يحول سخان الهواء الشمسي الإشعاع الشمسي إلى هواء دافئ متحرك لعملية التجفيف.يمر الهواء عبر أو فوق سطح ممتص، ويكتسب حرارة، ثم يتحرك عبر حجرة تجفيف حيث يمتص الرطوبة من المنتج.

الإشعاع الشمسي -> حرارة الممتص -> هواء دافئ
هواء دافئ + تدفق هواء -> تبخر الرطوبة من المنتج
هواء العادم -> إزالة الرطوبة من الحجرة

هذا يختلف عن التجفيف الشمسي المفتوح. تشير منظمة الأغذية والزراعة إلى أن التجفيف الشمسي التقليدي يمكن أن يتأثر بالغبار والمطر والطقس الغائم وضعف دوران الهواء.¹نظام سخان هواء شمسي محكوم يحسن بيئة التجفيف عن طريق فصل المجمع، ومسار تدفق الهواء، وحجرة التجفيف، والشاشات أو الصواني، والعادم.

يُعترف بتسخين الهواء الشمسي أيضًا كحالة استخدام حراري شمسي للحرارة العملية وتسخين الهواء. تصف وكالة حماية البيئة الأمريكية التقنيات الحرارية الشمسية بأنها أنظمة تمتص الحرارة الشمسية وتنقلها إلى تطبيقات مفيدة، بما في ذلك تسخين الهواء.²

الآلية مهمة لأن التجفيف ليس مجرد تسخين. الهواء الدافئ يقلل الرطوبة النسبية، مما يزيد من قدرة الهواء على امتصاص الرطوبة من سطح المنتج. ثم يحمل الهواء المتحرك تلك الرطوبة خارج الحجرة، مما يمنع الهواء المشبع من البقاء حول الصواني وإبطاء الدفعة.

يجب أن يتضمن اقتراح سخان هواء شمسي للتجفيف بيانات المجمع، وبيانات المروحة، وملاحظات حول المواد الملامسة للطعام، والسلامة الكهربائية، وحدود عملية التجفيف.هذه المستندات تجعل مقارنة ادعاءات الموردين أسهل.

بالنسبة للمواد غير الغذائية مثل رقائق الخشب أو الكتلة الحيوية، قد لا تنطبق معايير سلامة الغذاء. أما بالنسبة للمنتجات الصالحة للأكل، فإنها تصبح جزءًا من إدارة المخاطر لدى المشتري لأن المجفف يؤثر على التعرض للتلوث، وإمكانية الوصول للتنظيف، ودرجة حرارة المنتج.

التجفيف بالهواء الشمسي مناسب عندما يقبل المنتج الهواء الدافئ بدرجات حرارة منخفضة إلى متوسطة ويمكن للعملية تحمل التقلبات الشمسية.يكون أكثر فعالية عندما يحدث التجفيف خلال ساعات سطوع الشمس أو عندما يمكن للمشتري تمديد التجفيف على عدة دورات نهارية.

يؤكد دليل مجفف الطاقة الشمسية بجامعة كاليفورنيا أن تدفق الهواء الأسرع يزيد من فقدان الرطوبة وأن مداخل الهواء المسدودة تبطئ التجفيف.³هذا المبدأ يتوسع: تصميم تدفق الهواء ليس ملحقًا صغيرًا؛ بل هو جوهر نتيجة التجفيف.

يجب التعامل مع سخان الهواء الشمسي بقدرة 2 كيلوواط كهدف للحرارة المفيدة تحت أشعة الشمس الجيدة، وليس كإخراج مضمون طوال اليوم.تتغير الحرارة المفيدة مع الإشعاع، ودرجة حرارة المدخل، وكفاءة المجمع، وفقدان القناة، وتشغيل المروحة، ومقاومة غرفة التجفيف.

الحرارة المفيدة للهواء (كيلوواط)
= تدفق الهواء (م³/ساعة)
× ارتفاع درجة حرارة الهواء (درجة مئوية)
× 0.000335

قاعدة القرار: بالنسبة للمنتجات الحساسة للجودة، ابدأ بـتدفق هواء أعلى وانخفاض في ارتفاع درجة الحرارة. بالنسبة للمواد القوية مثل الكتلة الحيوية أو رقائق الخشب، يمكن قبول ارتفاع درجة حرارة أعلى عند التحكم في رطوبة العادم.

تحتاج دفعة أعشاب وزنها 100 كجم من رطوبة 70% إلى 12% إلى إزالة حوالي 65.9 كجم من الماء قبل التعبئة النهائية.حساب إزالة الماء هذا أكثر أهمية من حجم عنوان المجمع.

المواد الصلبة الجافة = 100 كجم × (1 - 70%) = 30 كجم
الكتلة النهائية = 30 كجم / (1 - 12%) = 34.1 كجم
الماء المزال = 100 كجم - 34.1 كجم = 65.9 كجم

الحرارة المفيدة اليومية من سخان الهواء الشمسي بقدرة 2 كيلوواط
= 2 كيلوواط × 6 ساعات/يوم
= 12 كيلوواط ساعة/يوم

تدفق الهواء عند ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 30 درجة مئوية
= 2 / (30 × 0.000335)
= 199 م³/ساعة

النتيجة: يمكن لمفهوم الحرارة المفيدة بقدرة 2 كيلوواط دعم مجفف صغير محكوم، لكن لا ينبغي بيعه كمجفف مضمون ليوم واحد لكل دفعة وزنها 100 كجم. تحدد سماكة المنتج، تحميل الصواني، الرطوبة، انتظام تدفق الهواء، والطقس وقت التجفيف النهائي.

