در کشور ما با توجه به بالا بودن روزهای آفتابی در سال و نیز رطوبت کم و پایین بودن ارتفاع بسیاری از نقاط به نظر میرسد که انروی خورشیدی جایگزین مناسبی برای سوختهای فسیلی و هستهای بوده و لازم است در زمینه راههای استفاده از آن تحقیق و مطالعه بیشتری صورت گیرد.
میزان انروی خورشیدی دریافتی یک سطح افقی در کشور ما به طور متوسط برابر با 18 مگاوول بر متر مربع در روز، یا 6570 مگاوول بر متر مربع در سال است. کل انروی دریافتی کشور تقریبا برابر با 119 مگاوول در سال و حدود 8 برابر کل ذخایر نفت و گاز (100 میلیارد بشکه نفت و 7/16 تریلیون متر مکعب گاز) کشور است.
یکی از سادهترین و رایجترین راههای استفاده از انروی خورشیدی تبدیل آن به انروی گرمایی است. تبدیل انروی خورشیدی به انروی گرمایی به سادگی و با تجهیزات کمهزینه عملی است. به این منظور دستگاههايی طراحی و ساخته شدهاند که به راحتی میتوان از انروی گرمایی تولیدشده توسط آنها برای گرم کردن آب مصرفی منازل، گرم شدن محیط خانه و همچنین خشک کردن موادغذایی و محصولات کشاورزی استفاده کرد.
روش سنتی خشک کردن موادغذایی که شامل گسترانیدن محصول در سطحی وسیع بر زمین در معرض نور مستقیم خورشید است، با مشکلاتی از قبیل عدم یکنواختی خشک شدن، آلوده شدن محصول به گرد و غبار و حشرات و آسیب دیدن و حتی از بین رفتن آن در اثر بارندگیهای ناگهانی همراه است. همچنین تابش مستقیم به کیفیت برخی از محصولات آسیب میرساند.
بنابراین به کارگیری خشککنهای خورشیدی که در عین استفاده از انروی خورشید فاقد معایب فوق هستند ضروری به نظر میرسد.
انروی خورشیدی رایگان، تجدیدپذیر، فراوان و نسبت به محیط زیست کاملا بیضرر بوده و میتواند نیازهای جهانی را برای توسعه پایدار تامین کند. اهمیت خشککنهای خورشیدی در سطح جهان در حال افزایش است، مخصوصا در مناطقی که انروی خورشیدی فراوان و به راحتی در دسترس است. در کشورهای درحال توسعه و مناطق روستایی، تکنولووی خشککنهای خورشیدی با کارآیی و راندمان اقتصادی بیشتر، جایگزین روشهای خشک کردن سنتی آفتابی شده است.
خشک کردن خورشیدی موادغذایی در مناطقی که رطوبت نسبی هوا کمتر از 60 درصد و دمای هوا بالاتر از 22 درجه سانتیگراد و دارای تعداد زیادی روز آفتابی است، قابل اجراست. به همین دلیل کشور ما منطقهای بسیار مستعد برای استفاده از انروی خورشیدی در خشک کردن موادغذایی است.
خشککنهای خورشیدی، براساس نوع انروی مصرفی و تجهیزات به کار رفته در آن به سه دسته طبیعی ، نیمهمصنوعی و کمکی تقسیم میشوند.
خشککنهای خورشیدی طبیعی
در این خشککنها فقط از انروی محیطی استفاده میشود و هوا در اثر جابهجایی طبیعی با خاصیت ترموسیفونی القا شده توسط هواکش جریان مییابد. خشککنهای خورشیدی طبیعی در جاهایی که منبع انروی قابل دسترسی وجود ندارد، جایگزین روشهای خشک کردن در هوای باز سنتی شدهاند. این خشککنها در مقایسه با روشهای سنتی به علت داشتن حصار از ضایعات و خسارات وارده به محصول در اثر باران، گرد و غبار، حشرات، پرندگان، حیوانات و آلودگی از طریق هوا جلوگیری کرده و بدین طریق باعث بهبود کیفیت محصولات میشود. انواع کابینی سادهترین و ارزانترین نوع خشککنهای خورشیدی هستند که معمولا برای خشک کردن محصولات کشاورزی از قبیل میوهها، سبزیها و ادویهها در مقادیر کم استفاده میشود.
