太阳能脱水机（或太阳能干燥机）可让使用者保存食物，而不会产生与其他干燥技术相关的能源成本或污染。
几千年来，农产品和其他产品一直在露天透过阳光和风进行干燥。目的要么是保存它们以供以后使用，就像食物一样；要么是保存它们以备后用。或作为生产过程的一个组成部分，如木材、烟草和洗涤。在工业化地区和部门，露天干燥现已很大程度上被机械化干燥机所取代，机械化干燥机用锅炉加热进入的空气，并用风扇强制空气高速通过。机械化干燥比露天干燥速度更快，占用的土地更少，通常可以提供品质更好的产品。但该设备价格昂贵，并且需要大量燃料或电力才能运作。
本技术简介中的“太阳能干燥”是指利用太阳能进行干燥的方法，但不包括露天“日光干燥”。使用太阳能干燥机的理由是它们可能比阳光干燥更有效，但比机械化干燥机的运作成本更低。许多设计都经过了技术验证，虽然尚未广泛使用，但人们对其潜力仍然乐观。
类型
水稻太阳能烘干机
图 1 显示了一种著名的太阳能脱水机。它是针对大米的特殊要求而设计的，但其原理也适用于其他产品和设计类型，因为去除水分的基本需求是相同的。
透过自然对流将空气吸入干燥机。它在通过收集器时被加热，然后在从大米中吸收水分时部分冷却。米透过空气和直接阳光加热。
热空气比冷空气可以容纳更多的水分，因此所需的量取决于收集器中加热到的温度以及进入收集器时所容纳的量（绝对湿度）。
空气的吸湿能力受其初始湿度和随后加热到的温度的影响如表 1 所示。
大多数干燥过程的目标是将产品的水分含量降低到指定值。水分含量（湿基）表示为水的重量占总重量的比例。米的水分含量通常必须从 24% 降至 14%。因此，要干燥一吨米，必须去除100公斤的水。如果加热空气的“吸收能力”为 8g/m3，则干燥一吨米需要 100/0.0008 = 12,500/m3 的空气。蒸发水所需的热量为2.26kJ/kg。因此，蒸发 100 公斤水需要约 250 兆焦（70 千瓦时）的能量。对于干燥机的太阳能热输入没有固定要求。这是因为进入的环境空气会放弃一些内部能量来蒸发水（在过程中变得更冷）。事实上，如果周围空气足够干燥，则不需要热量输入。尽管如此，额外的热量还是有用的，原因有两个。首先，如果空气温暖，则所需的空气量就会减少。其次，米粒本身的温度可能是重要因素，特别是在干燥的后期阶段，此时水分必须从米粒中心“吸”到其表面。此温度本身主要取决于气温，但也取决于水稻直接接收到的太阳辐射量。在自然对流系统中，空气流动是由于烘干机内部的暖空气比外部的冷空气轻而造成的。这种密度差异在谷物床上产生了微小的压力差，迫使空气穿过谷物床。入口上方的床层高度 (h1) 和床层上方的出口高度 (h2) 越大，这种效应就会增强。增加 h2 的效果小于增加 h1 的效果，因为空气在通过床层时会被冷却。各种情况下的近似密度如表 2 所示可以看出，如果进入的空气仅加热 10-30°C，那么干燥机顶部的烟囱的存在几乎没有影响，除非它有效地充当太阳能收集器并提高了干燥机的温度。空气显著。要注意的是，即使密度差高达0.05kg/m2，那么每米烟囱产生的压力差也只有0.5Pa（百万分之五大气压）。相较之下，强制对流系统通常在 100-500 Pa 的压力差下运作。许多产品会因温度过高而损坏。最严格的限制是豆类 (35°C)、稻米 (45°C) 和所有用于种子的谷物 (45°C)。
强制对流太阳能干燥机
透过使用风扇产生气流，干燥时间可缩短 3 倍。此外，所需收集器的面积可减少高达 50%。因此，给定产品吞吐量所需的收集器面积可减少 5-6 倍。每天一吨烘干机的初始成本约为 1500-2000 英镑。风扇运转 6 小时将消耗约 500 瓦，因此电费（0.07/kWhr）约为每吨干燥米 0.20 瓦
帐篷烘干机
