عنوان پایان‌نامه
طراحی و ساخت خشک کن خورشیدی همرفت اجباری مجهز به جمع کننده سهموی خطی و جاذب لوله خلا
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک بیوسیستم - طراحی و ساخت
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7112;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77018;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7112;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77018
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- اسماعیل عرب چادگانی
- استاد راهنما
- شاهین رفیعی
- چکیده
- یکی از بهترین روش‌ها برای نگهداری مواد غذایی و محصولات کشاورزی ازجمله گیاهان دارویی خشک‌کردن است که تاثیر بسزایی در کاهش ضایعات آن‌ها دارد. از زمان‌های بسیار قدیم، خشک‌کردن خورشیدی برای کاهش رطوبت و نگهداری از محصولات کشاورزی استفاده شده است که بیشتر در محیط‌های باز و زیر نور آفتاب انجام می‌شده است. به علت پایین بودن سرعت این روش، تلفات مربوط به آن نیز بیشتر است. علاوه بر نیروی کار زیاد، مساحت اشغالی بالا و زمان‌بری، عوامل مخرب دیگری همچون بارندگی، تجزیه شیمیایی و ... نیز از مشکلات این روش است. برای رفع معایب روش‌ها‌ی سنتی خشک‌کردن خشک‌کن‌های صنعتی جایگزین آن‌ها شدند. به‌کارگیری خشک‌کن‌های صنعتی، در کنار مزایا دارای معایبی ازجمله مصرف زیاد انرژی در صنعت نیز است که همین موضوع طراحی و ساخت خشک‌کن‌هایی با منبع تامین انرژی پاک و رایگان خورشید را توجیه‌پذیر می‌کند. بدین منظور در این پژوهش اقدام به طراحی و ساخت خشک‌کن خورشیدی همرفت اجباری مجهز به جمع کننده سهموی خطی و جاذب لوله خلاء شده است. ایده اصلی در این خشک‌کن استفاده از لوله جاذب خلاء بوده تا میزان اتلافات حرارتی نسبت به خشک کن های خورشیدی قبلی (که بیشتر از جمع کننده صفحه تخت یا لوله جاذب فلزی استفاده می‌کردند) کاهش یابد. متمرکزکننده سهموی خطی با عرض دهانه 108 سانتی‌متر و طول 172 سانتی‌متر از جنس ورق استیل آینه ای ساخته شد و شاسی متمرکز کننده به گونه‌ای طراحی و ساخته شده که امکان تنظیم شیب و جهت دهانه متمرکز کننده وجود داشته باشد. همچنین محفظه خشک کن برای قرار‌گیری سینی‌های محصول در دو طبقه ساخته شد. آزمایش‌های اولیه جهت ارزیابی دستگاه، نشان داد تمرکز آینه، سامانه ردیاب خورشیدی و سامانه کنترل دما عملکرد مناسبی داشته‌اند به طوری که محصول نعناع در مدت کمتر از دو ساعت با استفاده از دستگاه، خشک شد که در مقایسه با حالتی که از خشک کن استفاده نشد سرعت خشک کردن 5 برابر افزایش یافت. سامانه ردیاب جهت دهانه متمرکز کننده را با دقت 1 درجه تنظیم کرد و سامانه کنترل دور فن که به‌طور خودکار دمای هوای ورودی به محفظه خشک کن را کنترل می‌کند باعث شده تا دستگاه بدون نیاز به کاربر و تنظیم دستی جهت دهانه متمرکزکننده و دمای هوای ورودی به محفظه خشک کن را تنظیم نماید.
- Abstract
- One of the best methods for preserving foodstuffs and agricultural products is drying that has a significant impact in reducing those waste. Since ancient times, solar drying of agricultural products have been used to reduce the moisture content. Due to the low speed of the procedure, it has more related losses. In addition to high labor, high occupancy area and time consuming, destructive factors such as rainfall, chemical changes are also the problem with this approach. To overcome the disadvantages of traditional methods of drying, industrial dryers were replaced. Using industrial drying, has some disadvantages such as high energy consumption, thus design and construction of dryer with clean and free energy source like solar is justified. Therefore, in this study, design and construction of a forced convection solar dryer equipped with linear parabolic collector and vacuum tube absorber has been done. The main idea to make this dryer is using a vacuum tube absorber so that reduce the heat dissipation than previous solar dryers. Linear parabolic concentrator with a width of 108 cm and 172 cm length is made of mirror steel sheet and Concentrator’s chassis designed and built in such a way that there is a possibility to adjust the tilt and direction of the concentrator. The drying chamber for wrapping trays was built in two floors. Early experiments to evaluate the device, indicated the focus of the mirror, solar tracker systems and temperature control system had a good performance so that the product (mint) in less than two hours was dried. The dryer increased drying speed, 5 times in comparison of drying mint under sun light directly. Solar tracker set collector direction with an accuracy of 1 degree and control system set inlet air temperature automatically. Keywords: solar energy, solar dryer, a parabolic concentrator, solar tracker
