نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشگاه کردستان

چکیده

یکی از مهم­ترین ایراداتی که در سامانه­های خورشیدی مانند خشک­کن­های خورشیدی وجود دارد، پایین بودن راندمان حرارتی آن­ها است که این امر باعث شدن کشاورزان برای خشک­کردن محصول به استفاده از روش­هایی روی آورند که یا از نظر اقتصادی به صرفه نبوده و یا کیفیت محصول به دست آمده بسیار پایین است. استفاده از مواد ذخیره کننده انرژی از راه­حل­های موثر برای افزایش بازده حرارتی است. در این تحقیق بازده خشک­کردن و انرژی ویژه مصرفی برای سه نوع خشک­کن­ کابینتی مجهز به جمع­کننده صفحه تخت، سهموی و لوله خلا به طور مجزا بررسی شد. ارزیابی­ها نشان داد استفاده از مواد تغییر فاز دهنده تا حد زیادی می­تواند به بهبود بازده خشک­کردن کمک نماید. با پیوسته نمودن سامانه، خشک کردن محصول می­تواند حتی در نیمه­های شب نیز انجام گیرد. بالاترین میزان بازده خشک­کردن برای خشک­کن مجهز به جمع کننده لوله خلا به میزان 02/39 درصد به دست آمد. این در حالی بود که مقداری از انرژی مصرفی نیز در مخزن ذخیره کننده باقی مانده بود. کمترین میزان انرژی ویژه به میزان 12/7 مگاژول بر کیلوگرم مربوط به همین حالت بود. نتایج ارزیابی کیفی نشان داد کیفیت محصول شده در همه حالت­ها بهتر از محصول خشک شده در مقابل آفتاب به صورت مستقیم بود. با افزایش مدت زمان خشک شدن به دلیل تخریب ساختار درونی و تغییر رنگ غیر قابل برگشت، کیفیت محصول به شدت کاهش می­یابد. بنابراین ورقه­های خشک شده با خشک­کن مجهز به جمع کننده لوله تخلیه، کیفیت بهتری نسبت به بقیه سامانه­ها داشتند.      

