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太陽能干燥--太陽能干燥的基本原理

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發布時間:2020-09-10 16:27:27

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太陽能干燥--太陽能干燥的基本原理

  • 分類:科普知識
  • 作者:YOLI
  • 來源:
  • 發布時間:2021-03-11
  • 訪問量:920

【概要描述】

太陽能干燥--太陽能干燥的基本原理

【概要描述】

  • 分類:科普知識
  • 作者:YOLI
  • 來源:
  • 發布時間:2021-03-11
  • 訪問量:920
詳情

太陽能干燥

一、概述:

大陽能干燥是人類利用太陽能歷史最悠久、應用最廣泛的一種形式,早在幾千年前,我們祖先就已把食品和農副產品直接放在太陽底下進行攤曬,待物品干燥后再保存起來。這種在陽光下直接攤曬的方法一直延續至今,可謂被動式太陽能干燥。但是,這種傳統的露天自然干燥方法存在諸多弊端:效率低,周期長,占地面積大,易受陣雨、霉雨等氣候條件的影響,也易受風沙、灰塵、蒼蠅、蟲蟻等的污染,難以保證被干燥食品和農副產品的質量。

太陽能干燥是利用太陽能干燥器對物料進行干燥,可稱為主動式太陽能干燥。到如今,太陽能干燥技術的應用范圍有了進一步擴大,已從食品、農副產品,擴大到木材、中藥材、工業產品等的干燥。因此如果說太能熱水器、太陽能制冷空調系統、被動式太陽房和太陽灶等主要是應用于人們生活方面,那么太陽能干燥器主要是應用于工農業生產方面。

我國在20世紀90年代之前,太陽能干燥就有了一定程度的發展,各地已經道的太陽能干燥實例很多。在食品、農副產品方面,有各種谷物、蔬菜、水果、魚蝦、香腸、掛面、茶葉、煙葉、飼料等的干燥;在木材方面,有白松、美松、榆木、水曲柳等的干燥;在中藥材方面,有陳皮、當歸、天麻、丹參、人參、鹿茸、西洋參等的干燥:在工業產品方面,有橡膠、紙張、蠶絲、制鞋、陶瓷泥胎等的干燥。據不完全統計,全國安裝各類太陽能干燥器已累計達到15000m2

國際上對太陽能干燥的研究開發及實際應用一直都比較重視。在國際能源構(IEA)太陽能加熱和制冷計劃(SHC)中,還專門設立了“太陽能干燥農作物”任務組(第29項任務),主要成員有加拿大、荷蘭、美國等國家。該任務組研究開發的太陽能干燥項目有:咖啡、煙葉、谷物、水果、生物質、椰子皮纖維泥煤等的干燥。

太陽能干燥與常規能源干燥相比較,其主要優點為

(1)節約常規能源

太陽能干燥是將太陽能轉換成熱能,可以節省干燥過程所消耗的大量燃料,從而降低生產成本,提高經濟效益。

(2)保護自然環境

太陽能干燥是使用清潔能源,對保護自然環境十分有利,而且可以防止因常規能源干燥消耗燃料而給環境造成的嚴重污染

太陽能干燥與露天自然干燥相比較,其主要優點為

(1)提高生產效率

太陽能干燥是在特定的裝置內完成,可以改善干燥條件,提高干燥溫度,縮短干燥時間,進而提高干燥效率。

(2)提高產品質量

太陽能干燥是在相對密閉的裝置內進行,可以使物料避免風沙、灰塵、蒼蠅、蟲蟻等的污染,也不會因天氣反復變化而變質。

二、太陽能干燥基本原理:

從機理上說,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或氣態方式進行擴散,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。因此,干燥過程實際上是一個傳熱、傳質的過程。

按照傳熱和加熱方式的不同,干燥方式主要可分為四種:傳導干燥、對流干燥、輻射干燥和介電加熱干燥。

太陽能干燥就是使被干燥的物料,或者直接吸收太陽能并將它轉換為熱能,或者通過太陽集熱器所加熱的空氣進行對流換熱而獲得熱能,繼而再經過以上描述的物料表面與物料內部之間的傳熱、傳質過程,使物料中的水分逐步汽化并擴散到空氣中去,最終達到干燥的目的

要完成這樣的過程,必須使被干燥物料表面所產生水汽的壓強大于干燥介質中水汽的分壓。這壓差越大,干燥過程就進行得越快。因此,干燥介質必須及時地將產生的水汽帶走,以保持一定的水汽推動力。如果壓差為零,就意味著干燥介質與物料的水汽達到平衡,干燥過程就停止。

太陽能干燥通常采用空氣作為干燥介質,在太陽能干燥器中,空氣與被干燥物料接觸,熱空氣將熱量不斷傳遞給被干燥物料,使物料中水分不斷汽化,并把水汽及時帶走,從而使物料得以干燥。

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