استفاده از سه کلکتور خورشیدی میتواند علاوه بر تأمین انرژی لازم برای سیستم خنککننده، سبب کاهش هزینههای تولید در صنایع غذایی شود.
تولید مصنوعی و تحت کنترل گیاهان به منظور تامین نیازهای جوامع بشری در چند دهۀ اخیر مورد توجه بخشهای مختلف تولیدی قرارگرفته است. در این بین، تولید گیاهانی که در محدودهی محصول غذایی قرار دارند (نظیر قارچ) از اهمیت خاصی برخوردارند. روشهای متنوعی برای تولید این محصول در نقاط مختلف جهان پیشنهاد شده است.
در ایران نیز تولیدکنندگانی با استفاده از تجهیزات طراحیشده در کشورهایی نظیر هلند اقدام به تولید محصولات غذایی کردهاند. سیستم خنککنندهی دستگاه مهپاش خورشیدی که کاملاً توسط انرژی خورشیدی تغذیه میشود، طراحی و بهینهسازی شده است.
در سیستم خنککننده این دستگاه، به جای سیستمهای متداول سردسازی تراکمی از سیکل جذبی سردسازی آمونیاک استفادهشده و طراحی آن بهگونهای انجامشده است که عملکرد سیستم در محیطهایی با درجه حرارت بالا به طرز چشمگیری افزایشیافته است. سیکل جذبی سردسازی آمونیاک به کار گرفتهشده کاملاً از کلکتورهای خورشیدی سهموی تغذیه شده است.
طراحی دستگاه به گونهای است که دمنده در ابتدای سیستم خنککننده قرارگرفته است. بدین ترتیب، به منظور افزایش راندمان دمنده و سیستم، بهینهسازی برخی مشخصات دمنده محوری با استفاده از آزمایش و شبیهسازی انجام و تأییدشده است.
در ادامه، به منظور بالا بردن انتقال حرارت به هوا، محل مناسب قرارگیری مبدل حرارتی در داخل کانال دستگاه هواساز به وسیله ی تحلیل المان محدود در نرمافزار CFX Ansys تعیینشده است.
در مرحلهی بعد، تحلیل و آنالیز ترمودینامیکی سیکل جذبی سردسازی آمونیاک و میزان انرژی لازم برای خنک کاری هوا از طریق مبدل پوسته لوله در شرایط محیطی مختلف با استفاده از تحلیل عددی در نرمافزار EES تعیین شده است.
نتایج این پژوهش نشان میدهد با توجه به وجود هزینههای جاری سیستمهای سرمایش در صنعت کشاورزی و صنایع غذایی، یکی از راهکارهای کاهش هزینهها، استفاده از انرژی خورشیدی است.
در این مقالـه، از سیکل سردسازی جذبی برای تولید انرژی سرمایشی استفادهشده است. از مزیتهای این سیکل میتوان به قابلیت اطمینان بالاتر و همچنین ایجاد نویز کمتر (نسبت بـه سیکل سرمایشی تراکمی) اشاره کرد.
همچنین، انرژی ورودی سیکل از جنس گرما بـوده که میتوان آن را به راحتی توسط کلکتورهای حرارتی خورشیدی کـه بسیار ارزانتر از پنلهای PV بوده و امکان ساخت آنها در داخل ایران وجود دارد، تأمین کرد.
در این مقاله، با محاسبه دقیق انرژی لازم برای ایجاد سرمایش مناسب در یک سالن ۱۰ تن قارچ، ایجاد شرایط بهینـه در استفاده از تجهیزات برودتی و تعیـین تعداد کلکتورهای خورشیدی لازم برای راهاندازی یک دستگاه هواساز بر اساس بدترین شرایط اقلیمی شهر مشهد محاسبهشده است.
با استفاده از نتایج به دست آمده نشان دادهشد که با استفاده از ۳ کلکتور خورشیدی بـا مشخصات ذکرشده در مقاله میتوان انرژی مورد نیاز بخش سرمایش را فراهم کرد. با توجه بـه حذف این بخش از انرژی، میتوان هزینۀ کلکتور را پس از ۱۴ ماه سرشکن کرد و درنهایت قیمت تمام شدهی محصولات را کاهش داد.
این پژوهش توسط مسعود پور، فرهاد سالک و سید محمدجوادی انجام شده و نتایج آن با عنوان «طراحی و آنالیز ترمودینامیکی دستگاه مهپاش خورشیدی» در نشریه علمی پژوهشی مهندسی و مدیریت انرژی دانشگاه کاشان در بهار ۱۴۰۰ منتشر شده است.