具有提高的干燥效率的改进型太阳能干燥器制造技术

技术编号:10375488 阅读:200 留言:0更新日期:2014-08-28 17:58
本发明专利技术提供了一种干燥效率提高的改进型太阳能干燥器。所述干燥器由太阳能吸收器/收集器(9)和干燥腔(6)组成。所述收集器的一端连接至强制送风机(10),其另一端连接所述干燥腔。所述干燥腔具有抽屉,待干燥的材料保持在所述抽屉中的金属丝网上。当所述干燥器以再循环模式运行时,所述干燥器进一步将颜色指示硅胶放置于所述金属丝网下面。所述干燥腔的另一端具有引风机(11)。所述两个直流风机都采用10瓦特的光伏板(3)运行。由阳极氧化铝制成的V型槽反射器(4、5、7、8)固定在所述收集器上,并可选地固定在所述干燥腔上。包含了跟踪电路以自动跟踪所述干燥器。还包含了锁定机构(14)以帮助所述装置抵挡强风载荷。提供了:一旦来自干燥腔的废气的湿度下降至预设值之下时,所述干燥器进一步对废气进行可编程再循环,该过程有助于加快干燥速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有提高的干燥效率的改进型太阳能干燥器
本专利技术涉及一种具有提高了的干燥效率的改进型太阳能干燥器。本专利技术尤其涉及一种改进型太阳能干燥器,其通过在恰当使用反射器的情况下的对准/跟踪的组合来提高收集器上的太阳能辐射入射。更具体地,本专利技术涉及在一天的日射时间段中获得相对更均匀的干燥空气温度,这是通过提高从吸热板到流动空气的热传递的效率并通过适当的再循环提高加热空气的使用效率从而提高干燥器的总效率来实现的。
技术介绍
可参照由A.Fudholi 等人发表于“Renewable and Sustainable Energy Reviews(可再生能源及可持续能源评论)” 14期(2010)第1-30页的文章“Review of solar dryersfor agricultural and marine products (用于农产品和水产品的太阳能干燥器综述)”。该文章是针对被干燥的产品、技术和经济性方面对不同类型的太阳能干燥器的综述。对用于农产品的太阳能辅助干燥系统发展的技术方向的讨论是就以下几个方面展开的:紧凑型收集器设计、高效、整体式储存以及长使用寿命的干燥系统。然而,没有涉及到本专利技术中设想的任何改进。可参照由Kothari 等人发表于“International Journal of Renewable EnergyTechnology (国际可再生能源技术期刊)”(2009,第一卷,第一期)的文章“Performanceevaluation of exhaust air recirculation system of mixed mode solar dryer for dryingof onion flakes (对用于干燥洋葱片的混合模式太阳能干燥器的排气再循环系统的性能评估)”的论文,已发现不具有排气再循环的干燥效率比具有排气再循环的干燥效率高21%,并且在具有再循环过程的情况下单位时间中去除的湿气也更少。已进一步提出了使用干燥剂的建议。没有提到使用热气能够根据热气的水含量而排出或再循环的智能再循环设计。可参照由F.K.Forsona等人发表于“Renewable Energy (可再生能源)” 32(2007) 2306-2319 页的文章 “Design of mixed-mode natural convection solar cropdryers:Application of principlesand rules of thumb (混合模式自然对流太阳能作物干燥器的设计:拇指原则和拇指规则的应用)”。该文章概述了基本设计构想的应用与用于设计并建造太阳能干燥器的拇指规则的系统化结合。然而,没有涉及到本专利技术中设想的具体改进。可参照由V.Shanmugam 和 E.Natarajan 发表于“Applied Thermal Engineering(实用热能工程)”27 (2007) 1543-1551 页的文章 “Experimental study of regenerativedesiccant integrated solar dryer with and without reflective mirror(对具有和不具有反射镜的可再生干燥剂整体式太阳能干燥器的实验研究)”。这里报道了利用干燥剂整体式太阳能干燥器的间接强制对流。该系统以两种模式运行:日照时间和非日照时间。在日照时间期间,强制来自平板收集器的热气流到干燥腔以便对产品进行干燥,同时干燥剂床直接以及通过反射镜接收太阳辐射。在非日照时间中,通过借助可反转风机使干燥腔中的空气循环通过干燥剂床来运行干燥器。干燥剂床上包括反射镜可使干燥剂材料的再生更快。进一步指出的是,在所有的干燥实验中,大约60%的湿气通过利用太阳能的空气加热去除,而剩下的湿气则由干燥剂去除。显然,该运行将包括使用大量的干燥剂,尤其是当食物产品中包括大量湿气时。没有涉及到本专利技术中设想的在吸收器/收集器侧上使用反射器(尤其是用于间接干燥的反射器),也没有涉及到将收集器出口温度控制在小范围内的装置。也没有提及对干燥剂的智能循环和保存的任何尝试。可参照由Maiti等人于7月27日提交的印度专利申请N0.1550/DEL/2009。其中,具有高纵横比的PV板组件与V型槽中的N-S反射器适配以提高板上的日射量,从而提高所获得的电力。但其中没有提及在太阳能干燥器的收集器上使用这种反射器组件。可参照由J.Mumba 开发的太阳能干燥器(“Energy Conservation and Management(能源保存与管理)”第37卷,第5期,615-621页,1995)。其设计并开发了具有光伏供电的空气循环的太阳能谷物干燥器。在太阳能空气加热器中的收集器与干燥腔之间包含了光伏太阳能电池以向直流风机供电。该系统的主要缺点在于:这种类型的结构能达到的温度很低(60°C),因而不适合干燥所有食物产品。