Luận văn Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ điều khiển ổn định điều kiện sấy trong hệ thống sấy dùng kết hợp năng lượng mặt trời (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ điều khiển ổn định điều kiện sấy trong hệ thống sấy dùng kết hợp năng lượng mặt trời (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGUYỄN CẢNH TÂN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ĐIỀU KIỆN SẤY TRONG HỆ THỐNG SẤY DÙNG KẾT HỢP NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ - 60520114 S K C0 0 5 2 2 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2017
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGUYỄN CẢNH TÂN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ĐIỀU KIỆN SẤY TRONG HỆ THỐNG SẤY DÙNG KẾT HỢP NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ - 60520114 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2017
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGUYỄN CẢNH TÂN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ĐIỀU KIỆN SẤY TRONG HỆ THỐNG SẤY DÙNG KẾT HỢP NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ - 60520114 Hƣớng dẫn khoa h ọc: TS NGUYỄN VŨ LÂN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2017
4. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGUYỄN CẢNH TÂN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ĐIỀU KIỆN SẤY TRONG HỆ THỐNG SẤY DÙNG KẾT HỢP NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ - 60520114 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2017
5. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGUYỄN CẢNH TÂN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ĐIỀU KIỆN SẤY TRONG HỆ THỐNG SẤY DÙNG KẾT HỢP NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ - 60520114 Hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VŨ LÂN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2017
6. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: TRẦN NGUYỄN CẢNH TÂN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 15/03/1990 Nơi sinh: Quảng Ngãi Quê quán: Quảng Ngãi Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 860/18 Huỳnh Tấn Phát, Quận 7, TP.HCM Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: 0974910942 Fax: E-mail: canhtan162@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 9/2008 - 12/2012 Nơi học: Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật T.p Hồ Chí Minh Ngành học: Cơ Điện tử Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: “Nghiên cứu, thiết kế và thi công máy làm sạch bavia chi tiết piston dầu xe Toyota cho nhà máy Nidec Tosok Vietnam ” Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: Tháng 01/2013 tại Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật T.p Hồ Chí Minh Ngƣời hƣớng dẫn: Ths Đồng Sĩ Linh Cao học : Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 8/2014 - 4/2017 Nơi học: Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật T.p Hồ Chí Minh Ngành học: Cơ Điện tử Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ điều khiển ổn định điều kiện sấy trong hệ thống sấy dùng kết hợp năng lượng mặt trời” Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: Tháng 04/2017 tại Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật T.p Hồ Chí Minh Ngƣời hƣớng dẫn: T.S Nguyễn Vũ Lân i
7. III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 4/2013-hiện tại Công ty TNHH TM& KT Nguyễn Đức Thịnh Kỹ sƣ tự động hóa ii
8. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 04 năm 2017 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Trần Nguyễn Cảnh Tân iii
