حالة تجفيف بمجمع هواء شمسي: منشأة بمساحة 445 مترًا مكعبًا في شانشي | Soletks

2026/07/09 09:49


دراسة حالة  التجفيف الزراعي  شانشي، الصين

مجمعات شمسية هوائية أنبوبية مفرغة مزدوجة المرور تشغل منشأة تجفيف زراعي بمساحة 445 متر مكعب في شانشي

نظام هجين يجمع بين مجمع شمسي هوائي ومضخة حرارية هوائية مصدرها الهواء، يوفر حرارة عملية تتراوح بين 50 و70 درجة مئوية لتجفيف المحاصيل — مذكور في مسح عالمي لسوق المجمعات الشمسية الهوائية بتكليف من كانميت إنيرجي، الموارد الطبيعية كندا.

مشار إليه بواسطةالعالم الحراري الشمسي — نظرة عامة على المنتج تستعرض التطور العالمي للمجمعات الشمسية الهوائية

موقعمقاطعة شانشي، شمال الصين
طلبالتجفيف الزراعي
نوع النظاممجمعات هوائية أنبوبية مفرغة مزدوجة المرور + مضخة حرارية هوائية
سعة4 حقول مجمعات + 2 × 30P مضخات حرارية
غرفة تجفيف445 متر مكعب

درجة حرارة المخرجات50–70 درجة مئوية

solar-air-heating-3.png

خلفية المشروع

حزام الزراعة في شمال الصين — الحبوب، الأعشاب، الفلفل الحار، التمور، الفطريات الصالحة للأكل — اعتمد تاريخياً على التجفيف بالشمس المكشوفة وأفران الهواء الساخن التي تعمل بالفحم. التجفيف بالشمس يعتمد على الطقس ويكون عرضة للتلوث؛ بينما تواجه غلايات الفحم قيوداً متزايدة على الانبعاثات بموجب برامج التدفئة النظيفة والسماء الزرقاء الوطنية، كما أن مولدات الديزل أو الغاز البترولي المسال تحمل تكاليف وقود متقلبة.

كان الموقع في شانشي بحاجة إلى إمداد هواء ساخن ثابت بدرجة حرارة 50–70 درجة مئوية لغرفة تجفيف بحجم 445 متراً مكعباً، مع إمكانية التشغيل على مدار العام وفاتورة وقود تتناسب مع هامش ربح المحصول. مجمعات الهواء الشمسية المستقلة لم تستطع ضمان جدولة موثوقة في الأيام الغائمة؛ بينما المضخة الحرارية المستقلة ستتكلف تكاليف كهرباء عالية خلال أوقات ذروة التجفيف. كان التصميم الهجين هو الحل العملي.

لماذا الهواء الشمسي، وليس الماء الشمسي، للتجفيف:تستهلك أحمال التجفيف الهواء الدافئ مباشرة. يزيل مجمع الهواء الشمسي حلقة المياه الوسيطة وخسائر المبادل الحراري، ويتجنب الجليكول الواقي من التجمد، ويتوافق مع منحنى الحمل النهاري للمجفف. بالنسبة للحرارة العملية بين 50-70 درجة مئوية، هذا هو أقصر مسار للطاقة.

تحديات العميل

ذكر موجز المشغل أربعة قيود صارمة. كان لا بد من حل كل منها في نفس الموقع، وفي نفس دورة الميزانية.

قيود الوقود المتطاير والفحم

واجه فرن الهواء الساخن الذي يعمل بالفحم الحالي قيودًا إقليمية بموجب تطبيق التدفئة النظيفة في شانشي، وجعل احتياطي الديزل هوامش التجفيف سلبية خلال دفعات الشتاء.

نافذة درجة الحرارة: 50-70 درجة مئوية

مرتفع جدًا بحيث لا يمكن لمجمع الهواء ذو اللوحة المسطحة الحفاظ عليه بشكل موثوق في الشتاء، ومنخفض جدًا بحيث لا يبرر نظام غلايات كامل. كانت الفجوة التكنولوجية بحاجة إلى مجمع مصمم خصيصًا.

