ СОЛНЕЧНОЙ СУШИЛКИ

АННОТАЦИЯ

В данной статье анализируется методика проектирования и изготовления солнечной сушки с максимальной энергоэффективностью. А также хорошее распределение воздушного потока может быть улучшено за счет эффективности сушки солнечной сушилкой в ​​принудительной конвекции.

ABSTRACT

This article analyzes the methodology for designing and manufacturing solar dryers with maximum energy efficiency. And also the good airflow distribution can be improved by the drying efficiency of the solar dryer in forced convection.

Ключевые слова: Сушилка, энергоэффективность, поверхность, излучение, энергия, технология, продукты, хранение, сельхозпродукции, коллектор.

Keywords: Dryer, energy efficiency, surface, radiation, energy, technology, products, storage, agricultural products, collector.

Солнце является основным источником солнечной энергии на планете. Солнце питает весь мир. В результате мы должны использовать эту энергию с пользой. Солнце находится на расстоянии 1,495·1011 (метра) от поверхности Земли, его диаметр составляет 1,39·109 (метра), и оно излучает 1353 Вт/м ² солнечной радиации на поверхность Земли перпендикулярно лучам, если нет атмосферных возмущений, таких как облачность. , пыль, лес и здания. К методам сохранения пищевых продуктов относятся консервирование, замораживание, маринование, соление (копчение или соление) и сушка. Порча пищевых продуктов, вызванная влажностью, вызвана ростом плесени, дрожжей, бактерий и ферментов в пищевых продуктах. В процессе сушки из продуктов удаляется достаточное количество влаги, чтобы значительно снизить вероятность этих неблагоприятных последствий из-за уровня влажности.

В этом методе используется солнечное излучение, которое и доступно, и экологически чисто, и экономически выгодно для страны. Он подходит для сушки на всех уровнях, от мелкого до промышленного. Солнечное излучение является одним из самых дешевых и легкодоступных источников энергии в мире. Это один из наиболее эффективных возобновляемых источников энергии из-за его большого количества, экологически чистой природы и бесконечного источника, в отличие от дорогостоящего и ограниченного запаса ископаемого топлива - концепция солнечной сушилки, в которой солнечное излучение используется для сушки. Это снижает использование ископаемого топлива, а стоимость солнечных сушилок и оборудования мизерна, и оно не производит загрязнения, работая на парниковый эффект.

Солнечная сушка — дешевый и быстрый способ консервирования фруктов и овощей. Если мы будем использовать солнечное излучение для сушки, мы сэкономим много обычного топлива. Основной проблемой солнечной энергии для использования солнечной сушки является солнечное излучение. Энергия солнца является одним из крупнейших в мире источников, к которым можно получить доступ с помощью современных технологий.

Солнечный коллектор является важным компонентом сушилки; коллекторы поглощают солнечное излучение, преобразуют его в тепло, а затем передают в воздух. Сушка пищевых продуктов или листьев является важной послеуборочной деятельностью в жизни фермера или специалиста по травам. Цель сушки – уберечь продукты от порчи и сохранить их в течение длительного времени.

Рисунок 1. Энергетический баланс Земли

Поскольку солнечная сушилка представляет собой закрытую камеру, продукты защищены от пыли, дождя, грызунов и других факторов, которые могут ухудшить питательные качества продукта. Существует два типа систем солнечной сушки: те, которые используют прямой или косвенный нагрев, и те, которые используют разнообразную солнечную энергию. В целом эта система делится на две группы:

(а)Пассивная солнечная сушка

(б)Активная солнечная сушка

В сушилках с естественной конвекцией не требуется вентилятор для циркуляции воздуха через сушилку. Однако производительность сушки ограничена из-за низкой скорости воздушного потока и длительного периода сушки. Использование сушилок с принудительной конвекцией следует рассматривать для обработки значительных объемов свежих продуктов для коммерческого рынка.

Исследования показали, что использование солнечных сушилок для сушки культур более эффективно и дает лучшие результаты, чем традиционная сушка культур на открытом солнце. Солнечные сушилки широко используются в сельском хозяйстве, в том числе для орошения, питания сельхозтехники для агро-перерабатывающих предприятий, хранения сельхозпродукции в хранилищах.

Солнечная сушилка с естественной конвекцией подходит для сушки на бытовом уровне. Он может хранить 10–15 кг продуктов сушки, но у солнечной сушилки с естественной конвекцией есть ограничения :

(1)Наличие интенсивности солнечного излучения.

(2)Количество сырого продукта, используемого для сушки.

(3)Площадь поверхности абсорбирующей пластины.

(4)Углы широты и долготы солнечной сушилки.

(5)Циркуляция воздуха внутри сушильной камеры.

(6)Потери теплопередачи.

Представленная выше сушилка не использовалась для сушки сельскохозяйственных культур. Когда солнечный поток был максимальным, температура внутри камеры была примерно на 50 °C выше, чем температура окружающей среды. Авачи (1982) обнаружил, что эффективность солнечного устройства составляла около 25%, когда оно использовалось для сушки таких продуктов, как кокосы, кукуруза и рыба. Во влажном состоянии температура воздуха внутри камеры составляла около 55–60°С, а в сухом – примерно более 55°С.

По данным Авачи, 26–28 процентов влаги в рисе (фруктах и ​​овощах) можно удалить для коммерческих целей с помощью сушилки для солнца. Выявлено также, что зерна на глубине 50–100 мм от поверхности сушильной камеры могут быть высушены до 15 % влаги.

Таким образом, размер отверстия играет жизненно важную роль в солнечной сушилке с естественной конвекцией. Путем моделирования находим оптимальный размер отверстия в моей конструкции.

(а) Эффективность солнечной сушилки зависит от скорости воздушного потока и увеличивается с увеличением скорости воздушного потока

(б) КПД солнечной сушилки с естественной конвекцией должен быть более 15%.

(в) Температура внутри сушильной камеры должна быть 55–60° в режиме нагрузки, а в режиме перегрузки может быть 65–70°. Тем не менее, в условиях перегрузки скорость воздуха должна быть более 2 м/с.

Список литературы:

1. Э. Аюа, В. Мугалавай, Дж. Саймон, С. Веллер, П. Обура и Н. Ньябинда, «Сравнение солнечной сушилки смешанного режима с солнечной сушилкой прямого режима для обработки местных овощей и перца Африки», Журнал Пищевая промышленность и консервация , том. 41, нет. 6, 6 страниц, 2017 г.
2. О. А. Бабар, А. Тарафдар, С. Малакар, В. К. Арора и П. К. Нема, «Проектирование и оценка эффективности солнечной сушилки с пассивным плоским коллектором для сельскохозяйственных продуктов», Журнал пищевой промышленности , вып. 43, 10 страниц, 2020 г.
3. Анкит Кумар, Камред Удхам Сингх, Мукеш Кумар Сингх, Алок Кумар Сингх Кушваха, Абхишек Кумар, Шамбху Махато, «Проектирование и изготовление системы солнечной сушилки для хранения овощей или фруктов», Journal of Food Quality , vol. 2022 г.
4. Норкулова З.Т. Анализ способов обнаружения афлатоксинов в агро-промышленных пищевых культурах // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98).
5. Норкулова З.Т. Анализ исследования эффективности солнечной сушилки с интегрированной системой хранения тепловой энергии для сохранения продуктов питания // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 1(106).