9. CẢM TẠ Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp tại Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật T.p Hồ Chí Minhngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô, bạn bè và những ngƣời thân để em hoàn thành chƣơng trình đào tạo và luận văn tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Vũ Lân -ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Em cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Cơ khí Chế tạo máy, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Cơ Điện tử, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật T.p Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn chia sẻ động viên và đóng góp ý kiến để luận văn hoàn thành tốt hơn. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 03 năm 2017 Học viên Trần Nguyễn Cảnh Tân iv
10. TÓM TẮT NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ĐIỀU KIỆN SẤY TRONG HỆ THỐNG SẤY DÙNG KẾT HỢP NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI Nội dung luận văn là nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ điều khiển ổn định điều kiện sấy trong hệ thống sấy dùng kết hợp năng lƣơng mặt trời và điện. Bộ điều khiển tập trung kiểm soát các thông số sấy là: nhiệt độ, lƣu lƣợng gió, giám sát độ ẩm của vật liệu sấy. Nghiên cứu tìm hiểu quá trình sấy nông sản, mô hình toán học hệ thống sấy. Thiết kế tủ điện điều khiển và tiến hành thi công hệ thống điện. Thiết kế chƣơng trình điều khiển, kiểm soát và giám sát các thông số sấy. Kiểm tra đánh giá hoạt động của máy, chỉnh sửa hoàn chỉnh máy. v
11. ABSTRACT RESEARCH, DESIGN, MANUFACTURING CONTROLLERS STABLE DRYING CONDITIONS IN THE SYSTEM DRYING COMBINED SOLAR ENERGY The thesis focuses on researching, designing and manufacturinga control systemto stablize drying conditions in drying systems combining solar energy and electricity. The controlleris to control drying parameters which are temperature, wind flow and moisture of drying of materials. Research crop drying process, develop a mathematical model of drying system. Design control box and consructthe electricity system. Compose control program for monitoring drying parameters. Investigate system operation to improve the machine. vi
12. MỤC LỤC TRANG TỰA TRANG QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iii CẢM TẠ iv TÓM TẮT v ABSTRACT vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT x DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC BẢNG xiv Chƣơng 1 : TỔNG QUAN 1 1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu, tóm tắt các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã đƣợc công bố 1 1.1.1 Giới thiệu chung về máy sấy năng lƣợng mặt trời 1 1.1.2 Phân loại một số máy sấy năng lƣợng mặt trời 4 1.1.2.1 Phƣơng pháp phơi nắng trực tiếp 4 1.1.2.2 Phƣơng pháp sấy trực tiếp bằng năng lƣợng mặt trời 6 1.1.2.3 Phƣơng pháp sấy gián tiếp bằng năng lƣợng mặt trời 7 1.1.2.4 Các dạng máy sấy năng lƣợng mặt trời 9 1.1.3 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đƣợc công bố 12 1.1.3.1 Các nghiên cứu trong nƣớc 12 1.1.3.2 Các nghiên cứu trên thế giới 15 1.2 Tính cấp thiết của đề tài, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 29 1.2.1 Tính cấp thiết của đề tài 29 1.2.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 30 1.3 Mục đích nghiên cứu, khách thể và đối tƣợng nghiên cứu 30 vii