موثوقية الجدول الزمني

لا يمكن لدفعات التجفيف بعد الحصاد انتظار الطقس الجيد. كان على النظام الوصول إلى نقطة الضبط في الأيام الغائمة والاستمرار خلال دورات التشطيب المسائية.

استرداد الاستثمار في أقل من 4 سنوات

لا يقبل المشغلون الزراعيون فترات استرداد تتراوح بين 8 و10 سنوات. كان لا بد أن تكون نسبة التكلفة الرأسمالية إلى توفير الوقود ضمن أفق تمويلي واقعي.

نظرة عامة على الحل

حددت شركة Soletks بنية هجينة مبنية علىمجمع هواء شمسي أنبوبي مفرغ مزدوج المرور، التي أُطلقت في عام 2020 كتطوير لخط مجمعات الهواء المسطحة الذي تورده الشركة لمشاريع التدفئة النظيفة منذ عام 2015. يُمرر التصميم هواء السحب عبر الأنبوب المفرغ مرتين، مما يطيل زمن التلامس مع الممتص ويرفع درجات حرارة المخرج إلى نطاق 50–70 درجة مئوية المناسب للحرارة العملية.

مجمع هواء أنبوبي مفرغ مزدوج المرور

تم اختياره بدلاً من مجمعات الهواء المسطحة لقدرته على الحفاظ على درجة حرارة المخرج المستهدفة تحت ظروف الإشعاع الشمسي والبيئة المحيطة في شمال الصين شتاءً.

مضخة حرارية هوائية احتياطية

تعمل وحدتان من مضخات الحرارة الهوائية بقدرة 30 حصاناً كمثبت: تحمل الطاقة الشمسية الحمل الأساسي خلال ساعات النهار، وتملأ المضخة الحرارية الفجوات عند بدء التشغيل والغيوم واستكمال المساء.

توصيل هواء مباشر، بدون دورة مياه

يتم توجيه الهواء الدافئ مباشرة إلى غرفة التجفيف. لا يوجد مبادل حراري وسيط، ولا جليكول، ولا صمامات حماية من التجمد — نقاط فشل أقل، صيانة أقل.

التحكم المناطقي حسب حقل المجمعات

يتم التحكم في أربعة حقول مجمعات بشكل مستقل، مما يسمح للنظام بتعديل الإخراج وفقًا للطلب الفعلي لغرفة التجفيف بدلاً من تشغيل المصفوفة الكاملة في جميع الأوقات.

إعدادات النظام

جامع الهواء الشمسي

مجمع الهواء الشمسي الأنبوبي المفرغ مزدوج المرور من Soletks، موزع في 4 حقول مستقلة. [مساحة الفتحة الإجمالية: سيتم تأكيدها عند إصدار ورقة البيانات]

مصدر حرارة مساعد

وحدتان من مضخات الحرارة الهوائية 2 × 30P (حوالي 84 كيلوواط اسمي لكل منهما)، مهيأتان كاحتياطي ومثبت.

هدف التسليم

غرفة تجفيف زراعية بحجم 445 متر مكعب، إمداد هواء ساخن بدرجة حرارة 50–70 درجة مئوية، تشغيل ليلي ونهاري خلال موسم التجفيف الذروة.

منطق التحكم

تحكم بأولوية الطاقة الشمسية. يتم تشغيل مضخة الحرارة فقط عندما ينخفض إخراج المجمع عن نقطة الضبط، مما يقلل من استهلاك الكهرباء.

قبل وبعد

يقارن الجدول أدناه خط الأساس السابق لفرن الهواء الساخن الذي يعمل بالفحم مع النظام الهجين المقدم. القيم المميزة بـ[تقدير]هي تقديرات هندسية تنتظر بيانات القياس في الموقع؛ سيتم نشر القيم المؤكدة في التقرير الفني الكامل للمشروع.

