樣機(jī)的設(shè)計(jì)要求滿足烘干需要，充分利用太陽(yáng)能資源，節(jié)能環(huán)保。試驗(yàn)研究主要分為兩大部分，一是對(duì)集熱器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化試驗(yàn)，二是測(cè)試烘干效果，探討合適的工藝流程。太陽(yáng)能果蔬干燥設(shè)備采用集熱器型，主要部件有集熱器，烘干箱，控制柜。
一、集熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
集熱系統(tǒng)是太陽(yáng)能干燥設(shè)備中提供熱源的場(chǎng)所。集熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求：集熱系統(tǒng)的功能應(yīng)當(dāng)達(dá)到在太陽(yáng)輻射為700W／m2時(shí)能夠?qū)?0℃左右的空氣溫度提升至30℃～60℃。集熱系統(tǒng)主要組成部件是太陽(yáng)能空氣集熱器。太陽(yáng)能空氣集熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)輸方便，安裝快捷，可以根據(jù)使用需要將集熱器進(jìn)行組裝。
(1)集熱器的設(shè)計(jì)：
尺寸設(shè)計(jì)：箱體單元采光面積初定2m2左右，外殼采用鋼板制成，市面上原料大小為2300mmxl200mm，從制作成本、運(yùn)輸便捷、安裝方便、強(qiáng)度大小等工程角度綜合設(shè)計(jì)，確定平板型太陽(yáng)能空氣集熱器總體結(jié)構(gòu)為2010mmx930mmxl50mm的箱體單元。主要部件包括透明蓋板、內(nèi)外殼體、吸熱體、隔熱體和內(nèi)框架5部分。
參數(shù)：
長(zhǎng)a=2000mm，寬b=920mmm，高h(yuǎn)=140mm，進(jìn)出口管徑80mm。
產(chǎn)品標(biāo)記P．G／0．1-G／TXT-1．8．1
采光面積Aa 1 980mm×900mm=1．782m2
吸熱體面積AA 1 960mm×880mm=1．7248 m2
總面積舭2010mm×930mrn=1．8693 m2
內(nèi)部空間截面面積880ram×120mm=0．1056 m2
工質(zhì)容量Vf
880mm×1 20mm×1 960mm=0．2070 m2
內(nèi)部的支撐框架采用20mm×20mm的方管制作，安全可靠。制作完成的支撐框架實(shí)物如圖3．1。
 



 
 
用ANSYS軟件對(duì)支撐框架建模后進(jìn)行應(yīng)力分析，應(yīng)力分布圖如圖3．2。從應(yīng)力圖中可以看出，支撐框架的底部邊緣連接處所受應(yīng)力，且完全在鋼架的承受范圍內(nèi)，可以起到支撐保護(hù)集熱器的作用。
 



 
 
本集熱器的吸熱體上噴涂了具有高吸收率、低發(fā)射率的特殊涂層，能夠有效吸收太陽(yáng)能，其太陽(yáng)能吸收率為0.93---0.94。其隔熱體具有耐高溫、熱導(dǎo)系數(shù)低、密度小、使用壽命長(zhǎng)、抗拉強(qiáng)度大、彈性好、無(wú)毒等特點(diǎn)。如圖3．3太陽(yáng)能集熱器結(jié)構(gòu)示意圖，為使用Solidworks軟件對(duì)集熱器進(jìn)行三維設(shè)計(jì)圖。
 

 
 





 
 
(2)連接件和進(jìn)風(fēng)口，均采用耐熱塑料管，進(jìn)風(fēng)口采用L形管，管口朝下可防雨，管El安裝防塵防蟲過(guò)濾網(wǎng)。如圖3．5為集熱系統(tǒng)連接管件，圖3．6為集熱系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口管件。
 



 
 
