闷晒式太阳能烘干装置【字数：10844】
冬春两季日照不足，如果遇到阴雨天气，洗完的衣服经常得不到充足太阳光照射，无法快速晾干。本文设计了一种新型的太阳能烘干装置，主要利用太阳能光热转换以及太阳能光电转换的工作原理，该装置由玻璃板、黑色墨水、太阳能风扇、保温塑料、强力粘钩组成，利用玻璃板搭建装置结构，利用强力粘钩悬挂物品，利用涂黑墨水加强太阳光的吸收，利用太阳能风扇加快空气流通速率。比较自然情况下、加入太阳能烘干装置、外加风扇以及加入保温层四种不同情况下烘干的速率，结果显示自然条件下烘干速率最慢，加入太阳能烘干装置温度提升了10℃，速率提升了18%；加入风扇后空气流通速率提升，烘干速率提升了30%；烘干装置加入保温层后温度提升了5℃，烘干速率提升了20%。利用本装置可以快速烘干衣物、谷物等物品，具有很好的使用前景。
目录
1.绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2研究现状 1
1.3研究趋势 3
1.4本文研究内容 3
2.太阳能利用 4
2.1太阳能 4
2.2中国太阳能光热利用现状 4
2.3中国太阳能光电利用现状 5
2.4国外太阳能利用现状 5
3.烘干装置研究 7
3.1烘干机的分类 7
3.2衣物烘干装置 7
3.3其它烘干装置 8
4.方案设计 10
4.1实验原理 10
4.2搭建实物材料 10
4.3各材料的功能 10
4.4实物搭建 13
5.实验过程以及数据测量 14
5.1实验过程 14
5.2数据测量 15
5.2.1测量10cm毛巾 15
5.2.2测量15cm毛巾 17
5.3实验数据分析 18
5.3.1比较10cm大小毛巾 18
5.3.2比较15cm大小毛巾 20
5.4实验数据结论 22
结论与展望 23
参考文献 24
致谢 25
1.绪论
1.1研究背景及意义
近些年来，随着经济的快 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
速发展，各行各业对烘干技术的要求也越来越高，烘干量也越来越大。在我国，传统的烘干技术主要是燃烧化石燃料或者木柴等能源进行发热烘干，这种做法不仅效率低下、能源消耗巨大，而且对环境产生了巨大的危害，造成了酸雨、温室效应、雾霾等灾害。同时,采用传统能源的烘干技术,在物料的烘干过程中,会出现有害气体进入烘干房,使物料里含有硫等有害物质,形成二次污染[1]。随着科技的进步发展，科学家逐渐发明了许多新型的烘干机装置，这些烘干机大多采用电热器烘干，电热器烘干装置用电量较大，并且当所需烘干的物品越多时，不仅耗电用量更多，而且无法满足烘干的进程需求。根据有关数据显示，截止到2012年，在煤、石油、天然气等不可再生能源的消耗量上中国位居前列，在煤炭的消耗量上占据了全世界煤炭消耗量的一半，2016年我国的煤炭消耗量更是达到了43.6亿吨[2]。如果再依靠传统能源去发电作为能源，不仅能源短缺的问题将会越来越严重，环境问题也会随着彰显出来，所以需要研究出新型的烘干装置来代替目前的烘干装置，发展太阳能烘干装置就是一个可以有效改善目前问题的措施。太阳能烘干装置顾名思义就是利用太阳能作为能量来源，和传统能源相比，太阳能可以说是取之不尽的，使用太阳能可以有效的缓解人类的能源危机问题，而且太阳能是一种清洁能源，消耗太阳能不会对环境造成污染。
1.2研究现状
目前太阳能烘干技术已经受到了许多国家的关注，也研究出了各式各样的太阳能烘干装置。这些装置原理都是利用光热转化和光电转化，但在结构上面有很多不同的地方。主要有三类新型太阳能烘干装置。
