樣機的設計要求滿足烘干需要，充分利用太陽能資源，節(jié)能環(huán)保。試驗研究主要分為兩大部分，一是對集熱器的結構優(yōu)化試驗，二是測試烘干效果，探討合適的工藝流程。太陽能果蔬干燥設備采用集熱器型，主要部件有集熱器，烘干箱，控制柜。
一、集熱系統(tǒng)的設計
集熱系統(tǒng)是太陽能干燥設備中提供熱源的場所。集熱系統(tǒng)的設計要求：集熱系統(tǒng)的功能應當達到在太陽輻射為700W／m2時能夠將20℃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能空氣集熱器。太陽能空氣集熱器結構簡單，運輸方便，安裝快捷，可以根據(jù)使用需要將集熱器進行組裝。
(1)集熱器的設計：
尺寸設計：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、運輸便捷、安裝方便、強度大小等工程角度綜合設計，確定平板型太陽能空氣集熱器總體結構為2010mmx930mmxl50mm的箱體單元。主要部件包括透明蓋板、內外殼體、吸熱體、隔熱體和內框架5部分。
參數(shù)：
長a=2000mm，寬b=920mmm，高h=140mm，進出口管徑80mm。
產品標記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
內部空間截面面積880ram×120mm=0．1056 m2
工質容量Vf
880mm×1 20mm×1 960mm=0．2070 m2
內部的支撐框架采用20mm×20mm的方管制作，安全可靠。制作完成的支撐框架實物如圖3．1。
 



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



 
 
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，能夠有效吸收太陽能，其太陽能吸收率為0.93---0.94。其隔熱體具有耐高溫、熱導系數(shù)低、密度小、使用壽命長、抗拉強度大、彈性好、無毒等特點。如圖3．3太陽能集熱器結構示意圖，為使用Solidworks軟件對集熱器進行三維設計圖。
 

 
 





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



 
 
(3)透明蓋板
透明蓋板的作用在于透射太陽輻射，保持集熱器內溫度；要求透明度達到一定水平，防老化，機械性能良好；并且結合經濟性綜合考慮，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。
(4)導風筒的設計，集風保溫。
導風筒的作用在于將各集熱器的熱風收集匯總后送入烘干環(huán)節(jié)。如圖3．7所示，導風筒為300mm×300mm矩形風筒，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)的設計
(1)塔式烘干箱：可將烘干系統(tǒng)的主體設置成塔式箱體，箱體截面為lm×lm。下部進風，上部出風，四周用100mm苯板封閉，有兩個作用，一是遮光防止物料變色，二是保持箱體內溫度，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，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)的設計控制系統(tǒng)的作用是控制太陽能烘干機的工作條件，使其相關參數(shù)符合被烘干物料的適合烘干因素，而其中物料本身性質和空氣相對濕度難以由太陽能烘干機控制，而我國新疆等西部地區(qū)的空氣相對濕度很低，適于烘干，所以，可控制的與烘干速率有關的條件為溫度?？刂葡到y(tǒng)執(zhí)行部件主要是兩個風機，一個微電腦時控開關和一個電動風口。一個風機用于將集熱系統(tǒng)的熱風送入干燥箱，一個風機用于將干燥箱內濕氣排出。
 
 


 
 
 




微電腦時控開關根據(jù)溫度傳感器的反應對風機和電動風口進行相應的控制。
※、間歇控制
由于烘干量較大，一些農產品由于本身的性質而難以烘干，這些因素導致了烘干周期較長，但夜間太陽能烘干機無太陽能可用，不間斷的通風會造成電能的浪費，若不通風，又會導致物料在干燥系統(tǒng)內結露霉爛，所以，應該有可以控制鼓風機自t；-動開關的裝置，采用間歇式通風的方式，即可節(jié)約電能，又能防止物料霉爛。f微電腦時控開關KG316T)
※、風量調節(jié)
物料剛放進時，可將上下兩風機同時打開，保證大風量，促進排濕；物料干燥過程緩慢階段，可以只開啟下部的離心風機，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，提高太陽能利用率。
※、溫度調節(jié)
溫度過高，冷風窗自動打開，達到合適溫度后關閉。LIN電動風口。http://m.zhdtlyjq.com