Tiểu luận Các phương pháp sấy nông sản bằng năng lượng mặt trời

ĐẶT VẤN ĐỀ: Trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển, nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng. Trong khi đó các nguồn nhiên liệu dự trữ như than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên và ngay cả thủy điện thì có hạn khiến cho nhân loại đứng trước nguy cơ thiếu hụt năng lượng. Việc tìm kiếm và khai thác các nguồn năng lượng mới như năng lượng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt, năng lượng gió và năng lượng mặt trời là một trong những hướng quan trọng trong kế hoạch phát triển năng lượng, không những đối với những nước phát triển mà ngay cả với những nước đang phát triển. Năng lượng mặt trời (NLMT)- nguồn năng lượng sạch và tiềm tàng nhất đang được loài người thực sự đặc biệt quan tâm. Do đó việc nghiên cứu nâng cao hiệu quả các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời và triển khai ứng dụng chúng vào thực tế là vấn đề có tính thời sự. Và việc ứng dụng năng lượng mặt trời trong sấy nông sản là trong những phương phát sử dụng nguồn năng lượng mặt trời hiệu quả, tiết kiệm và phù hợp với điều kiện nước ta.Việt Nam là nước có tiềm năng về NLMT, trải dài từ vĩ độ 8” Bắc đến 23” Bắc, nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao, với trị số tổng xạ khá lớn từ 100-175 kcal/cm2.năm (4,2 -7,3GJ/m2.năm) do đó việc sử dụng NLMT ở nước ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn. Chính vì lẽ đó mà em thưc hiện đề tài “Các phương pháp sấy nông sản bằng năng lượng mặt trời”để tìm hiểu sâu hơn về ứng dụng của việc sử dụng nguồn năng lượng mặt trời. II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: 1, Vai trò của việc sử dụng năng lượng mặt trời trong sấy nông sản: Sấy là quá trình loại bỏ bất kỳ chất lỏng (nước) ra khỏi vật liệu, kết quả làm tăng tỷ lệ hàm lượng chất khô.Sấy nông sản có tác dụng làm giảm nhẹ khối lượng, tăng ổn định khi bảo quản. Về nguyên tác thì sấy nông sản là để hâm nóng vật liệu,làm bốc hơi nước ở bề mặt và làm sôi lỏng bên trong vật liệu thoát ra ngoài. 2, Các phương phát sáy nông san bằng năng lượng mặt trời: Sản phẩm nông sản có thể sấy khô bằng cách sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp bức xạ mặt trời. a, Sấy trực tiếp bằng năng lượng mặt trời: Phương pháp đơn giản nhất của sấy bằng năng lượng mặt trời là phơi trực tiếp sản phẩm dưới ánh nắng mặt trời và để cho nắng và gió là khô sản phẩm. Có nhiều sản phẩm nông sản có thể được làm khô hiệu quả bằng phương pháp này. . Thiết bị sấy khô đơn giản có thể được tạo thành từ những tấm lưới mắt cáo làm bằng vật liệu gỗ hoặc các khối ximăng để cho phép không khí luân chuyển quanh sản phẩm. Đậy hờ lên sản phẩm một lớp vải thưa để tránh côn trùng và chim chóc trong quá trình phơi khô. Kiểm tra sản phẩm mỗi ngày, và di chuyển nó vào nơi an toàn nếu trời sắp mưa. Một phương pháp sấy bằng năng lượng mặt trời đơn giản là làm một cái giàn có các cột chống bằng gỗ và phủ lên trên bằng các tấm chiếu dệt thưa. Mô hình trình bày dưới đây được dùng phơi khô trực tiếp các lát cà chua tươi đặt trên những tấm chiếu dệt bằng rơm. Không khí có thể luân chuyển lên xuống quanh sản phẩm, làm khô nhanh chóng và giảm hao tổn do quá nhiệt. Tấm nhôm có thể được tận dụng để phản chiếu ánh nắng mặt trời lên khay sấy. Ví dụ dưới đây có sử dụng một tấm nilon để giữ nhiệt và rút ngắn thời gian sấy. Tất cả các khay đựng, giàn phơi hoặc các tấm chiếu dùng để phơi sản phẩm phải được giữ sạch sẽ. Khay được làm từ những tấm kim loại, nhựa hoặc nilon dễ làm vệ sinh hơn những khay bằng gỗ. Đôi khi nước quả dính chặt lên bề mặt khay sau mỗi lần sấy. Chất bẩn sẽ tích tụ và phát