(3)透明蓋板
透明蓋板的作用在于透射太陽(yáng)輻射，保持集熱器內(nèi)溫度；要求透明度達(dá)到一定水平，防老化，機(jī)械性能良好；并且結(jié)合經(jīng)濟(jì)性綜合考慮，選擇適合的透明蓋板。本系統(tǒng)中采用的是4mm的白玻璃為蓋板，具有透射率高，成本低，不易老化，保溫性能好等優(yōu)點(diǎn)。
(4)導(dǎo)風(fēng)筒的設(shè)計(jì)，集風(fēng)保溫。
導(dǎo)風(fēng)筒的作用在于將各集熱器的熱風(fēng)收集匯總后送入烘干環(huán)節(jié)。如圖3．7所示，導(dǎo)風(fēng)筒為300mm×300mm矩形風(fēng)筒，集熱器出口均與其相聯(lián)，接口處用硅膠套密封。
 

 
 
二、烘干系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
(1)塔式烘干箱：可將烘干系統(tǒng)的主體設(shè)置成塔式箱體，箱體截面為lm×lm。下部進(jìn)風(fēng)，上部出風(fēng)，四周用100mm苯板封閉，有兩個(gè)作用，一是遮光防止物料變色，二是保持箱體內(nèi)溫度，提高能量利用率。
(2)載料架和托盤：將10mm角鋼焊接在箱體框架上，作為支撐托盤的載料架。托盤大小1000mm×500mm，每層兩個(gè)，一共十層，層間距為150mm，如圖3．8為托盤示意圖。
 


 
 
 
 



 
 
(2) 為了保證雷雨天氣設(shè)備和人身的安全：烘干箱頂部需安裝避雷針。3．1．3控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的作用是控制太陽(yáng)能烘干機(jī)的工作條件，使其相關(guān)參數(shù)符合被烘干物料的適合烘干因素，而其中物料本身性質(zhì)和空氣相對(duì)濕度難以由太陽(yáng)能烘干機(jī)控制，而我國(guó)新疆等西部地區(qū)的空氣相對(duì)濕度很低，適于烘干，所以，可控制的與烘干速率有關(guān)的條件為溫度?？刂葡到y(tǒng)執(zhí)行部件主要是兩個(gè)風(fēng)機(jī)，一個(gè)微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)和一個(gè)電動(dòng)風(fēng)口。一個(gè)風(fēng)機(jī)用于將集熱系統(tǒng)的熱風(fēng)送入干燥箱，一個(gè)風(fēng)機(jī)用于將干燥箱內(nèi)濕氣排出。
 
 


 
 
 




微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)根據(jù)溫度傳感器的反應(yīng)對(duì)風(fēng)機(jī)和電動(dòng)風(fēng)口進(jìn)行相應(yīng)的控制。
※、間歇控制
由于烘干量較大，一些農(nóng)產(chǎn)品由于本身的性質(zhì)而難以烘干，這些因素導(dǎo)致了烘干周期較長(zhǎng)，但夜間太陽(yáng)能烘干機(jī)無(wú)太陽(yáng)能可用，不間斷的通風(fēng)會(huì)造成電能的浪費(fèi)，若不通風(fēng)，又會(huì)導(dǎo)致物料在干燥系統(tǒng)內(nèi)結(jié)露霉?fàn)€，所以，應(yīng)該有可以控制鼓風(fēng)機(jī)自t；-動(dòng)開(kāi)關(guān)的裝置，采用間歇式通風(fēng)的方式，即可節(jié)約電能，又能防止物料霉?fàn)€。f微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)KG316T)
※、風(fēng)量調(diào)節(jié)
物料剛放進(jìn)時(shí)，可將上下兩風(fēng)機(jī)同時(shí)打開(kāi)，保證大風(fēng)量，促進(jìn)排濕；物料干燥過(guò)程緩慢階段，可以只開(kāi)啟下部的離心風(fēng)機(jī)，減少流量，一方面能夠提高溫度，另一方面在一定程度上節(jié)約電能，提高太陽(yáng)能利用率。
※、溫度調(diào)節(jié)
溫度過(guò)高，冷風(fēng)窗自動(dòng)打開(kāi)，達(dá)到合適溫度后關(guān)閉。LIN電動(dòng)風(fēng)口。http://m.zhdtlyjq.com