این خشککنها از محفظهای تشکیل شدهاند که سطح جنوبی آنها از مواد شفاف مثل شیشه و فویل پوشیده شده که همانند یک سقف محصولات را از گزند باران و آلودگی حفظ میکند. ظرفیت این خشککنها را میتوان با افزایش مساحت خشککن افزایش داد. لذا خشککنهای چادری سادهترین و ارزانترین نوع موجود برای این هدف هستند. اگر پوشش آن پلیاتیلنی باشد دمای داخل خشککن 5 تا 8 درجه سانتیگراد و اگر شیشهای باشد 15 تا 18 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای محیط خواهد بود. یکی دیگر از روشهای افزایش ظرفیت خشککن، بدون افزایش مساحت آن، استفاده از سینیها یا قفسههای چندطبقه است. لایههای نازکی از میوهها، سبزیها و غیره جهت خشک شدن روی قفسههای مشبک پهن میشوند. سطح جنوبی خشککن شفاف و دیوارههای عقب و کف آن سیاهرنگ و عایقدار است. به دلیل این که روی قسمتی از قفسهها یا سینیهای پایینتر سایه میافتد، باید یک کلکتور خورشیدی برای تولید انروی مورد نیاز به محفظه خشککن متصل شود. جریان هوا از طریق جابهجایی طبیعی از میان کلکتور و مواد موجود در قفسهها عبور کرده و هوای مرطوب از دریچههای بالا خارج میشود. اثر ترموسیفونی موثر بر جریان هوای مورد نیاز را میتوان با استفاده از هواکش افزایش داد. برای ایجاد اثر هواکش جهت تامین جریان هوای مورد نیاز، باید ارتفاع خشککن کافی باشد.
خشککنهای خورشیدی نیمهمصنوعی
معمولا این نوع خشککنها دارای کلکتور و فن برای عبور جریان هوا از میان محفظه خشککن هستند. به دلیل سادگی و ارزانی از خشککنهای خورشیدی نیمهمصنوعی بیشتر استفاده میشود. این نوع خشککنها برای خشک کردن موادی استفاده میشوند که به تغییر شرایط خشککن و شرایط جوی حساس نیستند.
خشککنهای خورشیدی کمکی
در این نوع خشککنها بخش عمدهای از انروی حرارتی مورد نیاز از خورشید تامین میشود. خشککنهای خورشیدی کمکی معمولا دارای منبع ذخیره گرمایی و منبع انروی کمکی هستند و در مناطقی که ذخیره انروی خورشیدی برای خشک کردن کافی نیست مورد استفاده قرار میگیرند. در این نوع خشککنها میتوان محصولی با کیفیت بالاتر و عملکرد اقتصادی بهتر تولید کرد.
البته پایین بودن شدت تابش انروی خورشیدی و راندمان حرارتی تجهیزات خورشیدی، باعث شده که اغلب این تجهیزات از مقبولیت مناسبی برخوردار نباشند.
از جمله مشکلات عمده خشککنهای خورشیدی، کارآیی پایین صفحات جمعکننده انروی خورشیدی، تهویه کند هوا در درون خشککن و کندی سرعت خشک شدن به همراه کندانس رطوبت در طبقههای میانی خشککن است.
---------------------------------------------------------------
. solar natural dryers
. semi artificial solar dryers
. solar assisted dryers
---------------------------------------------------------------
موسسه تحقيقات فني و مهندسي كشاورزي
منبع : مجله بهكام
میزان انروی خورشیدی دریافتی یک سطح افقی در کشور ما به طور متوسط برابر با 18 مگاوول بر متر مربع در روز، یا 6570 مگاوول بر متر مربع در سال است. کل انروی دریافتی کشور تقریبا برابر با 119 مگاوول در سال و حدود 8 برابر کل ذخایر نفت و گاز (100 میلیارد بشکه نفت و 7/16 تریلیون متر مکعب گاز) کشور است.
یکی از سادهترین و رایجترین راههای استفاده از انروی خورشیدی تبدیل آن به انروی گرمایی است. تبدیل انروی خورشیدی به انروی گرمایی به سادگی و با تجهیزات کمهزینه عملی است. به این منظور دستگاههايی طراحی و ساخته شدهاند که به راحتی میتوان از انروی گرمایی تولیدشده توسط آنها برای گرم کردن آب مصرفی منازل، گرم شدن محیط خانه و همچنین خشک کردن موادغذایی و محصولات کشاورزی استفاده کرد.
روش سنتی خشک کردن موادغذایی که شامل گسترانیدن محصول در سطحی وسیع بر زمین در معرض نور مستقیم خورشید است، با مشکلاتی از قبیل عدم یکنواختی خشک شدن، آلوده شدن محصول به گرد و غبار و حشرات و آسیب دیدن و حتی از بین رفتن آن در اثر بارندگیهای ناگهانی همراه است. همچنین تابش مستقیم به کیفیت برخی از محصولات آسیب میرساند.
بنابراین به کارگیری خشککنهای خورشیدی که در عین استفاده از انروی خورشید فاقد معایب فوق هستند ضروری به نظر میرسد.
انروی خورشیدی رایگان، تجدیدپذیر، فراوان و نسبت به محیط زیست کاملا بیضرر بوده و میتواند نیازهای جهانی را برای توسعه پایدار تامین کند. اهمیت خشککنهای خورشیدی در سطح جهان در حال افزایش است، مخصوصا در مناطقی که انروی خورشیدی فراوان و به راحتی در دسترس است. در کشورهای درحال توسعه و مناطق روستایی، تکنولووی خشککنهای خورشیدی با کارآیی و راندمان اقتصادی بیشتر، جایگزین روشهای خشک کردن سنتی آفتابی شده است.