sinh nấm mốc gây hư hỏng và ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Dùng chất tẩy mạnh và một bàn chải để cọ rửa khay sấy, giàn phơi hoặc các tấm chiếu cho sạch. Sau đó phơi khô dưới nắng trước khi tiếp tục sử dụng khay để sấy rau quả. Một chất liệu tốt để tránh bụi bẩn từ đường xá, sàn đất là Canxi clorid . Khi xịt chúng lên mặt đất, canxi clorid sẽ hấp phụ hơi ẩm từ không khí và giữ cho đất luôn ẩm. Vẩy canxi clorid lên mặt đất với lượng ½ pound cho mỗi diện tích m2. Để hạn chế sự phát triển của nấm mốc trên các khay sấy, giàn phơi và các tấm chiếu trong suốt thời gian nghỉ phơi, phải rửa và phơi khô một cách kỹ lưỡng, sau đó cất chúng ở nơi thoáng gió. b, Sấy gián tiếp bằng bức xạ năng lượng mặt trời: Phương phát sấy gián tiếp là dử dụng bộ phận thu nhiệt riêng nối với buồng sấy khong trong suốt. Các thiết bị sấy gián tiếp được thiết kế theo kiểu tập hợp năng lượng mặt trời(một hộp cạn, bên trong sơn màu đen, được đậy ở phía trên bằng một tấm kính) hơi nóng sẽ chuyển lên một cái giá có từ 4-6 khay chứa sản phẩm. * Một số dạng buồng sấy thường dùng: Để làm tăng hiệu quả của quá trình sấy, một số loại cấu trúc phải được sử dụng để giữ bức xạ nhiệt mặt trời. Dưới đây là một số mẫu thiết bị sấy sử dụng năng lượng mặt trời. Dạng buồng sấy Mô tả Sơ đồ buồng sấy Buống sấy trực tiếp Làm bằng kính trong suốt và không có bộ phận thu nhiệt riêng Buồng sấy gián tiếp bộ phận thu nhiệt riêng nối với buồng sấy khong trong suốt Có Buống sấy hỗn hợp Buống sấy bằng kính trong suốt và có bộ phận thu nhiệt riêng Buồng sấy ống (Tunnel) Hình khung vòm với một hoặc 2 lớp kính trong suốt. Thông thường là buồng sấy trực tiếp, tuy nhiên cũng có thể là sấy gián tiếp trong một số trường hợp Dạng ống thấp (low tunnel) Gần giống như buồng sấy trực tiếp, nhưng thấp hơn và thông thường chỉ có thể đặt được 1 lớp sản phẩm. Buồng sấy dạng lều bạt Buồng sấy trực tiếp, thông thường có các chi tiết khung thẳng. Sấy buồng Là bất kỳ kiểu buống sấy nào đề cập ở trên Tuy nhiên thường là sấy gián tiếp với hệ thống đảo khí cưỡng bức có khả năng sấy các lớp sản phẩm dày (hơn 30mm) . Một số mô hình sấy năng lượng mặt trời phức tạp hơn có thêm cửa sổ bằng kính hoặc nhựa trong đậy bên trên sản phẩm, vừa chống côn trùng tốt hơn vừa giữ được nhiều nhiệt từ mặt trời hơn. Thiết bị sấy trực tiếp bằng năng lượng mặt trời Hầm sấy kiểu nhà kính dùng để sấy nông sản Hệ thống sấy thóc bằng năng lượng mặt trời III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: 1. Kết luận: Sấy nông sản bằng năng lượng mặt trời là một trong những ứng dụng có hiệu quả và tiết kiệm trong việc sấy nông sản, nhờ đó mà công việc tìm hiểu, nghiên cứu, để đưa ra các phương phát sấy nông sản sử dụng năng lượng mặt trời một cách hiệu quả nhất, phù hợp với địa hình vị trí địa lý của nước ta. 2. Kiến nghị: Hiện nay, sử dụng nguồn năng lượng mặt trời là xu hướng tất yếu của thế giới. Muốn khai thác và sử dụng một cách hiệu quả, đòi hỏi nhà nước phải có những chính sách định hướng và hỗ trợ hợp lý. Bên cạnh việc cấp kinh phí cho hoạt động nghiên cứu, thử nghiêm, nhà nước cần đỡ đầu và tạo điều kiện cho các doanh nghiệp đầu tư vào quá trình chuyển giao công nghệ, nhằm nâng cao số lượng cũng như chất lượng các sản phẩm. Có như vậy, nước ta mới có thể đưa ứng dụng năng lượng mặt trời vào sấy nông sản nói riêng và ngành công nghiệp năng lượng mới nói riêng, tiến tới trọng điểm trong tương lai, góp phần giải quyết tình trạng thiếu năng lưọng theo hướng lâu dài. IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.PGS.TS Phạm Xuân Vương. Giáo trình kỹ thuật sấy nông nghiệp. (Hà Nội 2006) 2. TS Đinh Vương Hùng.Bài giảng động lực 2 3. trang web: 4.trang web: