德州學(xué)院機電工程學(xué)院 王光緒 馮 騰

太陽能空氣集熱器用空氣凈化器的設(shè)計

德州學(xué)院機電工程學(xué)院 王光緒 馮 騰

太陽能集熱器是太陽能烘干系統(tǒng)的重要組成部分，太陽能空氣集熱器性能的優(yōu)劣將直接影響農(nóng)副產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。本文針對用于農(nóng)副產(chǎn)品烘干的太陽能空氣集熱器設(shè)計一種空氣凈化器，不僅有效降低有害大氣顆粒物，保證食品安全，而且可提高太陽能空氣集熱器性能。

太陽能；空氣凈化器；空氣集熱器

1.引言

太陽能空氣集熱器是以空氣為傳熱工質(zhì)的集熱器，廣泛應(yīng)用于建筑物采暖、工業(yè)產(chǎn)品干燥，特別是在農(nóng)副產(chǎn)品烘干方面具有廣闊的前景。已有人對紫花苜蓿太陽能干燥進行研究[1]，劉圣勇[2]對太陽能干燥玉米裝置進行設(shè)計，崔明輝[3]利用太陽能空氣集熱器來干燥蜜棗。雖然利用太陽能空氣集熱器可節(jié)約常規(guī)能源，保護環(huán)境，但如農(nóng)副產(chǎn)品烘干企業(yè)周圍空氣質(zhì)量差，有害大氣顆粒物將附著在農(nóng)副產(chǎn)品上，對食品安全有較大的隱患。為此，研發(fā)一種專門用于太陽能空氣集熱器的空氣凈化器，這對太陽能空氣集熱器應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品烘干具有重要的意義。

2.工作原理

在進風(fēng)口處設(shè)置空氣凈化器，對空氣采用高效、靜電的過濾方式除去空氣中的有害顆粒物，空氣經(jīng)空氣凈化器進入太陽能空氣集熱器，與空氣集熱器進行熱交換，溫度升高進入烘干房。經(jīng)凈化后的空氣中灰塵和有害顆粒物含量少，使得空氣在與空氣集熱器進行熱交換過程中，減少了灰塵等顆粒物在流道內(nèi)的沉積，有利于提高傳熱效果。因此該裝置不僅確保農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，而且起到提高傳熱效果的作用。

3.設(shè)計方案

太陽能空氣集熱器用空氣凈化器主要由風(fēng)機、機械濾網(wǎng)和高壓靜電集塵裝置組成。

結(jié)合空氣凈化器實際工作環(huán)境和特點，風(fēng)機選用斜流風(fēng)機，其結(jié)合了離心風(fēng)機和軸流風(fēng)機的優(yōu)點，具有壓力高，風(fēng)量大等優(yōu)點。

除塵裝置采用機械濾網(wǎng)與高壓靜電集塵裝置相結(jié)合的方式。首先空氣經(jīng)過機械濾網(wǎng)，其主要作用是對較大顆粒物的收集。這種設(shè)計不但降低風(fēng)阻，而且可減小高壓靜電集塵裝置的負(fù)荷。空氣經(jīng)機械濾網(wǎng)凈化后進入高壓靜電集塵裝置，其主要吸附微細(xì)顆粒。利用電暈線對空氣中的PM2.5、粉塵、病毒病菌以及其他有機揮發(fā)物進行電離，之后這些有害物質(zhì)被集塵板收集。這是在顆粒經(jīng)過濾芯之前通過加載高電壓使其帶電，使顆粒在電的作用下“容易吸附”到濾芯上的方式。

4.總結(jié)

本文設(shè)計一種適于農(nóng)副產(chǎn)品烘干的太陽能空氣集熱器用空氣凈化器，在太陽能空氣集熱器的進風(fēng)口處安裝凈化器，不但降低烘干過程中農(nóng)副產(chǎn)品受污染的可能性而且可提高空氣集熱器的性能。該裝置既可用于農(nóng)副產(chǎn)品烘干，也推廣至冬季家庭采暖。

[1]錢珊珠,扈艷艷.紫花苜蓿太陽能干燥系統(tǒng)空氣集熱器結(jié)構(gòu)研究[J].農(nóng)機化研究,2014(04):110-113.

[2]劉圣勇,張百良,袁超,等.采用太陽能集熱器干燥玉米的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2001(6):93-96.

[3]崔明輝,楊昭.蜜棗太陽能對流干燥最佳工況的試驗研究[J].太陽能學(xué)報,2006(8):800-804.

致謝：感謝國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目：太陽能空氣集熱器用空氣凈化器（201610448044）的資助。