13. 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu và giới hạn đề tài 31 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 31 Chƣơng 2:CƠ SỞ LÝ THUYẾT 32 2.1 Quá trình sấy 32 2.2 Vật liệu ẩm và các thông số của vật liệu ẩm 32 2.2.1 Các đặc trƣng trạng thái của vật liệu ẩm 32 2.2.1.1 Độ ẩm tƣơng đối 32 2.2.1.2 Độ ẩm tuyệt đối 33 2.2.2 Các đặc trƣng nhiệt động của vật liệu ẩm. 33 2.2.3 Các thông số nhiệt - vật lý của vật liệu ẩm. 34 2.2.3.1 Nhiệt dung riêng của vật liệu ẩm. 34 2.2.3.2 Hệ số dẫn nhiệt. 34 2.3 Đặc trƣng của không khí ẩm 34 2.3.1 Áp suất không khí ẩm 34 2.3.2 Nhiệt độ không khí ẩm 34 2.3.3 Độ ẩm tuyệt đối không khí ẩm 34 2.3.4 Độ ẩm tƣơng đối không khí ẩm 35 2.3.5 Lƣợng chứa ẩm của không khí ẩm 35 2.4 Năng lƣợng bức xạ mặt trời 35 2.4.1 Bức xạ mặt trời 35 2.4.2 Tính năng lƣợng bức xạ mặt trời 36 2.4.2.1 Bức xạ mặt trời ngoài khí quyển lên mặt phẳng nằm ngang 36 2.4.2.2 Bức xạ truyền qua kính – hiệu ứng lồng kính 36 2.4.2.3 Tổng năng lƣợng mặt trời hấp thụ đƣợc từ bộ thu 37 2.5 Cơ sở kỹ thuật sấy 37 2.5.1 Chuyển động ẩm trong vật liệu sấy 37 2.5.2 Vận tốc sấy 38 2.6 Cơ sở lý thuyết điều khiển 38 2.6.1 Lý thuyết điều khiển PID 39 viii
14. 2.6.2 Lý thuyết điều khiển PID của PLC S7_1200 40 2.7 Lý thuyết truyền thông RS_485 41 Chƣơng 3:PHƢƠNG HƢỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP 43 3.1 Yêu cầu của đề tài 43 3.2 Phƣơng hƣớng và các giải pháp thực hiện 43 3.3 Lựa chọn phƣơng án điều khiển 44 3.4 Trình tự công việc tiến hành 45 Chƣơng 4 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 46 4.1 Động học trong hệ thống sấy 46 4.1.1. Quá trình biến đổi nhiệt lƣợng 46 4.1.2. Trao đổi nhiệt đối lƣu của không khí qua bộ phận cấp nhiệt 51 4.1.3 Quá trình biến đổi độ ẩm vật liệu sấy 53 4.2 Tính toán điều khiển quá trình sấy thực tế 55 4.3 Tính toán thiết kế cơ khí 56 4.3.1 Bộ thu nhiệt bức xạ mặt trời 56 4.3.2 Thiết kế tủ sấy 58 4.4 Tính toán, thiết kế điện điều khiển 63 4.4.1 Tính toán chọn công suất thiết bị điện điều khiển 63 4.4.2 Thiết kế tủ điện điều khiển 68 4.4.3 Thiết kế chƣơng trình PLC điều khiển 69 4.4.4 Thiết kế giao diện ngƣời dùng 69 Chƣơng 5 : THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 72 5.1 Quy trình sấy rau quả 72 5.2 Thực nghiệm chạy máy khi không có vật liêu sấy 72 5.3 Thực nghiệm chạy máy khi có vật liêu sấy 75 5.4 Đánh giá 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 1 : Bản vẽ sơ đồ đấu nối điện hệ thống 82 PHỤ LỤC 2 : Chƣơng trình PLC điều khiển 89 ix
15. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT PLC Programmable Logic Controller HMI Human Machine Interface PID Proportional Integral Derivative x
16. DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1 : Nguyên lý làm việc của phơi nắng trực tiếp 05 Hình 1.2 : Sấy trực tiếp bằng năng lƣợng mặt trời 07 Hình 1.3 : Sấy gián tiếp bằng năng lƣợng mặt trời 08 Hình 1.4 : Nguyên lý làm việc của hệ thống sấy năng lƣợng mặt trời gián tiếp 09 Hình 1.5 : Các loại máy sấy năng lƣợng mặt trời 10 Hình 1.6 : Máy sấy năng lƣợng mặt trời trực tiếp 11 Hình 1.7 : Máy sấy năng lƣợng mặt trời dạng chủ động 12 Hình 1.8 : Máy sấy nông sản bằng năng lƣợng mặt trời sử dụng ống nhiệt thủy tinh chân không 13 Hình 1.9 : Máy sấy cà phê bằng năng lƣợng mặt trời 14 Hình 1.10 : Sơ đồ hệ thống thiết bị sấy 15 Hình 1.11 : Máy sấy dạng bị động cơ bản 16 Hình 1.12 : Máy sấy dạng bị động của Ayensu 18 Hình 1.13 : Máy sấy dạng bị động của Ampratwum 19 Hình 1.14 : Máy sấy dạng bị động của El-Sebaii 20 Hình 1.15 : Máy sấy dạng bị động của Enibe 21 Hình 1.16 : Máy sấy dạng bị động của Mwithiga và kigo 22 Hình 1.17 : Máy sấy dạng bị động của Prasad 23 Hình 1.18 : Máy sấy dạng chủ động của Madhlopa và Ngwalo 24 Hình 1.19 : Máy sấy dạng chủ động của Mumba 25 Hình 1.20 : Máy sấy dạng chủ động của Shanmugam và Natarajan 26 Hình 1.21 : Máy sấy dạng chủ động của Chen 27 Hình 1.22 : Máy sấy dạng chủ động 28 Hình 2.1 : Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 39 Hình 2.2 : Sơ đồ khối PID_Compact 40 xi
