پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

تعیین شرایط عملکرد بهینه در فرایند خشک کردن گیاه رزماری با استفاده از یک سامانه خشک کن تسمه نقاله ای ترکیبی مجهز به لامپ های مادون قرمز با منبع فوتوولتائیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
حماد ذرعی فروش 1
عادل بخشی پور 2
ایرج باقری 3
1 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران.
2 عضو هیات علمی دانشگاه گیلان
3 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، شهر رشت، استان گیلان
10.22034/jrmam.2023.14076.618
چکیده
در پژوهش حاضر از یک سامانه خشک‌کن تسمه نقاله‌ای پیوسته ترکیبی شامل آبگرمکن خورشیدی و لامپ‌های مادون قرمز تامین شونده با انرژی خورشیدی برای خشک کردن برگ‌های رزماری استفاده شد و مشخصات عملکرد آن از نظر زمان خشک شدن، انرژی مصرفی کل، نسبت انرژی خورشیدی و بازده انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت. در هر آزمایش مقادیر 300 گرمی از برگ‌های تازه برداشت شده رزماری در دمای هوای 50 درجه سلسیوس و مقادیر مختلف سرعت جریان هوای ورودی (7، 8 و 9 متر بر ثانیه) و توان لامپ مادون قرمز (0، 150 و 300 وات) تحت فرایند خشک شدن قرار گرفتند. نقطه بهینه برای شرایط کاری سامانه خشک‌کن با استفاده از روش سطح پاسخ با انتخاب مقادیر مناسب برای سرعت هوای ورودی و توان مادون قرمز بر اساس این معیارها تعیین شد: به حداقل رساندن زمان خشک‌شدن، به حداقل رساندن انرژی مصر‌فی کل، به حداکثر رساندن بازده انرژی و به حداکثر رساندن نسبت انرژی خورشیدی. بر این اساس، نقطه بهینه انتخابی شامل توان مادون قرمز 300 وات و سرعت هوای 85/8 متر بر ثانیه بود. تحت شرایط تعریف شده، مشخصات عملکردی سامانه خشک کن شامل زمان خشک کردن، انرژی مصرفی کل، بازده انرژی و نسبت خورشیدی به ترتیب برابر با 13/149 دقیقه، kJ 91/3868، 37/52 درصد و 57/0 بدست آمد. با توجه به یافته‌های این تحقیق می‌توان نتیجه گرفت که بکارگیری سامانه‌های خشک‌کن توسعه یافته می‌تواند تا حد قابل توجهی نیاز به منابع سوخت فسیلی را کاهش داده و منجر به راندمان عملکردی قابل قبول در فرایند خشک کردن گیاهان دارویی شود.
کلیدواژه‌ها
بهینه‌سازی
روش سطح پاسخ
خشک کن
انرژی خورشیدی
بازده انرژی

موضوعات