第一类为对日跟踪太阳能烘干装置（如图11所示）。对日跟踪太阳能干燥装置,使用时,首先利用光敏电阻根据光照强度的不同产生不同的阻值,从而将不同的阻值产生的阻值差转化为信号差传递给电压比较器,而传输的信号将功率放大再传给减速直流发电机,这样便能够带动弧形太阳能板随日照角度进行旋转更好的吸收太阳能,之后弧形太阳能板将太阳能转化为蓄电池的电能,从而为电加热器和导热油蓄热锅炉进行不停供电,从而将其产生的热量传输到装置体内使得内部达到常规干燥的要求,并且避免了干燥装置内温度上不去的可能性产生,而电加热器本身能够控制加热时间和加热程度,因而能够更好的控制体内温度,再利用干燥装置体内的循环风机对物体进行干燥,利用散热器将体内多余的热量散发出去,保持体内热量平衡。
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图11 对日跟踪太阳能干燥装置
第二类的太阳能烘干装置与其他设备联合在一起（如图12所示），目前有一种太阳能烘干装置就是和热泵联合使用，太阳能与热泵联合烘干装置包含太阳能热水器,太阳能热水器的出水口直接与第一水泵的入口相连接,第一水泵的出口通过第一电磁阀与储热水箱的第一入口相连接,第一水泵的出口通过第二电磁阀和热泵与储热水箱的第一入口相连接,第一电磁阀所在的支路与第二电磁阀和热泵所在的支路并联设置,储热水箱的第一出口与烘房热水盘管的入口相连接,烘房热水盘管的出口与第二水泵的入口相连接,第二水泵的出口与储热水箱的第二入口相连接,储热水箱的第二出口与太阳能热水器的回水口相连接,烘房热水盘管的一侧设有离心风机。
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图12 太阳能烘干装置与热泵联合
第三类的太阳能烘干装置如图13所示。其顶部集热面采用3毫米厚双层玻璃或厚度为0.1～0.25毫米双层塑料薄膜制成。四周墙壁采用空心保温砖砌筑,内壁面涂抹2厘米厚石棉水泥保温层,然后喷涂一层无光黑漆。外壁面用1厘米厚水泥沙浆抹灰即可。烘干装置的底部用砖铺平,然后铺一层厚约10厘米的干木屑,再覆盖一层黑色无光地板革。地面上敷设两条伸向室外的导轨,用作钢丝网床进出的轨道。墙壁顶端设有排水槽,用来收集并排除凝结在集热面内表面上的凝结水,烘干装置的后墙壁布置两个直径为200毫米的轴流式排风扇。墙壁中间部位开设一个检查门,以便及时清扫和进行维修工作。烘干装置的东侧墙下部设置进料口[3]。
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图13 烘干装置
目录
1.绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2研究现状 1
1.3研究趋势 3
1.4本文研究内容 3
2.太阳能利用 4
2.1太阳能 4
2.2中国太阳能光热利用现状 4
2.3中国太阳能光电利用现状 5
2.4国外太阳能利用现状 5
3.烘干装置研究 7
3.1烘干机的分类 7
3.2衣物烘干装置 7
3.3其它烘干装置 8
4.方案设计 10
4.1实验原理 10
4.2搭建实物材料 10
4.3各材料的功能 10
4.4实物搭建 13
5.实验过程以及数据测量 14
5.1实验过程 14
5.2数据测量 15
5.2.1测量10cm毛巾 15
5.2.2测量15cm毛巾 17
5.3实验数据分析 18
5.3.1比较10cm大小毛巾 18
5.3.2比较15cm大小毛巾 20
5.4实验数据结论 22
结论与展望 23
参考文献 24
致谢 25
1.绪论
1.1研究背景及意义
近些年来，随着经济的快 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
