太陽能幹燥的方式有兩種：一種為加透明蓋板進行直接曝曬，稱為吸收式；另一種是利用太陽能加熱某種流體，然後將此流體直接或間接加熱待乾燥的物體，稱為間接式或對流式。對流式太陽能幹燥器一般以空氣為工質，空氣在太陽能集熱器中被加熱，在乾燥器內與乾燥的濕物料接觸，熱空氣把熱量傳給濕物料，使其中水分汽化，並把水蒸氣帶走，從而使濕物料乾燥。
基本介紹
- 中文名：太陽能幹燥
- 外文名：solar drying
- 方式：吸收式、對流式
- 工質：一般為空氣
- 套用：自然循環吸收式太陽能幹燥器
- 能源：太陽能
介紹,技術,
介紹
20世紀80年代以前，國內只有4座太陽能乾燥設備，總採光面積僅183㎡。自其被國家“七五”計畫列為重點科技攻關項目後，從套用、基礎研究到生產試驗有許多研究開發，成績顯著，建成了10多座大、中型太陽能幹燥示範裝置，總採光面積在3000㎡以上。農村一般都用燃煤烘乾機烘乾農產品，這種傳統加工方法不僅耗煤，而且煤煙經常混入烘乾機中，使加工質量下降。採用太陽能幹燥器不僅節約成本、降低污染，而且由於乾燥溫度較自然乾燥高，還具有殺蟲、滅菌的作用，使產品在色澤上有很大的改觀。太陽能幹燥的方式有兩種：一種為加透明蓋板進行直接曝曬，稱為吸收式；另一種是利用太陽能加熱某種流體，然後將此流體直接或間接加熱待乾燥的物體，稱為間接式或對流式。對流式太陽能幹燥器一般以空氣為工質，空氣在太陽能集熱器中被加熱，在乾燥器內與乾燥的濕物料接觸，熱空氣把熱量傳給濕物料，使其中水分汽化，並把水蒸氣帶走，從而使濕物料乾燥。
技術
吸收式乾燥技術
（1）自然循環吸收式太陽能幹燥器
如圖1所示，透過玻璃的太陽輻射被塗黑表面吸收，同時也被待乾燥物吸收，結果使乾燥器內的空氣溫度升高。熱空氣容易從含有水分的物品中奪得水分而濕化，由於自然對流作用，從上部的孔眼中流出，濕度較低的冷空氣則從底部孔眼流入，形成不斷循環的過程，從而使待乾燥物除去水分，得到乾燥。
圖1 自然循環吸收式太陽能幹燥器（2）自然循環半直接吸收式太陽能幹燥器
如圖2所示，半直接吸收式是首先將待乾燥物品放入後房預熱乾燥室預熱，待失去水分25%~30%後，再移至前房乾燥室，直至烘乾為止。自然循環吸收式太陽能幹燥器的主要優點是結構簡單、造價低廉、維修費用低，可以連續作業，不需要循環動力。
圖2 自然循環半直接吸收式太陽能幹燥器（3）強迫循環吸收式太陽能幹燥器
強迫循環吸收式是利用小型風機強迫空氣循環，吸收被太陽能加熱的乾燥物料中的水分使其乾燥。它同樣可以分為直接吸收式和半直接吸收式兩種。強迫循環的乾燥效果比自然循環的要好，因為它可以根據待乾燥物品的生產工藝要求，進行風量、氣溫和濕度的調節。缺點是需要消耗動力，且維修和產品成本相對較高。
對流式乾燥技術
這種乾燥技術的太陽能集熱（空氣集熱器）和物料乾燥分開，由風機將空氣送至空氣集熱器加熱後，再進入乾燥室對物品進行烘乾並吸收物料中的水分，見圖3。太陽能集熱方式大多採用專門設計的空氣集熱器，也可採用一般的熱水器，將水加熱後，再經熱交換器將空氣加熱。
圖3 對流式太陽能幹燥器太陽能—熱泵聯合乾燥技術
熱泵乾燥是一種節能效果顯著的乾燥技術，20世紀70年代在歐洲開始廣泛使用。熱泵與常規的乾燥設備一起組成熱泵乾燥裝置，其工作原理如圖4所示。乾燥介質在乾燥器內全部循環使用。熱泵工質在蒸發器中吸收來自乾燥過程排放廢氣中的熱量使廢氣中的大部分水蒸氣在蒸發器中被冷凝下來直接排掉；從蒸發器出來的製冷劑蒸汽，經壓縮機絕熱壓縮後進入冷凝器。在冷凝器高壓下熱泵工質冷凝液化放出冷凝潛熱，加熱來自蒸發器的已降溫去濕的低溫空氣，低溫空氣加熱到要求的溫度後，進入乾燥器內作乾燥介質。而從冷凝器出來的熱泵工質經膨脹閥絕熱膨脹，再進入蒸發器，如此循環。
圖4 熱泵乾燥裝置工作原理