بررسی تجربی عملکرد خشک‌کن خورشیدی سبزیجات با گرمادهی غیرمستقیم نانوسیال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، ایران

2 دانشیار، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران

چکیده

در این تحقیق، یک خشک‌کن خورشیدی جریان غیر مستقیم سبزیجات با گرما­دهی غیرمستقیم توسط نانوسیال به‌صورت تجربی مورد آزمایش قرار گرفته است. سیستم شامل گردآورنده خورشیدی صفحه تخت با سیال واسطه نانوسیال آب-آهن بوده و ماده خشک‌شونده سبزی نعنا و زمان آزمایش نیز تابستان و پاییز 1400 در دانشگاه پیام نور در آغاجاری در جنوب ایران بوده است. بررسی­ها نشان داد که متوسط بازدهی گردآورنده مورد استفاده 3/44% و متوسط بازده گرمایی خشک‌کن 1/26 % است.  همچنین در مقایسه با تحقیقات پیشین بازدهی قابل قبولی را برای خشک­کن با گرما­دهی غیر مستقیم ارائه می­دهد. شرایط آب هوایی شامل دما، رطوبت و تابش خورشید مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به داده­ها مشخص شد که تأثیر رطوبت و سرعت باد به دلیل عدم تغییرات زیادو ضریب همبستگی پیرسون نزدیک به 3/0، اندک بوده است. ولی در خصوص دمای هوا و تابش خورشیدی با افزایش دما و تابش مراحل خشک شدن در زمان کمتری اتفاق می­افتد به گونه­ای که رطوبت تعادلی در حدود 5ساعت به کمتر از 10% می­رسد و باعث می­شود که کارایی خشک­کن به حدود %29 برسد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  ضیاءفروغی ا, و ابوالفضلی اصفهانی ج.، بررسی انرژی و زمان خشک شدن لایه نازک سیب زمینی در یک خشک کن ترکیبی خورشیدی- متناوب فروسرخ مجهز به سامانه تولید برق فتوولتائیک. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د. 47، ش. 1، ص. 141-149، 1396.
[2] مروج م.، بررسی تجربی کارایی کلکتورخورشیدی لوزوی بدون رایزر با استفاده از نانوسیال سیلیس-آب. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د. 50، ش. 4، ص. 201-207، 1399.
[2] Noghrehabadi A., Hajidavaloo E., Moravej M., and Esmailinasab, A., An experimental study of the thermal performance of the square and rhombic solar collectors. Thermal Science22(1 Part B), 487-494, 2018.
[3] Moravej M., and Namdarnia F., Experimental Investigation of the Efficiency of a Semi-Spherical Solar piping Collector. Journal of Renewable Energy and Environment5(2), 22-30, 2018.
[4] Ahmadi A., Ehyaei M. A., Doustgani A., El Haj Assad M., Hmida A., Jamali D., Kumar R., Li Z. and Razmjoo A., Recent residential applications of low-temperature solar collector. Journal of Cleaner Production279, 123549, 2021.
[5] Subramavian C. V., Neelamegam P. and Umayal Sundari A. R., Drying kinetics of muscat grapes in a solar drier with evacuated tube collector. International Journal of Engineering27(5), 811-818., 2014.
[6] Fudholi A., Sopian K., Yazdi M. H., Ruslan M. H., Gabbasa M., and Kazem H. A., Performance analysis of solar drying system for red chili. Solar Energy99, 47-54, 2014.
 [7] Singh S., Gill R. S., Hans V. S., and Singh M., A novel active-mode indirect solar dryer for agricultural products: Experimental evaluation and economic feasibility. Energy222, 119956, 2021.
[8] El-Sebaii A. A., and Shalaby S. M., Experimental investigation of drying thymus cut leaves in indirect solar dryer with phase change material. Journal of Solar Energy Engineering. 139(6): 061011, 2017.
[9] Güler H. Ö., Sözen A., Tuncer A. D., Afshari F., Khanlari A., Şirin C., and Gungor A., Experimental and CFD survey of indirect solar dryer modified with low-cost iron mesh. Solar Energy197, 371-384, 2020.
[10] César L. V. E., Lilia C. M. A., Octavio G. V., Isaac P. F., and Rogelio B. O., Thermal performance of a passive, mixed-type solar dryer for tomato slices (Solanum lycopersicum). Renewable Energy147, 845-855., 2020.
[11] Tchaya G. B., Tchami J. H., Kamta M., and Kapseu C., Solar Energy Storage in an Indirect Solar Dryer (ISD) with Stone for Drying in Continuous. Journal of Solar Energy Research3(1), 81-85, 2018.
[12] Subbian V., Murugavel K. K., Raja R. S., and   Shanawaz A. M., Experimental investigation and the performance evaluation of a mixed mode solar dryer for coconut. Materials Today: Proceedings45, 3662-3665, 2021.
[13] Komble S. P., Kulkarni G. N., and Sewatkar C. M., Experimental Investigation of Solar Drying Characteristics of Grapes. In Proceedings of the 7th International Conference on Advances in Energy Research (pp. 537-546). Springer, Singapore, 2021.
[14] Malakar S., and Arora V. K., Experimental Investigation of Evacuated Tube Solar Air Collectors for Drying Application. In Recent Advances in Mechanical Engineering (pp. 395-404). Springer, Singapore., 2021.
[15] Shrivastava V., and Kumar A., Experimental investigation on the comparison of fenugreek drying in an indirect solar dryer and under open sun. Heat and Mass Transfer52(9), 1963-1972., 2016.
[16] Mahapatra A., and Tripathy P. P., Experimental investigation and numerical modeling of heat transfer during solar drying of carrot slices. Heat and Mass Transfer55, 1287-1300, 2019.
 [17]  روزدار ف, عزیزی ارانی م, غنی ع، و داوری نژاد غ.، بررسی تأثیر روشهای مختلف خشک کردن بر زمان خشک شدن و برخی خواص بیوشیمیایی (Mentha piperita L.) فلفلی نعنا. علوم باغبانی، د. 28، ش. 3، ص. 407-415 ، 1393.
[18] Ndukwu M. C., Onyenwigwe D., Abam F. I., Eke A. B., and Dirioha C., Development of a low-cost wind-powered active solar dryer integrated with glycerol as thermal storage. Renewable Energy154, 553-568., 2020.
[19] Simo-Tagne M., Ndukwu M. C., and Azese M. N., Experimental modelling of a solar dryer for wood fuel in Epinal (France). Modelling1(1), 39-52, 2020.
[20] Lingayat A., Chandramohan V. P., Raju V. R. K., and Kumar A., Development of indirect type solar dryer and experiments for estimation of drying parameters of apple and watermelon. Thermal Science and Engineering Progress, 16, 10047, 2020.
[21] باقری ن, کیهانی ع, محتسبی س, و علی مردانی ر.، پایش پارامترهای موثر بر خشک شدن سبزی های برگی در یک خشک کن خورشیدی همرفت اجباری، مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی، د. 10، ش. 4، ص.  73-88، 1388.