طراحی، ساخت و ارزیابی گرمکن خورشیدی مجهز به سیستم انتقال مایع گرم
چکیده
در این تحقیق، یک گرم¬کن خورشیدی اتوماتیک به منظور استفاده از انرژی تابشی خورشید برای خشک کردن محصولات کشاورزی توسط نرم افزار solid works طراحی و ساخته شد. در این خشک¬کن از مایع به عنوان سیال انتقال دهنده گرما استفاده شد. دو آزمون به منظور ارزیابی دستگاه خشک¬کن انجام شد و از آزمایش فاکتوریل، در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار استفاده گردید. آزمون اول که شامل 36 تیمار بود، به منظور تعیین مایع مطلوب و جنس صفحه جاذب مناسب و همچنین انتخاب یک تنظیم زمان مناسب برای تایمر پمپ هیدرولیک انجام شد. در این آزمون، تأثیر چهار متغیر مستقل شامل نوع مایع انتقال دهنده گرما (آب و روغن هیدرولیک)، جنس صفحه جاذب (فوم و آلومینیوم)، زمان تنظیم تایمر پمپ (5، 10 و 15 دقیقه) و دمای محیط (24، 28، 32 و 36 درجه سانتی¬گراد) بر دمای داخل جمع کننده خورشیدی، دمای بیشینه، دمای کمینه و نوسان دمای داخل خشک¬کن به عنوان متغیر وابسته بررسی شد. نتایج نشان داد که انتخاب مناسب برای نوع مایع و جنس صفحه جاذب به منظور ایجاد دمای بالا، به ترتیب روغن هیدرولیک و آلومینیوم می¬باشد. همچنین انتخاب ایده¬آل برای تنظیم تایمر پمپ هیدرولیک به منظور ایجاد دمای متعادل و یکنواخت، زمان 10 دقیقه به دست آمد. در آزمون دوم، تأثیر سرعت جریان هوای ورودی به خشک¬کن در سه سطح ( 5/1، 3 و 5/4 متر در ثانیه)، بر مدت زمان خشک شدن و نیز میزان چروکیدگی پنج محصول انگور، انجیر، آلو، گوجه فرنگی و سیب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سرعت جریان هوا بر چروکیدگی محصولات تأثیر معنی دار نداشت، اما بر روی مدت زمان خشک شدن در سطح یک در صد معنی¬دار بود. به طوری که با افزایش سرعت جریان هوا در محدوده مورد آزمون، مدت زمان خشک شدن کاهش پیدا کرد. نسبت خشک شدن و نیز رطوبت نسبی تعادلی محصولات خشک شده توسط خشک¬کن خورشیدی، محاسبه شد. همچنین محصولات مورد نظر به دو روش خشک کردن سنتی و استفاده از خشک¬کن خورشیدی خشک گردید و مدت زمان خشک شدن و نیز چروکیدگی محصولات خشک شده در این دو روش با یکدیگر مقایسه شد. تمام محصولات مورد آزمون در روش استفاده از خشک¬کن خورشیدی نسبت به روش سنتی در مدت زمان کمتری خشک شدند، به طوری¬که مدت زمان خشک شدن برای محصولات انگور 49 درصد، انجیر 52 درصد، آلو 60 درصد، گوجه¬فرنگی 53 درصد و سیب 56 درصد کاهش یافت. همچنین تمام محصولات خشک شده در روش استفاده از خشک¬کن خورشیدی نسبت به روش سنتی دارای چروکیدگی کمتری بودند، به طوری¬که چروکیدگی محصولات انگور 13 درصد، انجیر 10 درصد، آلو 15 درصد، گوجه¬فرنگی 13 درصد و سیب 14 درصد کاهش یافت. کلیه تجزیه و تحلیل¬ها در محیط نرم افزار minitab انجام پذیرفت و برای مقایسه میانگین¬ها از آزمون چند دامنه¬ای tukky در سطح احتمال 5 درصد استفاده شد. برای رسم نمودار¬های موجود نیز از صفحه گسترده excel استفاده گردید.