太陽能脫水機（或太陽能乾燥機）可讓使用者保存食物，而不會產生與其他乾燥技術相關的能源成本或污染。
幾千年來，農產品和其他產品一直在露天透過陽光和風進行乾燥。目的要么是保存它們以供以後使用，就像食物一樣；要么是保存它們以備後用。或作為生產過程的一個組成部分，如木材、煙草和洗滌。在工業化地區和部門，露天乾燥現已很大程度上被機械化乾燥機所取代，機械化乾燥機用鍋爐加熱進入的空氣，並用風扇強制空氣高速通過。機械化乾燥比露天乾燥速度更快，佔用的土地更少，通常可以提供品質更好的產品。但該設備價格昂貴，並且需要大量燃料或電力才能運作。
本技術簡介中的「太陽能乾燥」是指利用太陽能進行乾燥的方法，但不包括露天「日光乾燥」。使用太陽能乾燥機的理由是它們可能比陽光乾燥更有效，但比機械化乾燥機的運作成本更低。許多設計都經過了技術驗證，雖然尚未廣泛使用，但人們對其潛力仍然樂觀。
類型
水稻太陽能烘乾機
圖 1 顯示了一種著名的太陽能脫水機。它是針對大米的特殊要求而設計的，但其原理也適用於其他產品和設計類型，因為去除水分的基本需求是相同的。
透過自然對流將空氣吸入乾燥機。它在通過收集器時被加熱，然後在從大米中吸收水分時部分冷卻。米透過空氣和直接陽光加熱。
熱空氣比冷空氣可以容納更多的水分，因此所需的量取決於收集器中加熱到的溫度以及進入收集器時所容納的量（絕對濕度）。
空氣的吸濕能力受其初始濕度和隨後加熱到的溫度的影響如表 1 所示。
大多數乾燥過程的目標是將產品的水分含量降低到指定值。水分含量（濕基）表示為水的重量佔總重量的比例。米的水分含量通常必須從 24% 降至 14%。因此，要乾燥一噸米，必須去除100公斤的水。如果加熱空氣的「吸收能力」為 8g/m3，則乾燥一噸米需要 100/0.0008 = 12,500/m3 的空氣。蒸發水所需的熱量為2.26kJ/kg。因此，蒸發 100 公斤水需要約 250 兆焦（70 千瓦時）的能量。對於乾燥機的太陽能熱輸入沒有固定要求。這是因為進入的環境空氣會放棄一些內部能量來蒸發水（在過程中變得更冷）。事實上，如果周圍空氣足夠乾燥，則不需要熱量輸入。儘管如此，額外的熱量還是有用的，原因有兩個。首先，如果空氣溫暖，則所需的空氣量就會減少。其次，米粒本身的溫度可能是重要因素，特別是在乾燥的後期階段，此時水分必須從米粒中心「吸」到其表面。此溫度本身主要取決於氣溫，但也取決於水稻直接接收到的太陽輻射量。在自然對流系統中，空氣流動是由於烘乾機內部的暖空氣比外部的冷空氣輕而造成的。這種密度差異在穀物床上產生了微小的壓力差，迫使空氣穿過穀物床。入口上方的床層高度 (h1) 和床層上方的出口高度 (h2) 越大，這種效應就會增強。增加 h2 的效果小於增加 h1 的效果，因為空氣在通過床層時會被冷卻。各種情況下的近似密度如表 2 所示可以看出，如果進入的空氣僅加熱 10-30°C，那麼乾燥機頂部的煙囪的存在幾乎沒有影響，除非它有效地充當太陽能收集器並提高了乾燥機的溫度。空氣顯著。要注意的是，即使密度差高達0.05kg/m2，那麼每米煙囪產生的壓力差也只有0.5Pa（百萬分之五大氣壓）。相較之下，強制對流系統通常在 100-500 Pa 的壓力差下運作。許多產品會因溫度過高而損壞。最嚴格的限制是豆類 (35°C)、稻米 (45°C) 和所有用於種子的穀物 (45°C)。
強制對流太陽能乾燥機
透過使用風扇產生氣流，乾燥時間可縮短 3 倍。此外，所需收集器的面積可減少高達 50%。因此，給定產品吞吐量所需的收集器面積可減少 5-6 倍。每天一噸烘乾機的初始成本約為 1500-2000 英鎊。風扇運轉 6 小時將消耗約 500 瓦，因此電費（0.07/kWhr）約為每噸乾燥米 0.20 瓦
帳篷烘乾機