في مناقشات التصميم الأولية لشركة Soletk، المشتري الذي يبلغ100 كجم/دفعةتم ترجمة النص إلى اللغة العربية كالتالي: "تم ترجمة النص إلى اللغة العربية كالتالي:رطوبة أولية 70%و…رطوبة نهائية 12%يعطي فريق الهندسة بيانات كافية لحسابهدف إزالة ماء مقداره 65.9 كجمقبل اختيار المجمع.

التحكم في تدفق الهواء يمنع فشلين شائعين: ارتفاع درجة حرارة المنتج وترك مناطق رطبة داخل المجفف.نقطة التصميم المستقرة هي التي تحافظ على درجة حرارة آمنة للمنتج مع الحفاظ على حركة هواء العادم.

درجة الحرارة الأعلى تزيد من إمكانية التبخر، لكن تدفق الهواء المنخفض يسمح للهواء الرطب بالبقاء بالقرب من المنتج. تدفق الهواء الأعلى يزيل الرطوبة بشكل أسرع، لكن الكثير من الهواء البارد يمكن أن يخفض درجة حرارة الغرفة ويهدر طاقة المروحة.

يجب أن يحد منطق التحكم من درجة حرارة المنتج أولاً، ثم ضبط تدفق الهواء للحفاظ على حركة رطوبة العادم. لهذا السبب يجب معالجة حجم المروحة، وضع المخمد، فتحة العادم، تباعد الصواني، وموقع المستشعر كجزء أساسي من تصميم النظام، وليس كملحقات.

استخدم مجمع هواء شمسي مخصص عندما تكون الحرارة هي المخرجات القيمة الوحيدة؛ واستخدم الخلايا الكهروضوئية الحرارية الهوائية عندما يقدر المشتري أيضًا الكهرباء من نفس مساحة السطح.

مجمع هواء شمسي مخصص

الأفضل للتجفيف بالحرارة فقط، والتسخين المسبق للتهوية، والصوبات الزراعية، وتطبيقات الهواء الدافئ حيث تكون المخرجات الحرارية البسيطة أكثر أهمية من الكهرباء الكهروضوئية.

30-80 درجة مئوية تدفئة فقط تصميم قنوات أبسط

وحدة PVT تعمل بالهواء

الأفضل عندما تكون مساحة السطح محدودة، يجب أن تنتج كلًا من الكهرباء الشمسية والهواء الدافئ المفيد للتجفيف أو التهوية أو التسخين المسبق بدرجة حرارة منخفضة.

25-50 درجة مئوية كهرباء + تدفئة تصميم متكامل

يمكن لمشتري Soletks مقارنة الخيارات مراجعةمنتجات مجمع الهواء الشمسيالـ…دليل مجمع الهواء الشمسيوالـ...مقارنة مجمع الهواء الشمسي مع الهواء الكهروضوئي الحراري. إذا كان المشروع يحتاج إلى الكهرباء والهواء الدافئ، يجب أيضًا مقارنة وحدة PVT هوائية من طراز APVT-590.

يجب أن توزع غرفة التجفيف الهواء بالتساوي قبل زيادة مساحة المجمع.بالنسبة للمحاصيل، تعتبر الجودة البصرية وتجانس الرطوبة من النتائج التجارية. فالمجفف الذي يسخن الصينية العلوية بشكل زائد مع ترك الصواني السفلية رطبة ينتج دفعات مرفوضة حتى لو بدا المجمع فعالاً.

• احتفظ بطبقات الصواني ضحلة بما يكفي لمرور الهواء عبر المنتج أو حوله.

• اترك مدخل هواء ومخرج عادم غير معوقين.

• أضف حواجز عندما يسلك الهواء أقصر مسار حول الصواني.

• اعزل الغرفة عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة.

• استخدم مواد صالحة للطعام عند تجفيف المنتجات الصالحة للأكل.

• ضع خطة قابلة للتنظيف لإدارة المكثفات والغبار.

• صمم الأبواب والصواني لسرعة التحميل، وليس فقط للأداء الحراري.

طلب عرض أسعار مفيد لسخان هواء شمسي للتجفيف يجب أن يصف المادة وهدف التجفيف.أرسل إلى Soletks بيانات كافية لربط المجمع بمهمة التجفيف الفعلية.

1. التحديد بناءً على مساحة المجمع فقط.استخدم حمل الرطوبة وتدفق الهواء أولاً.

2. تجاهل حد درجة حرارة المنتج.الأعشاب والبذور والفواكه قد تفقد جودتها إذا كان الهواء ساخنًا جدًا.

3. لا يوجد تحكم في العادم.يجب أن يغادر الهواء الرطب الحجرة باستمرار.

4. تحميل الصواني بشكل زائد.طبقات المنتج السميكة تبطئ حركة الرطوبة الداخلية.

5. لا توجد خطة احتياطية.يمكن أن تؤدي التغيرات الجوية إلى تعطيل جداول الإنتاج التجاري.

6. لا توجد دفعة اختبارية.غالبًا ما تكشف دفعة تجريبية بوزن 5-10 كجم عن مشاكل في تباعد الصواني، وتدفق الهواء، والجودة.