在自动间接混合模式太阳能干燥机中干燥片的建模,环境和经济分析

科学领域:

• 农业工程 农业工程
• 可再生能源系统可再生能源系统
• 食品科学与技术 食品科学与技术

背景情况:

• 传统的干燥方法耗费大量能源,可能导致损坏.
• 太阳能干燥机提供了一个可持续的替代方案,但效率可能受到环境条件的限制.
• 优化干燥参数,如切片厚度和托盘位置,对于有效的食品保存至关重要.

研究的目的:

• 评估与光伏系统集成的间接混合模式太阳能干燥机 (IMMSD) 的性能.
• 研究色切片厚度和托盘位置对干燥动力学和效率的影响.
• 评估开发的太阳能干燥系统的经济可行性和环境效益.

主要方法:

• 使用了一台间接混合模式太阳能干燥机,配备自动温度响应控制系统.
• 不同厚度 (4,6,8毫米) 的色切片在不同的托盘位置 (下部,中部,上部) 干燥.
• 使用五种半理论模型建模了干燥动力学,并进行了经济和环境评估.

主要成果:

• 底盘上的较薄的色切片 (4毫米) 干燥速度快48%,最终的水分含量较低 (12.5%).
• 有效的湿度扩散率在4.5 × 10−8到15 × 10−8 m2/s之间.
• 较厚的切片 (8毫米) 导致每年干燥产品产量增加,显著的二氧化碳减少 (90.72),以及较短的能源回报时间 (0.85年).

结论:

• IMMSD系统有效地干燥色切片,其性能受切片厚度和托盘位置的影响.
• 较厚的切片,尽管干燥时间较长,但提供了优越的环境和经济优势,包括大量的碳信用产生.
• 太阳能干燥机具有成本效益,具有快速的回报期 (约. 一个月),使其适合离网社区.