ارزیابی یک سیستم خشک‌کن ترکیبی خورشیدی مبتنی بر بازیابی حرارت جهت کاهش مصرف انرژی

Abstract

با توجه به چالش‌های جهانی انرژی و نیاز به کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی، استفاده از سیستم‌های ترکیبی تجدیدپذیر در صنایع غذایی اهمیت ویژه‌ای یافته است. این پژوهش به ارزیابی عملکرد یک سیستم خشک‌کن ترکیبی خورشیدی مجهز به واحد بازیابی حرارت (بر پایه سیستم‌های تولید همزمان برق و حرارت مقیاس کوچک یا (MCHP) می‌پردازد. هدف اصلی، کاهش مصرف انرژی اولیه و افزایش پایداری فرآیند خشک‌کردن است. شبیه‌سازی سیستم با استفاده از نرم‌افزار TRNSYS انجام شد و اثر متغیرهای دما و سرعت جریان هوا بر زمان خشک‌شدن با روش سطح پاسخ (RSM) و تحلیل واریانس (ANOVA) بررسی گردید. نتایج نشان داد که دما بیشترین تأثیر را بر کاهش زمان خشک‌شدن دارد و مدل پیشنهادی با ضریب تبیین ۰٫۹۹ همبستگی بالایی با داده‌های آزمایشگاهی دارد. همچنین، استفاده از حرارت بازیافتی به عنوان منبع کمکی، کسر خورشیدی سیستم را بهبود بخشیده و نوسانات دمایی را به کمتر از ۰٫۵ درجه سلسیوس کاهش داد. مقایسه با خشک‌کن‌های متداول نشان‌دهنده افزایش بازده انرژی و اگزرژی و حفظ بیش از ۹۰ درصدی ترکیبات آنتی‌اکسیدانی محصول است. این سیستم راهکاری کارآمد برای بهینه‌سازی مصرف انرژی در فرآیندهای خشک‌کردن صنعتی ارائه می‌دهد