没有提及风机速度与太阳日射量之间同步以保持干燥过程中的平衡。也没有提及对太阳能干燥器的其它运行(例如,通过同一 PV板对湿度传感器、电磁阀和跟踪系统的运行)进行控制。可参照由Gikuru Mwithiga和Stephen Kigo开发的太阳能干燥器,其发表于“Journal of Food Engineering (食品工程杂志)”74 (2006)247-252,其中设计并测试了具有有限太阳跟踪能力的小型单元。干燥器可调节为以15°的增量跟踪太阳。该性能通过如下进行测试:在干燥器装载有咖啡豆时或在没有装载的条件下,一天对干燥器与水平面之间的角度进行一次、三次、五次或九次的调节。该系统的主要缺点在于:需不断监测干燥器的位置以调节跟踪机构。没有提及跟踪过程的高性价比自动化以及用于提高太阳日射量的其它装置(例如,通过使用反射器)的高性价比自动化。可参考由P.N.Sarsavadia开发的太阳能辅助式干燥器发,其表于“RenewableEnergy (可再生能源)”32 (2007) 2529-2547,在该太阳能干燥器中,部分空气在干燥后经过再循环被再次供给到干燥腔中。该文章没有公开关于再循环的决策智能系统。可参照Schoenau 等人在 WREC 1996 中的报告 一 “Evaluation of energyconservation potential by exhaust air recirculation for a commercial type heatedair batch air dryer (对通过商用型批量加热空气的空气干燥器进行排气再循环而获得的节能潜力的评估)”。尽管该干燥器不是太阳能运行干燥器,但作者认为从干燥过程开始进行的排气再循环可对干燥空气质量产生负面影响,并且可使干燥时间大大增加。该文章中提到:再循环是通过手动完成的,并且在开始再循环之前必须满足某些条件,例如:排气干球温度必须比室外温度至少高10°C ;排气相对湿度必须降至50%或更低,并且必须比室外相对湿度低。该文章没有公开关于再循环的决策智能系统。可参照Sutherland和Trevor L.的名为“太阳能水果干燥器”的美国专利N0.5584127 (1996),其中开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有提高了的干燥效率的改进型太阳能干燥器,包括:干燥腔(06)和太阳能收集器/吸收器(09),所述干燥腔和所述太阳能收集器/吸收器相互连接并通过用于自动锁定和跟踪的旋转轴(2)和锁定销(14)放置在公共基座(01)上;其中,所述干燥腔由抽屉和干燥剂组成,所述抽屉具有用于放置待干燥物品的金属丝网,所述干燥剂放置在位于所述金属丝网下方的金属托盘(23)中以干燥所述待干燥物品,所述收集器/吸收器由金属板和双层玻璃组成以便吸收太阳日射并加热经过所述收集器/吸收器的空气流;多个风机(10和11),所述风机连接至所述收集器/吸收器的入口处和所述太阳能干燥腔的出口处以诱导空气对流通过隔热管(12),所述隔热管将所述收集器/吸收器的端部与所述干燥腔的端部连接,所述风机由设置在所述太阳能干燥器后侧的一个或多个光伏PV板(3)供电,所述风机的速度可选地由多个调节器(15和16)调节;多个反射器(7和8),所述反射器附接在所述收集器/吸收器上以提高日射量和干燥空气温度;另外的多个反射器(4和5),所述另外的多个反射器附接在所述干燥腔上以促进干燥;电磁阀(13),所述电磁阀附接在所述隔热管的各端部并由可编程湿度控制器和湿度传感器控制;以及显示板(17)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有提高了的干燥效率的改进型太阳能干燥器,包括:干燥腔(06)和太阳能收集器/吸收器(09),所述干燥腔和所述太阳能收集器/吸收器相互连接并通过用于自动锁定和跟踪的旋转轴(2)和锁定销(14)放置在公共基座(01)上;其中,所述干燥腔由抽屉和干燥剂组成,所述抽屉具有用于放置待干燥物品的金属丝网,所述干燥剂放置在位于所述金属丝网下方的金属托盘(23)中以干燥所述待干燥物品,所述收集器/吸收器由金属板和双层玻璃组成以便吸收太阳日射并加热经过所述收集器/吸收器的空气流;多个风机(10和11),所述风机连接至所述收集器/吸收器的入口处和所述太阳能干燥腔的出口处以诱导空气对流通过隔热管(12),所述隔热管将所述收集器/吸收器的端部与所述干燥腔的端部连接,所述风机由设置在所述太阳能干燥器后侧的一个或多个光伏PV板(3 )供电,所述风机的速度可选地由多个调节器(15和16)调节;多个反射器(7和8),所述反射器附接在所述收集器/吸收器上以提高日射量和干燥空气温度;另外的多个反射器(4和5),所述另外的多个反射器附接在所述干燥腔上以促进干燥;电磁阀(13),所述电磁阀附接在所述隔热管的各端部并由可编程湿度控制器和湿度传感器控制;以及显示板(17)。2.如权利要求1所述的改进型太阳能干燥器,其中,所述干燥器的容量在0.5-1.0kg湿质量范围内。3.如权利要求1所述的改进太阳能干燥器,其中,所述收集器/吸收器相对于水平面在20-26°的范围内倾斜。4.如权利要求1所述的改进型太阳能干燥器,其中,附接在所述收集器/吸收器上的所述反射器使所述日射量提高了 40-50%并使干燥空气温度提高了 10-20°C。5.如权利要求1所述的改进型太阳能干燥器,其中,附接在所述干燥腔上的所述反射器在直接干燥期间提高了日射量,并且所述反射器可选地...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·K·高希S·迈蒂P·A·佩泰尔J·N·巴拉迪亚S·S·肖汉M·L·桑加尼P·V·帕玛K·埃斯瓦兰P·V·阿格拉瓦特
申请(专利权)人:科学与工业研究会
类型:发明
国别省市:印度;IN

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