Разработка гелиоаккумуляционной сушильной установки на основе теоретических исследований аккумуляции солнечной энергии
Another Title
Development of Solar Accumulating Drying Equipment Based on the Theoretical Studies of Solar Energy Accumulation
Bibliographic entry
Сафаров, Ж. Э. Разработка гелиоаккумуляционной сушильной установки на основе теоретических исследований аккумуляции солнечной энергии = Development of Solar Accumulating Drying Equipment Based on the Theoretical Studies of Solar Energy Accumulation / Ж. Э. Сафаров, Ш. А. Султанова, Г. Т. Дадаев // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2020. – № 2. – С. 174-192.
Abstract
Рассмотрен процесс нагрева обезвоживаемого объекта в инфракрасной гелиосушильной установке (с парафином на дне) с аккумуляцией солнечной энергии. Для решения этой задачи принято, что теплоемкость парафина превосходит теплоемкость обезвоживаемого объекта. На верхний слой падают ИК-лучи, а также происходит теплообмен за счет тепломассообмена с поверхностным воздухом, находящимся между металлической пластиной и обезвоживаемым объектом. Приведены уравнения теплопроводности для обезвоживаемого объекта, определена его связь на границе раздела фаз с помощью равенства температур и потока теплоты. Для экспозиции перегрева с периодом 6,5 ч время прохождения границы раздела фаз, согласно закону движения границы расплавления (затвердения), определяли по формуле ξ = α √6,5 ч ≅ 12 ч. Получена оптимальная толщина слоя аккумулирующего парафина. На основе теоретических исследований проводились опыты по изучению температурного поля различных теплоаккумулирующих материалов в лаборатории Ташкентского государственного технического университета. Выявлено, что из всех теплоаккумулирующих материалов парафин обладает лучшей способностью удерживания теплоты при его толщине 2–4 см. Сконструирован оптимальный вариант гелиоаккумуляционной сушильной установки с аккумулятором теплоты – парафином. В частности, 2–4 см слоя парафина массой 50 кг с соответствующей плоской поверхностью в пересчете на удельную теплоемкость испарения – это 2400 кДж/кг. Удельное значение плавления парафина (150 кДж/кг) позволяет дополнительно испарять 5,8 л влаги при сушке объектов. Предлагаемая гелиоаккумуляционная сушильная установка может использоваться для обезвоживания лекарственных трав.
Abstract in another language
The process of heating a dewatered object in an infrared solar drying plant (with paraffin on the bottom) with solar energy storage is considered. To solve this problem, it is assumed that the heat capacity of paraffin exceeds the heat capacity of the dehydrated object. Infrared rays fall on the upper layer, and heat exchange takes place due to heat and mass transfer with the surface air located between the metal plate and the object to be dehydrated. The equations of thermal conductivity for a dewatered object are given, its relationship at the phase interface is determined using the equality of temperature and heat flow. For an exposure of overheating with a period of 6.5 h, the time of passage of the phase boundary in accordance with the law of motion of the spreading (hardening), was determined according to the formula of ξ = α √6.5 h ≅ 12 h. The optimal thickness of the accumulating paraffin layer was ascertained. On the basis of the theoretical studies, experiments were conducted to study the temperature field of various heataccumulating materials in the laboratory of Tashkent State Technical University. It was found that of all heat-accumulating materials, paraffin has the best heat retention ability when its thickness is of 2–4 cm. The optimal variant of a solar accumulator drying plant with a heat accumulator, viz. paraffin has been designed. In particular, 2–4 cm of paraffin layer with a mass of 50 kg with a corresponding flat surface in terms of specific heat of evaporation is 2400 kJ/kg. The specific melting value of paraffin (150 kJ/kg) allows additional evaporation of 5.8 l of moisture when drying objects. The proposed solar accumulator drying plant can be used for dehydration of medicinal herbs.
View/
Collections
- № 2[7]