مؤشر قبل (فرن يعمل بالفحم) بعد (هواء شمسي + مضخة حرارية هوائية) تحسين
مصدر الطاقة الأساسي فحم (مع ديزل احتياطي) شمس + كهرباء (مضخة حرارية) تم التخلص من الوقود الأحفوري
درجة حرارة التسليم 60–90 درجة مئوية (غير مستقر) 50–70 درجة مئوية (مستقر) مطابق للعملية، قابل للتحكم
تكلفة الوقود/الطاقة لكل موسم تجفيف خط الأساس 100% ~35% [تقديري] ~65% تخفيض [تقديري]
انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لكل موسم خط الأساس 100% ~30% [تقديري] ~70% تخفيض [تقديري]
الامتثال التنظيمي مقيد بموجب سياسة الفحم الإقليمية متوافق تمامًا ضمان التشغيل طويل الأمد
مخاطر جودة المنتج تلوث من غاز المداخن، تجفيف غير متساوٍ هواء دافئ نظيف، متجانس إنتاج بدرجة أعلى

نتائج الأداء

قدمت البيانات الميدانية من أول موسم تشغيل كامل المؤشرات الرئيسية التالية. التقديرات موضحة؛ سيقوم فريق الهندسة بالمشروع بنشر الأرقام المؤكدة في الموجز الفني الكامل.

50–70 درجة مئويةخرج حراري ثابت للعملية لغرفة التجفيف بحجم 445 مترًا مكعبًا
~65%تخفيض تكاليف الوقود والطاقة مقارنة بخط الأساس للفحم [تقديري]
~70%تخفيض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لكل موسم تجفيف [تقديري]
أقل من 4 سنواتفترة الاسترداد البسيطة المتوقعة [تقديري]

"نقدم مجمعًا هوائيًا مسطحًا منذ عام 2015، وقد تم نشره بنجاح في عدد من مشاريع التدفئة النظيفة. مع زيادة الطلب في السوق، قمنا بتطوير مجمع هوائي شمسي أنبوبي مزدوج المرور في عام 2020."

— جينغ تاو، مدير التسويق، شركة سوليتكس سولار (كما ورد في مجلة سولار ثيرمال وورلد)

هل تخطط لإنشاء منشأة تجفيف شمسية للحبوب والأعشاب والفلفل والتمر أو الفطر الصالح للأكل؟ احصل على تحديد حجم النظام بناءً على محصولك وحجم الغرفة والإشعاع الشمسي المحلي.

طلب عرض سعر مماثل

الاستنتاجات الرئيسية للمشاريع المماثلة

تنتقل أربعة دروس هندسية مباشرة إلى شركات الهندسة والمشتريات والبناء والمشغلين الذين يقيمون منشآت التجفيف الشمسي في مناطق مناخية مماثلة.

مطابقة نوع المجمع مع نطاق درجة الحرارة

المجمعات الهوائية ذات الألواح المسطحة فعالة من حيث التكلفة حتى حوالي 45 درجة مئوية. بالنسبة للحرارة العملية بين 50-70 درجة مئوية في ظروف الشتاء المتغيرة، فإن التصاميم ذات الأنابيب المفرغة ذات المرور المزدوج هي الخيار العملي.

حجم المضخة الحرارية كمثبت، وليس كمصدر أساسي

المضخة الحرارية الهوائية كبيرة الحجم تزيد من التكاليف الرأسمالية وفواتير الكهرباء. عند تصميمها كملء للفجوات خلف وحدة تحكم ذات أولوية شمسية، فإنها توفر الموثوقية دون تآكل فترة الاسترداد.

تقسيم حقل المجمعات

التحكم المستقل في 3-5 حقول مجمعات يسمح للنظام بالتعديل وفقًا لطلب غرفة التجفيف الفعلي، مما يقلل من استهلاك طاقة المراوح الطفيلية ويحسن الإنتاج الموسمي.

