粮食干燥的高效太阳能空气集热器热性能研究

本文探讨了一种专为粮食干燥设计的高效、大流量、低温升、低阻力的太阳能空气集热器。作者詹长军、高文峰等人在云南师范大学太阳能研究所进行的研究中，首先构建了一个物理模型，对集热器的热性能进行了深入的理论分析。他们通过实验测试验证了理论计算的结果，发现集热器的效率随着空气流量的增加而提高，而温升则呈现出相反的趋势，即随流量增大而下降。具体来说，在0.01348 kg/sm²至0.04621 kg/sm²的流量范围内，集热器的平均效率在38.0%至74.6%之间，空气温升则在29.0℃至13.4℃之间波动。 这种太阳能空气集热器的设计旨在满足昆明市某粮库粮食就仓干燥的需求，其目标参数包括温升控制在15℃至20℃，出口温度保持在约45℃，效率要求达到60%，同时强调低流动阻力和大空气流量。为了克服太阳能干燥受天气影响较大的问题，该研究还结合了空气源热泵作为辅助热源，实现了太阳能与热泵优势的结合，打造出一款高效、环保且适用于粮食就仓干燥的新型太阳能热泵干燥装置。 论文详细描述了集热器的结构特点，如长度6米、宽度4米，空气流道深度0.042米，以及主要组件——框架和具有高透光率的玻璃盖板。图1展示了太阳能空气集热器的结构示意图，而图2则展示了其热网络图，直观地呈现了热量传递和转换的过程。 国内外对太阳能干燥技术的研究也有所涉及，例如刘圣勇等人的工作专注于玉米干燥装置，催明辉等人的研究则是针对蜜枣干燥。相比之下，本文的工作更侧重于实际应用，特别是在粮食干燥条件下的系统优化。通过理论计算与实验验证，这项研究为改进现有粮食干燥技术提供了有价值的数据支持，有助于推动太阳能在粮食储存领域的广泛应用。