کلیدواژه‌ها

  1. 1. Akbari, A., M. Shahedi, N. Hamdami, S. Dokhani, and M. Sadeghi. 2009. The kinetics of moisture loss and comparison of the quality of tomato slices dried with three methods: Hot air drying, Traditional sun drying and solar drying. Journal of science and technology ofangricultural and natural resource, 47: 445-459. (In Persian).
    2. Arabhosseini, A., H. Samimi-Akhijahani, and M. Motahayyer. 2019. Increasing the energy and exergy efficiencies of a collector using porous and recycling system. Renewable Energy, 132: 308-325.
    3. Ashrabi-Ananno, A., M. Hasan-Masud, P. Dabnichki, and A. Ahmed. 2020. Design and numerical analysis of a hybrid geothermal PCM flat plate solar collector dryer for developing countries. Solar Energy, 196: 270-286.
    4. Cunningham, S.E., W. A. M. McMinn, T. R. A. Magee, and P. S. Richardson. 2008. Experimental study of rehydration kinetics of potato cylinders. Food Bioproduct Process, 86: 15- 24.
    5. Dianda, B., M. Ousmane, and S. Kam. 2015. Experimental study of the kinetics and shrinkage of tomato slices in convective drying. African journal of food science, 9: 262-271.
    6. Dorouzi, M., H. Mortezapour, H. R. Akhavan, and A. Ghazanfari Moghaddam. 2018. Tomato slices drying in a liquid desiccant-assisted solar dryer coupled with a photovoltaic-thermal regeneration system. Solar Energy, 162: 364-371.
    7. El Khadraoui, A., S. Bouadila, S. Kooli, A. Farahat, and A. Guizani. 2017. Thermal behavior of indirect solar dryer: Nocturnal usage of solar air collector with PCM. Journal of Cleaner Production, 148: 37-48.
    8. Eltawil, M., A. Mostafa, M. Azam, and A. O. Alghannam. 2018. Solar PV powered mixed-mode tunnel dryer for drying potato chips. Renewable Energy, 116: 594-605.
    9. Fudholi A., K. Sopian, M. H. Yazdi, M. H. Ruslan, M. Gabbasa, and H. A. Kazem. 2014. Performance analysis of solar drying system for red chili. Solar Energy, 99: 47-54.
    10. Karel-kroos, R., M. E. R. M. C. Mata, and M. E. M. Duarte. 2002. Shrinkage effect during the drying process of fresh pretreated tomatoes (Lycopersicon esculentum L.). Revista Brasileria de Produtos Agroindustriais, 4: 187-194.
    11. Khazaei, J., G. R. Chegini, and M. Bakhiani. 2008. A novel alternative method for modeling of air temperature and slice thickness on quality and drying kinetics of tomato slices: Superposition technology. Drying Technology, 6: 759-775.
    12. Krokida, M.K., and D. Marinos-Kouris. 2003. Rehydration kinetics of dehydrated products. Journal of food engineering, 57: 1–7.
    13. Magdic, D., J. Lukinac, S. Jokic, F. Cacic-Kenjeric, M. Bilic, and D. Velic. 2009. Impact analysis of different chemical pre-treatments on colour of apple discs during drying process. Journal of food science, 1: 31-35.
    14. Mohammad Zadeh, P., T. Sokhansefat, A. B. Kasaeian, F. Kowsary, and A. Akbarzadeh. 2015. Hybrid optimization algorithm for thermal analysis in a solar parabolic trough collector based on nano-fluid. Energy, 82: 857–864.
    15. Moreira, R., A. Figueiredo, and A. Sereno. 2000. Shrinkage of apple disks during drying by warm air convection and freeze drying. Drying Technology, 18: (1-2), 279-194.
    16. Motahayyer, M., A. Arabhosseini, H. Samimi-Akhijahani, and M. Khashechi. 2018. Application of computational fluid dynamics in optimization design of absorber plate of solar dryer. Iranian journal of biosystems engineering, 49 (2): 285-294.
    17. Nikjooy, S., and S. S. Jahanshahi. 2014. Effect of hot-air drying conditions on the quality of rhubarb (Rheum Ribes L.). International journal of agricultural crop science, 7: 230-236.
    18. Othman, M. F., A. Adam, G. Najafi, and R. Mamat. 2017. Green fuel as alternative fuel for diesel engine: A review. Renewable and sustainable energy review, 80: 694-709.
    19. Salami P. 2016. Design and construction of the PVT system to increase the energy efficiency of solar flat plate collector, [Ph.D. Thesis.], University of Tabriz, Tabriz, Iran.
    20. Shalaby, S.M., and M. A., Bek. 2014. Experimental investigation of a novel indirect solar dryer implementing PCM as energy storage medium. Energy Conversion and Management, 83: 1-8.
    21. Shalaby, S.M., M. A. Bek, and A. El-Sebaii. 2014. Solar dryers with PCM as energy storage medium: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 33: 110-116.
    22. Samimi-Akhijahani, H. and A. Arabhosseini. 2018. Accelerating drying process of tomato slices in a PV-assisted solar dryer using a sun tracking system. Renewable Energy, 123: 428-438.
    23. Samimi-Akhijahani, H., and A. Arabhosseini. 2018. Accelerating drying process of tomato slices in a PV-assisted solar dryer using a sun tracking system. Renewable energy, 123: 428-438.
    24. Taiwo, K.A., and O. Adeyemi. 2009. Influence of blanching on the drying and rehydration of banana slices. African journal of food science, 3: 307-315.
    25. Tay, N.H.S., M. Belusko, and F. Bruno. 2012. Experimental investigation of tubes in a phase change thermal energy storage system, Applied Energy, 90(1): 288–297.