速发展，各行各业对烘干技术的要求也越来越高，烘干量也越来越大。在我国，传统的烘干技术主要是燃烧化石燃料或者木柴等能源进行发热烘干，这种做法不仅效率低下、能源消耗巨大，而且对环境产生了巨大的危害，造成了酸雨、温室效应、雾霾等灾害。同时,采用传统能源的烘干技术,在物料的烘干过程中,会出现有害气体进入烘干房,使物料里含有硫等有害物质,形成二次污染[1]。随着科技的进步发展，科学家逐渐发明了许多新型的烘干机装置，这些烘干机大多采用电热器烘干，电热器烘干装置用电量较大，并且当所需烘干的物品越多时，不仅耗电用量更多，而且无法满足烘干的进程需求。根据有关数据显示，截止到2012年，在煤、石油、天然气等不可再生能源的消耗量上中国位居前列，在煤炭的消耗量上占据了全世界煤炭消耗量的一半，2016年我国的煤炭消耗量更是达到了43.6亿吨[2]。如果再依靠传统能源去发电作为能源，不仅能源短缺的问题将会越来越严重，环境问题也会随着彰显出来，所以需要研究出新型的烘干装置来代替目前的烘干装置，发展太阳能烘干装置就是一个可以有效改善目前问题的措施。太阳能烘干装置顾名思义就是利用太阳能作为能量来源，和传统能源相比，太阳能可以说是取之不尽的，使用太阳能可以有效的缓解人类的能源危机问题，而且太阳能是一种清洁能源，消耗太阳能不会对环境造成污染。
1.2研究现状
目前太阳能烘干技术已经受到了许多国家的关注，也研究出了各式各样的太阳能烘干装置。这些装置原理都是利用光热转化和光电转化，但在结构上面有很多不同的地方。主要有三类新型太阳能烘干装置。
第一类为对日跟踪太阳能烘干装置（如图11所示）。对日跟踪太阳能干燥装置,使用时,首先利用光敏电阻根据光照强度的不同产生不同的阻值,从而将不同的阻值产生的阻值差转化为信号差传递给电压比较器,而传输的信号将功率放大再传给减速直流发电机,这样便能够带动弧形太阳能板随日照角度进行旋转更好的吸收太阳能,之后弧形太阳能板将太阳能转化为蓄电池的电能,从而为电加热器和导热油蓄热锅炉进行不停供电,从而将其产生的热量传输到装置体内使得内部达到常规干燥的要求,并且避免了干燥装置内温度上不去的可能性产生,而电加热器本身能够控制加热时间和加热程度,因而能够更好的控制体内温度,再利用干燥装置体内的循环风机对物体进行干燥,利用散热器将体内多余的热量散发出去,保持体内热量平衡。
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图11 对日跟踪太阳能干燥装置
第二类的太阳能烘干装置与其他设备联合在一起（如图12所示），目前有一种太阳能烘干装置就是和热泵联合使用，太阳能与热泵联合烘干装置包含太阳能热水器,太阳能热水器的出水口直接与第一水泵的入口相连接,第一水泵的出口通过第一电磁阀与储热水箱的第一入口相连接,第一水泵的出口通过第二电磁阀和热泵与储热水箱的第一入口相连接,第一电磁阀所在的支路与第二电磁阀和热泵所在的支路并联设置,储热水箱的第一出口与烘房热水盘管的入口相连接,烘房热水盘管的出口与第二水泵的入口相连接,第二水泵的出口与储热水箱的第二入口相连接,储热水箱的第二出口与太阳能热水器的回水口相连接,烘房热水盘管的一侧设有离心风机。
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图12 太阳能烘干装置与热泵联合
第三类的太阳能烘干装置如图13所示。其顶部集热面采用3毫米厚双层玻璃或厚度为0.1～0.25毫米双层塑料薄膜制成。四周墙壁采用空心保温砖砌筑,内壁面涂抹2厘米厚石棉水泥保温层,然后喷涂一层无光黑漆。外壁面用1厘米厚水泥沙浆抹灰即可。烘干装置的底部用砖铺平,然后铺一层厚约10厘米的干木屑,再覆盖一层黑色无光地板革。地面上敷设两条伸向室外的导轨,用作钢丝网床进出的轨道。墙壁顶端设有排水槽,用来收集并排除凝结在集热面内表面上的凝结水,烘干装置的后墙壁布置两个直径为200毫米的轴流式排风扇。墙壁中间部位开设一个检查门,以便及时清扫和进行维修工作。烘干装置的东侧墙下部设置进料口[3]。
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图13 烘干装置
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