خشک کردن خورشیدی موادغذایی در مناطقی که رطوبت نسبی هوا کمتر از 60 درصد و دمای هوا بالاتر از 22 درجه سانتیگراد و دارای تعداد زیادی روز آفتابی است، قابل اجراست. به همین دلیل کشور ما منطقهای بسیار مستعد برای استفاده از انروی خورشیدی در خشک کردن موادغذایی است.
خشککنهای خورشیدی، براساس نوع انروی مصرفی و تجهیزات به کار رفته در آن به سه دسته طبیعی ، نیمهمصنوعی و کمکی تقسیم میشوند.
خشککنهای خورشیدی طبیعی
در این خشککنها فقط از انروی محیطی استفاده میشود و هوا در اثر جابهجایی طبیعی با خاصیت ترموسیفونی القا شده توسط هواکش جریان مییابد. خشککنهای خورشیدی طبیعی در جاهایی که منبع انروی قابل دسترسی وجود ندارد، جایگزین روشهای خشک کردن در هوای باز سنتی شدهاند. این خشککنها در مقایسه با روشهای سنتی به علت داشتن حصار از ضایعات و خسارات وارده به محصول در اثر باران، گرد و غبار، حشرات، پرندگان، حیوانات و آلودگی از طریق هوا جلوگیری کرده و بدین طریق باعث بهبود کیفیت محصولات میشود. انواع کابینی سادهترین و ارزانترین نوع خشککنهای خورشیدی هستند که معمولا برای خشک کردن محصولات کشاورزی از قبیل میوهها، سبزیها و ادویهها در مقادیر کم استفاده میشود.
این خشککنها از محفظهای تشکیل شدهاند که سطح جنوبی آنها از مواد شفاف مثل شیشه و فویل پوشیده شده که همانند یک سقف محصولات را از گزند باران و آلودگی حفظ میکند. ظرفیت این خشککنها را میتوان با افزایش مساحت خشککن افزایش داد. لذا خشککنهای چادری سادهترین و ارزانترین نوع موجود برای این هدف هستند. اگر پوشش آن پلیاتیلنی باشد دمای داخل خشککن 5 تا 8 درجه سانتیگراد و اگر شیشهای باشد 15 تا 18 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای محیط خواهد بود. یکی دیگر از روشهای افزایش ظرفیت خشککن، بدون افزایش مساحت آن، استفاده از سینیها یا قفسههای چندطبقه است. لایههای نازکی از میوهها، سبزیها و غیره جهت خشک شدن روی قفسههای مشبک پهن میشوند. سطح جنوبی خشککن شفاف و دیوارههای عقب و کف آن سیاهرنگ و عایقدار است. به دلیل این که روی قسمتی از قفسهها یا سینیهای پایینتر سایه میافتد، باید یک کلکتور خورشیدی برای تولید انروی مورد نیاز به محفظه خشککن متصل شود. جریان هوا از طریق جابهجایی طبیعی از میان کلکتور و مواد موجود در قفسهها عبور کرده و هوای مرطوب از دریچههای بالا خارج میشود. اثر ترموسیفونی موثر بر جریان هوای مورد نیاز را میتوان با استفاده از هواکش افزایش داد. برای ایجاد اثر هواکش جهت تامین جریان هوای مورد نیاز، باید ارتفاع خشککن کافی باشد.
خشککنهای خورشیدی نیمهمصنوعی
معمولا این نوع خشککنها دارای کلکتور و فن برای عبور جریان هوا از میان محفظه خشککن هستند. به دلیل سادگی و ارزانی از خشککنهای خورشیدی نیمهمصنوعی بیشتر استفاده میشود. این نوع خشککنها برای خشک کردن موادی استفاده میشوند که به تغییر شرایط خشککن و شرایط جوی حساس نیستند.
خشککنهای خورشیدی کمکی
در این نوع خشککنها بخش عمدهای از انروی حرارتی مورد نیاز از خورشید تامین میشود. خشککنهای خورشیدی کمکی معمولا دارای منبع ذخیره گرمایی و منبع انروی کمکی هستند و در مناطقی که ذخیره انروی خورشیدی برای خشک کردن کافی نیست مورد استفاده قرار میگیرند. در این نوع خشککنها میتوان محصولی با کیفیت بالاتر و عملکرد اقتصادی بهتر تولید کرد.
البته پایین بودن شدت تابش انروی خورشیدی و راندمان حرارتی تجهیزات خورشیدی، باعث شده که اغلب این تجهیزات از مقبولیت مناسبی برخوردار نباشند.
از جمله مشکلات عمده خشککنهای خورشیدی، کارآیی پایین صفحات جمعکننده انروی خورشیدی، تهویه کند هوا در درون خشککن و کندی سرعت خشک شدن به همراه کندانس رطوبت در طبقههای میانی خشککن است.
---------------------------------------------------------------
. solar natural dryers
. semi artificial solar dryers
. solar assisted dryers
---------------------------------------------------------------
موسسه تحقيقات فني و مهندسي كشاورزي
منبع : مجله بهكام
