Hệ thống
HyperLink
HyperLink
HyperLink
Đối tác
THIẾT BỊ SẤY SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Đồng tác giả:Nguyễn Xuân, Nguyễn Phan Anh Quốc. Đơn vị: Trường Cao đẳng nghề tỉnh Ninh Thuận. Giải nhì, Hội thi sáng tạo kỹ thuật tỉnh Ninh Thuận lần thứ V (năm 2018-2019).

 

 

I.    Mô tả giải pháp kỹ thuật

Để có được sản phẩm nho, táo sấy tại tỉnh Ninh Thuận như hiện nay người dân và các Doanh nghiệp sử dụng thiết bị sấy với công nghệ sấy nhiệt sử dụng năng lượng điện, năng lượng từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, than, củi … nguồn nguyên liệu này ngày càng cạn kiệt đắt giá và ảnh hưởng đến môi trường.

Hiện nay năng lượng mặt trời được ứng dụng khá phổ biến trong lĩnh nông nghiệp để sấy các sản phẩm như ngũ cốc, thực phẩm ... nhằm giảm tỷ lệ hao hụt và tăng chất lượng sản phẩm.

Các thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời đều có nguyên lý hoạt động là thu nguồn nhiệt mặt trời bằng hiệu ứng nhà kính để tăng nhiệt độ không khí sấy lên cao hơn đáng kể so với môi trường. Không khí sấy có thể đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức. Vật sấy có thể tiếp xúc (sấy trực tiếp) hoặc không tiếp xúc (sấy gián tiếp) với ánh sáng mặt trời.

Buồng sấy thường có dạng ống tròn, chữ nhật… chiều cao buồng sấy phụ thuộc vào năng suất của hệ thống. Trong buồng sấy có thể lắp nhiều tầng để chứa vật liệu sấy và cũng để tháo ra khi cần thiết mà không làm cho vật liệu sấy bị dập nát. Không khí sau khi nhả nhiệt và nhận ẩm từ vật liệu sấy một phần xả ra môi trường một phần được hòa trộn với không khí mới trước khi được quạt thổi vào buồng collector để nâng nhiệt và sau đó được thổi vào buồng sấy trở lại, quá trình này lặp lại cho đến khi sản phẩm đạt kết quả mong muốn.

Như vậy, việc chọn phương thức sấy và dạng thiết bị sấy phụ thuộc vào từng nguyên liệu cụ thể, vị trí và tập quán của vùng đó mà người thiết kế cần biết.

II. Mục đích của  giải pháp:

Tỉnh Ninh Thuận có cường độ chiếu xạ mặt trời lớn, thời gian chiếu sáng dài và đồng đều nên có điều kiện tiếp nhận hàng năm một lượng bức xạ mặt trời rất lớn: trên 230 kcal/cm2năm; tháng ít nhất cũng 14 kcal/cm2. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 2.600-2.800 giờ, tổng nhiệt độ trong năm khoảng 10.0000C, phân bố tương đối điều hòa quanh năm. Xuất phát từ thực tế đó, với mong muốn đóng góp vào việc sử dụng năng lượng mặt trời thật sự hiệu quả, chúng tôi chọn giải pháp là nghiên cứu và chế tạo “Thiết bị sấy sử dụng năng lượng mặt trời ”

·     Thiết bị sấy nho, táo sử dụng năng lượng mặt trời tại Ninh Thuận có những ưu điểm vượt trội như sau:

- Sử dụng nguồn năng lượng sạch (năng lượng mặt trời) không tốn chi phí năng lượng khi sấy.

-  Không sinh ra chất thải gây ô nhiểm môi trường.

- Vận hành dễ dàng tiết kiệm thời gian và nhân công.

- Giá thành rẻ, phù hợp với túi tiền của người dân.

- Ngoài ra, giải pháp dự thi cũng thể hiện tính sáng tạo, tinh thần trách nhiệm với cộng đồng với xã hội chung tay bảo vệ môi trường và cải thiện điều kiện sống.

Mô tả theo sơ đồ khối như sau:

 
 

 
 
 

 

Tất cả thiệt bị thu nhiệt và tủ sấy được lắp trên hệ thống sáu bánh xe để có thể di chuyển dễ dàng (Xem chi tiết bảng mô tả giải pháp).

 

 

Thiết bị sấy năng lượng mặt trời

 

4.4. Kết quả giải pháp:

Trong điều kiện nắng mạnh với cường độ bức xạ mặt trời đo được 1000W/m2, nhiệt độ không khí ra khỏi bộ thu nhiệt đo được là 870C.

- Giải pháp phù hợp với Ninh Thuận có cường độ chiếu xạ mặt trời lớn, thời gian chiếu sáng dài và đồng đều nên có điều kiện tiếp nhận hàng năm một lượng bức xạ mặt trời rất lớn: trên 230 kcal/cm2năm; tháng ít nhất cũng 14 kcal/cm2. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 2.600-2.800 giờ, tổng nhiệt độ trong năm khoảng 10.0000C, phân bố tương đối điều hòa quanh năm.

- Tính mới là:Các tấm thu của bộ thu nhiệt từ năng lượng mặt trời được tôi gia công theo dạng uốn lượn có cánh tản nhiệt giúp tăng hiệu quả trao đổi nhiệt giữa tấm thu và không khí.

- Tính sáng tạo: Kết cấu độc đáo làmnhiệt độ không khí sau bộ thu nhiệt có thể lên 870C đạt 92% so với nhiệt độ tính toán lý thuyết của các nhà khoa học là 940C; phù hợp sử dụng để sấy các vật liệu như nho, táo, cá, mực ... đảm bảo vệ sinh, nhất là các vật liệu sấy không thể phơi trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời.

5.2 Khả năng áp dụng:

-Nếu sản xuất đại trà có thể triển khai ngay mà vẫn bảo đảm vân hành đạt thông số kỹ thuậtcủa vật liệu sấy yêu cầu có nhiệt độ sấy nhỏ hơn 600C.

5.3 Hiệu quả.

Lợi nhuận kinh tế:

- Về lợi nhuận kinh tế thì tiền điện tiêu thụ cho máy sấy tương tự là 22x2.500 đ/KW = 55.000 đồng/mẻ.

- Khi sấy bằng năng lượng mặt trời không tốn chi phí điện năng này.

Hiệu quả xã hội:

- Giải pháp của tôi góp phần bảo vệ môi trường phù hợp với xu thế phát triển hiện nay của Việt Nam cũng như trên thế giới.

 

          Sau thời gian nghiên cứu chế tạo, thực nghiệm và hiệu chỉnh thiết bị chúng tôi bổ sung tiếp theo để giải pháp hoàn thiện như sau:

-       Bổ sung một tấm pin năng lượng mặt trời công suất vừa đủ để cấp nguồn cho thiết bị đo và quạt hút để thiết bị hoàn toàn sử dụng năng lượng sạch.

-       Bổ sung mạch điện tự động điều khiển tốc độ quạt theo nhiệt độ cài đặt cho các vật liệu sấy khác nhau, hoặc tùy theo cường độ bức xạ của mặt trời./.

 

Phạm Châu Hoành
Số lượt đọc: 647 - Ngày cập nhật: 27/09/2019
 Về trang trước    Bản in    Về đầu trang
Bài đã đăng:
12345
TRANG CHỦ       GIỚI THIỆU       LIÊN HỆ
Designed by  Ninh Thuan Software