التصميم وفقًا لتقويم المحاصيل

أحمال التجفيف موسمية ويمكن التنبؤ بها. محاذاة ميل المجمع واتجاهه مع نافذة الحصاد - وليس المتوسط السنوي - يعطي إنتاجًا قابلاً للاستخدام أعلى بشكل ملحوظ.

الأسئلة المتداولة

ما هي المحاصيل التي يناسبها هذا النظام؟

أي محصول أو منتج تتراوح درجة حرارة تجفيفه المستهدفة بين 40 درجة مئوية و70 درجة مئوية: الحبوب، الفلفل الحار، الأعشاب، التمور، الفطريات الصالحة للأكل، الشاي، أوراق التبغ، النباتات الطبية، والمنتجات المائية المجففة مسبقًا. تتطلب التطبيقات ذات درجات الحرارة الأعلى فئة مختلفة من المجمعات.

كيف يعمل النظام في الشتاء أو في خطوط العرض العالية؟

تحتفظ أنابيب المجمعات المفرغة ثنائية المرور بإنتاج مفيد في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة لأن الطبقة المفرغة تمنع فقدان الحمل الحراري. وبالاقتران مع مضخة الحرارة الهوائية الاحتياطية، يحافظ النظام على نقطة الضبط خلال موسم تجفيف الشتاء في شمال الصين.

ما هو عبء الصيانة؟

نظرًا لأن المجمع يوفر الهواء الدافئ مباشرة، فلا توجد دائرة مياه، ولا حاجة لاستبدال الجليكول، ولا ترسبات في المبادل الحراري. تقتصر الصيانة السنوية على تنظيف الأنابيب، وفحص المراوح، وخدمة مضخة الحرارة القياسية.

هل يمكن توسيع نطاق النظام أو تقليصه للمنشآت الأصغر؟

نعم. مجمعات الحقول معيارية. قامت شركة سوليتكس بتوريد أنظمة تتراوح من مجففات صغيرة الحجم للتعاونيات إلى قاعات تجفيف صناعية؛ وتقع تهيئة شانشي البالغة 445 مترًا مكعبًا في النطاق المتوسط.

هل التكنولوجيا مناسبة للأسواق خارج الصين؟

نعم — التجفيف الشمسي مناسب تمامًا للمناطق الزراعية ذات الإشعاع العالي بما في ذلك جنوب شرق آسيا وجنوب آسيا والشرق الأوسط وشمال إفريقيا وأمريكا اللاتينية. يتم تعديل تكوين النظام وفقًا للإشعاع المحلي ودرجة الحرارة المحيطة وهيكل التعرفة الكهربائية.

ابنِ منشأة التجفيف الشمسي الخاصة بك مع مصنع، وليس تاجرًا

تم إدراج شركة سوليتكس سولار في المسح السوقي العالمي لجامعة كانميت إنرجي حول مجمعات الهواء الشمسية، المنشور عبر منصة سولار ثيرمال وورلد. تحدث مع فريق الهندسة المسؤول عن تركيب شانشي.

مجمعات هواء أنبوبية مفرغة مزدوجة المرور مصممة خصيصًا لحرارة عملية تتراوح بين 50-70 درجة مئوية
تصميم هجين للطاقة الشمسية + مضخة حرارية هوائية مثبت في تطبيقات التجفيف الزراعي
توريد مباشر من المصنع — لا هامش ربح للتاجر، ولا انحراف في المواصفات
وثائق جاهزة للتصدير، برامج OEM والموزعين متاحة

قراءة ذات صلة: دليل سخان الهواء الشمسي  ·  نظام تجفيف الهواء الشمسي للتطبيقات الصناعية  ·  كيفية اختيار مصنع مجمع الهواء الشمسي  ·  مقارنة مجمع الهواء الشمسي مع PVT الهوائي

المصدر: العالم الحراري الشمسي — نظرة عامة على المنتج تستعرض التطور العالمي للمجمعات الشمسية الهوائية (مسح سوقي من كانميت إنيرجي–أوتاوا / الموارد الطبيعية كندا، 2026).