تحلیل انرژی و اگزرژی یک خشک‌کن خورشیدی با دو انبارۀ گرمایی برای خشک کردن نعناع فلفلی

سه روش خشک‌ کردن خورشیدی، آفتابی و سایه جهت کاهش رطوبت نعناع فلفلی از 87%~ تا 7%~ (بر مبنای تر) مطالعه گردید. در حالیکه افزایش دمای (∆t) هوای محیط در روش آفتابی در اثر جذب انرژی روزانه خورشید (با شدت 2^m/w ‌957=iave) به حدود °c4 رسید، این افزایش دما در روش خورشیدی پس از عبور هوا از میان جمع‌کنندۀ انرژی (با سطح 2^m 26/1) به °c18 رسید. با توجه به متوسط شدت تابش در روش خورشیدی (روزانه 2^m/w 860~) میزان آنتالپی هوای گرم‌کن تا 40% افزایش یافت. مقدار مصرف انرژی برای خشک کردن از هر کیلوگرم نعناع فلفلی در خشک‌کن خورشیدی به kg/w 80~ رسید که با توجه به زمان کوتاه این روش (5 ساعت) فقط 16% از کل انرژی ورودی به محفظۀ خشک‌کن صرف افزایش گرمای محسوس و تبخیر آب از محصول گردید. اگزرژی ورودی و خروجی خشک‌کن خورشیدی برای خشک کردن از نعناع فلفلی به ترتیب 24% کاهش و 38% افزایش یافت و مقدار کل اتلاف حرارتی (برای اتصالات و بدنۀ دستگاه) در طی دورۀ خشک کردن خورشیدی کمتر از 4%~ از انرژی کل ورودی به خشک‌کن رسید. چون انرژی مصرفی برای خشک کردن از نعناع فلفلی با روش خورشیدی حدود 50% انرژی مصرفی در روش‌های آفتابی و سایه بوده امکان خشک کردن از نعناع فلفلی تازه و رسانیدن آن تا 7% رطوبت تادو برابر ظرفیت دراین روش فراهم گردید.

Exergy and Energy Analyses for Solar Drying of Peppermint (Mentha piperita) With a Doublepass Collector

Three methods of solar drying (I), sun drying (II) and shade drying (III) used to reduce the moisture content of peppermint from 87 to 7% (wet basis). The increase of airdrying temperature (∆T) for peppermint dehydration in method II reached up to 4oC after absorbing of daily solar energy (Iave=957 W/m2). However, in the method I, this parameter (∆T) reached to 18oC after the ambient air passed through a doublepass heat collector (with only 1.26 m2 area). Although the enthalpy of drying air in the method I reached to 35 kJ/kg (40% more than the other methods because of the high heat intensity of solar collector Iave=840 W/m2), only ~16% of accumulated solar heat used to increase the peppermint temperature and evaporate its extra moisture. This is the reason that exergy in the inlet and outlet of the method I during drying peppermint reached to 24 and 38%, respectively. Furthermore, the drying capacity of peppermint in the method I was 100% more than the ones dried in methods II and III at the similar conditions. The total heat loss (because of connecting pipes and drying chamber) in the method I during peppermint drying was < 4% of the total heat collected in solar drier, which is negligible.