帐篷式、箱式和柜式干燥机的显著特征是干燥室和收集器合而为一，见图 3。这样可以降低初始成本。然而，干燥时间并不总是比露天干燥短得多。（可能迄今为止，人们对利用自然对流还没有给予足够的重视。）干燥机的主要目的可能是提供保护，免受灰尘、污垢、雨水、风或捕食者的侵害，它们通常用于水果、鱼、咖啡或其他物品。浪费率较高的产品。还有许多其他类型。温室烘干机是帐篷烘干机更复杂的版本。箱式干燥机可以采用隔热材料以达到更高的温度。储料仓干燥机结合了干燥和长期储存的功能。太阳能木材窑可能包括热水储存装置，以便对干燥速率进行必要的控制。太阳能干燥还是露天干燥？
首先，太阳能干燥的一个重要优点是可以保护产品免受雨水、昆虫、动物和可能含有粪便的灰尘的影响。有些系统还可以防止阳光直射。其次，更快的干燥可以减少霉菌生长的可能性。第三，更高的干燥温度意味着可以进行更完全的干燥，并且这可以允许更长的储存时间（但前提是在储存过程中防止再潮湿）。最后，更复杂的太阳能干燥机类型可以对干燥速率进行一定程度的控制。
哪种太阳能烘干机？
太阳能干燥机替代类型的选择将取决于当地的要求，特别是营运规模。如果针对农民，那么初始资本成本可能是主要限制因素，塑胶覆盖的帐篷或箱式烘干机可能是合适的。
然而，可能存在更集中干燥的趋势，以实现设备的更密集使用。玻璃盖的较高初始成本可能是可以承受的，并且电网电力可以用于运行风扇并为给定的收集器区域获得更快的吞吐量。
对于中等规模和资本成本来说，自然对流米烘干机是一种经过充分验证的设计。
使用太阳辐射或燃料来加热空气之间的选择主要是在较高的初始成本和持续的燃料成本之间进行选择，需要针对每个地点进行分析。在某些情况下，可以以较低的机会成本燃烧稻壳或其他燃料。一吨稻米可产生200公斤稻壳。与太阳能加热相比，燃料加热通常可以更好地控制干燥速率；它还可以实现连续干燥。如果需要其中任何一个，则可以使用通过太阳能预热空气的组合系统。
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外部链接
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- 干燥食品以获取利润：小型企业指南 Barrie Axtell，ITDG Publishing，2002 年
- 建立食品干燥业务：逐步指南 Fabrice Thuiller，ITDG Publishing，2002 年
- 太阳能干燥机英联邦科学理事会，1985 年
- 太阳能干燥：食品保存的实用方法，国际劳工组织，1988 年
- 为小型企业发展生产太阳能干果和蔬菜，NRI 1996
- 尝试将其干燥！托盘干燥技术传播案例研究，Barrie Axtell 和 Alex Bush，IT 出版社，1991 年
| 关键字 | 太阳能,太阳灶,能源 |
|---|---|
| 永续发展目标 | SDG07 负担得起的清洁能源 |
| 执照 | CC-BY-SA-3.0 |
| 隶属关系 | 实际行动 |
| 语言 | 英语（en） |
| 这里有什么连结 | 230页 |
| 别名 | 太阳能干燥，太阳能干燥，太阳能脱水，DIY太阳能食品脱水机项目，DIY太阳能脱水机项目，原始：太阳能干燥，太阳能脱水机 |
| 翻译 | 越南语、韩语、土耳其语、西班牙语、法语、中文、乌尔都语、德语 |
| 影响 | 3,651 |
| 已创建 | 朗尼‧格拉夫曼2008 年2 月 25 日 |
| 修改的 | 十月 23, 2023由StandardWikitext 机器人 |
| 引用为 | “太阳能脱水机”。附录。2008–2023 。检索日期：2023 年 12 月 23 日。 |
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