帳篷式、箱式和櫃式乾燥機的顯著特徵是乾燥室和收集器合而為一，見圖 3。這樣可以降低初始成本。然而，乾燥時間並不總是比露天乾燥短得多。（可能迄今為止，人們對利用自然對流還沒有給予足夠的重視。）乾燥機的主要目的可能是提供保護，免受灰塵、污垢、雨水、風或捕食者的侵害，它們通常用於水果、魚、咖啡或其他物品。浪費率較高的產品。還有許多其他類型。溫室烘乾機是帳篷烘乾機更複雜的版本。箱式乾燥機可以採用隔熱材料以達到更高的溫度。儲料倉乾燥機結合了乾燥和長期儲存的功能。太陽能木材窯可能包括熱水儲存裝置，以便對乾燥速率進行必要的控制。太陽能乾燥還是露天乾燥？
首先，太陽能乾燥的一個重要優點是可以保護產品免受雨水、昆蟲、動物和可能含有糞便的灰塵的影響。有些系統還可以防止陽光直射。其次，更快的乾燥可以減少黴菌生長的可能性。第三，更高的乾燥溫度意味著可以進行更完全的乾燥，並且這可以允許更長的儲存時間（但前提是在儲存過程中防止再潮濕）。最後，更複雜的太陽能乾燥機類型可以對乾燥速率進行一定程度的控制。
哪種太陽能烘乾機？
太陽能乾燥機替代類型的選擇將取決於當地的要求，特別是營運規模。如果針對農民，那麼初始資本成本可能是主要限制因素，塑膠覆蓋的帳篷或箱式烘乾機可能是合適的。
然而，可能存在更集中乾燥的趨勢，以實現設備的更密集使用。玻璃蓋的較高初始成本可能是可以承受的，並且電網電力可以用於運行風扇並為給定的收集器區域獲得更快的吞吐量。
對於中等規模和資本成本來說，自然對流米烘乾機是一種經過充分驗證的設計。
使用太陽輻射或燃料來加熱空氣之間的選擇主要是在較高的初始成本和持續的燃料成本之間進行選擇，需要針對每個地點進行分析。在某些情況下，可以以較低的機會成本燃燒稻殼或其他燃料。一噸稻米可產生200公斤稻殼。與太陽能加熱相比，燃料加熱通常可以更好地控制乾燥速率；它還可以實現連續乾燥。如果需要其中任何一個，則可以使用通過太陽能預熱空氣的組合系統。
相關項目
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外部連結
進一步閱讀
- 食品乾燥（實踐行動技術簡介）
- 乾燥技術實際行動技術簡介
- 盤式乾燥機實際操作技術簡介
- Anagi 托盤乾燥機實用技術簡介
- 建造和使用簡單的太陽能乾燥器來保存淡季食物 HEDON
- 家庭能源網絡
- 乾燥食品以獲取利潤：小型企業指南 Barrie Axtell，ITDG Publishing，2002 年
- 建立食品乾燥業務：逐步指南 Fabrice Thuiller，ITDG Publishing，2002 年
- 太陽能乾燥機英聯邦科學理事會，1985 年
- 太陽能乾燥：食品保存的實用方法，國際勞工組織，1988 年
- 為小型企業發展生產太陽能乾果和蔬菜，NRI 1996
- 嘗試將其乾燥！托盤乾燥技術傳播案例研究，Barrie Axtell 和 Alex Bush，IT 出版社，1991 年
| 關鍵字 | 太陽能,太陽灶,能源 |
|---|---|
| 永續發展目標 | SDG07 負擔得起的清潔能源 |
| 執照 | CC-BY-SA-3.0 |
| 隸屬關係 | 實際行動 |
| 語言 | 英語（en） |
| 這裡有什麼連結 | 230頁 |
| 別名 | 太陽能乾燥，太陽能乾燥，太陽能脫水，DIY太陽能食品脫水機項目，DIY太陽能脫水機項目，原始：太陽能乾燥，太陽能脫水機 |
| 翻譯 | 越南語、韓語、土耳其語、西班牙語、法語、中文、烏爾都語、德語 |
| 影響 | 3,651 |
| 已創建 | 朗尼‧格拉夫曼2008 年2 月 25 日 |
| 修改的 | 十月 23, 2023由StandardWikitext 機器人 |
| 引用為 | “太陽能脫水機”。附錄。2008–2023 。檢索日期：2023 年 12 月 23 日。 |
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