小型太阳能热泵联合干燥系统的设计与分析

根据湛江市的气候条件,设计了小型的太阳能热泵联合干燥装置,并对该装置的热泵单独运行和太阳能热泵联合运行的制热系数进行了讨论,结果表明太阳能热泵联合运行可以提高热泵系统的制热效率。

太阳能-热泵联合装置设计及香菇干燥实验研究

研发设计一种新型太阳能-热泵联合干燥装置,并进行干燥香菇实验验证。设计一种空气式太阳集热器,采用双通螺旋直流真空管,其内设置有高性能相变蓄热材料的蓄能芯。干燥室采用夹层多点送风并设计扰流风扇,增加送风均匀性。太阳能干燥系统和热泵系统可以单独或联合工作。在50、60℃、风速为2~3 m/s条件下,将香菇从初始水分含量91%干燥至国标规定的安全储藏水分≤13%,分别采用热泵干燥、太阳能干燥和太阳能热泵联合干燥,干燥时间分别为300~270 min、280~260 min和270~240 min。实验结果分析表明,该文所设计的太阳能热泵联合干燥系统的性能系数(COP)在3.50~4.35之间,能源利用率在0.58~0.78之间。

风干板栗太阳能-热泵联合干燥特性与数学模型研究

为研究风干板栗太阳能-热泵联合干燥特性,以新鲜板栗为原料,探讨干燥温度、干燥风速、装载量对风干板栗干燥速率和干基含水率的影响,在不同干燥温度、干燥风速、装载量条件下分别对新鲜板栗进行干燥,并比较了6种数学模型在风干板栗太阳能-热泵联合干燥的适用性,同时以Fick第二扩散定律为依据,确定风干板栗不同干燥条件下的有效水分扩散系数。结果表明:风干板栗干燥过程由调整阶段和降速干燥阶段控制,主要表现为降速干燥;干燥温度越高、干燥风速越高以及装载量越小,干燥至目标含水率所用时间越短,干燥速率越大;干燥过程中,有效水分扩散系数随干燥温度及干燥风速的升高、装载量的降低呈现增大的趋势,干燥温度从15℃升高到35℃,其有效水分扩散系数由3.00124×10^-10 m^2/s增大到8.42115×10^-10 m^2/s,干燥风速由1.0 m/s升高到5.0 m/s,其有效水分扩散系数由4.54717×10^-10 m^2/s增大到9.13767×10^-10 m^2/s;装载量从0.6 kg升高至5.4 kg,其有效水分扩散系数由1.14753×10-9 m^2/s降至3.20443×10^-10 m^2/s;通过比较决定系数(R2)、残差平方和及卡方(χ^2)得出,Page模型为描述风干板栗太阳能-热泵联合干燥的最优模型,验证发现试验值与模型预测值拟合度较高,Pearson相关系数为0.998,二者显著相关(P<0.05),说明Page模型能够较好地反映风干板栗干燥过程中水分变化规律。

超声波辅助漂烫预处理对太阳能-热泵联合干燥南瓜片品质的影响

研究超声波辅助漂烫预处理方法对太阳能-热泵联合干燥南瓜片品质的影响,以超声波温度、功率、频率和处理时间为单因素,研究其对干燥南瓜片色差、硬度、β-胡萝卜素及抗坏血酸含量的影响。通过正交优化分析获得最优工艺条件,并与传统漂烫预处理进行干燥南瓜品质的对比实验。结果表明,在超声波温度70℃、超声波功率为300 W、超声波频率为35 k Hz、超声波处理时间为3 min条件下,干燥处理对南瓜片的颜色及营养物质含量的影响最小,色差值为9.95,相比于传统热烫的预处理方法减少61.64%;硬度值为36.61 N;抗坏血酸含量为13.00 mg/100 g,较传统热烫提高41.38%。因此,相比于传统热烫的预处理方法优势依然明显。证明超声波这一物理手段可显著减少南瓜热处理时色泽变化及抗坏血酸等营养物质的流失,超声波辅助漂烫预处理手段可用于南瓜片干燥加工中。

栀子果太阳能-热泵联合干燥特性及动力学模型研究

本研究利用太阳能辅助热泵技术干燥栀子果,采用7种干燥模型对干燥特性实验数据进行非线性回归拟合求解,探讨在装载密度、干燥温度和物料厚度为条件因素下栀子果太阳能-热泵联合干燥过程中水分变化规律,确定最优干燥模型。结果表明:随着装载密度的增加,栀子果干燥时间逐渐增加,干燥速率呈先增后减的趋势;不同干燥温度和物料厚度对栀子果干燥速率有显著性影响。Verma模型较适用于描述栀子果在太阳能-热泵联合干燥过程中的水分变化规律,模型中R2拟合值最大可达0.9998,误差平方和(SSE)变化范围为0.0001~0.0088,方误差的根(RMSE)为0.0024~0.3161。研究结果为开发高效节能、营养丰富的干燥栀子果提供关键技术支持。

南瓜片太阳能—热泵联合干燥特性及动力学模型

研究不同干燥温度、装载密度和物料厚度对南瓜片干燥速率的影响,以探明南瓜片在太阳能—热泵联合干燥过程中的水分变化规律,并用7种干燥模型对干燥特性试验数据进行非线性回归拟合求解,确定模型系数并获得最优模型.结果表明:干燥温度、装载密度和物料厚度对南瓜片的干燥速率有显著影响(P<0.05),在各干燥条件下南瓜片均呈先加速后减速的干燥过程.通过对干燥动力学模型的拟合后发现,试验数据在Midilli and Kucuk模型中的回归系数(R^2)最大,残差平方和(SSE)和均方根误差(RMSE)较低.表明Midilli and Kucuk模型能较准确地表达和预测南瓜片太阳能—热泵联合干燥过程中的水分变化规律.

稻谷太阳能辅助热泵联合干燥特性的研究

文章以早籼稻谷为原料,采用太阳能辅助热泵联合干燥技术处理早籼稻谷并探讨其干燥规律。结果表明:太阳能辅助热泵联合干燥早籼稻谷可以明显地缩短干燥时间、降低早籼稻谷的水分含量,并且不受自然条件等影响,具有良好的干燥效果;该方法可以使早籼稻谷中水分含量达到储藏要求。