17. Hình 2.3 : Khối PID_Compact 41 Hình 2.4 : Sơ đồ kết nối RS_485 42 Hình 3.1 : Sơ đồ khối hệ thống điều khiển nhiệt độ tủ sấy 43 Hình 3.2 : Tổng quan hệ thống điều khiển 45 Hình 4.1 : Mô hình thiết kế bộ thu nhiệt năng lƣợng mặt trời 57 Hình 4.2 : Bộ thu nhiệt 58 Hình 4.3 : Các cách bố trí khay nông sản sấy 59 Hình 4.4 : Mô hình thiết kế buồng sấy 59 Hình 4.5 : Mô hình thiết kế tủ sấy 60 Hình 4.6 : Tủ sấy với ba buồng sấy 61 Hình 4.7 : Lắp đặt cảm biến nhiệt độ và độ ẩm 61 Hình 4.8 : Mô hình thiết kế hệ thống sấy 62 Hình 4.9 : Hệ thống sấy hoàn chỉnh 62 Hình 4.10 : Điện trở sấy có cánh tản nhiệt 63 Hình 4.11 : Sơ đồ kết nối bộ điều khiển công suất 64 Hình 4.12 : Bộ điều khiển công suất nguồn 64 Hình 4.13 : Quạt và bộ điều khiển công suất quạt 65 Hình 4.14 : Bộ điều khiển lập trình PLC Siemens S7-1200 và các Mô đun 66 Hình 4.15 : Cảm biến nhiệt độ PT100 66 Hình 4.16 : Cảm biến độ ẩm Autonics 67 Hình 4.17 : Màn hình giao diện ngƣời dùng 67 Hình 4.18: Sơ đồ khối liên kết điện các phần của tủ điện 68 Hình 4.19 : Thiết kế giao diện ngƣời dùng 69 Hình 4.20 : Giao diện tủ điều khiển hệ thống 70 Hình 4.21 : Giao diện điều khiển và hiển thị các thông số hệ thống 70 Hình 4.22 : Tủ điều khiển hệ thống 71 Hình 5.1 : Quy trình sấy rau quả 72 Hình 5.2 : Đồ thị giá trị độ theo thời gian theo dõi từ PLC S7_1200 73 xii
18. Hình 5.3 : Cƣờng độ bức xạ mặt trời khi thực nghiệm sấy không tải 74 Hình 5.4 : Đặc tính nhiệt độ của máy sấy 74 Hình 5.5 : Khổ qua trƣớc và sau khi sấy 75 Hình 5.6 : Mít trƣớc và sau khi sấy 76 Hình 5.7: Chuối trƣớc và sau khi sấy 77 xiii
19. DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1 Các thông số quan trọng của RS-485 42 Bảng 5.1 Bảng thông số sấy một số loại rau quả 78 xiv
20. Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu, tóm tắt các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã đƣợc công bố 1.1.1 Giới thiệu chung về máy sấy năng lƣợng mặt trời Hiện nay ở nhiều nƣớc trên thế giới việc sử dụng các hệ thống nhiệt năng lƣợng mặt trời ở các khu vực nông nghiệp để lƣu trữ rau, trái cây, cà phê và các loại nông sản khác đã thể hiện đƣợc tính thực tế, hiệu quả kinh tế và thân thiện với môi trƣờng. Hệ thống nhiệt năng lƣợng mặt trời dùng để sấy khô lƣơng thực và các cây trồng khác có thể cải thiện chất lƣợng các sản phẩm, giảm sự lãng phí và tận dụng đƣợc nguồn năng lƣợng tự nhiên dồi dào sẵn có, góp phần nâng cao chất lƣợng cuộc sống. Tuy nhiên ở nhiều quốc gia, những nơi cần đến những hệ thống chế biến thực phẩm dùng năng lƣợng mặt trời thì những thông tin về hệ thống sấy lại còn rất thiếu. Máy sấy thực phẩm bằng năng lƣợng mặt trời hiện nay đã có nhiều loại với nhiều kích thƣớc thiết kế và chức năng sử dụng để sấy các sản phẩm thực phẩm khác nhau. Các loại máy sấy này đã đáp ứng đƣợc phần nào nhu cầu sử dụng của ngƣời nông dân. Nhiều loại trái cây và rau quả ban đầu chứa một lƣợng nƣớc lớn và do đó chúng rất dễ bị giảm chất lƣợng nhanh chóng, thậm chí đến mức độ hƣ hỏng, nếu không lƣu trữ bảo quản trong điều kiện nhiệt độ hợp lý. Vì vậy, bên cạnh việc sử dụng hệ thống lƣu trữ đáng tin cậy, thì việc sử dụng các phƣơng pháp sau thu hoạch nhƣ làm khô để chuyển những sản phẩm dễ hỏng thành sản phẩm ổn định hơn có thể lƣu trữ bảo quản dễ dàng hơn trong thời gian dài. Nhiều ngành công nghiệp thực phẩm cũng rất phát triển với việc sử dụng các thiết bị sấy nhƣ máy sấy đông lạnh, máy sấy phun sƣơng, máy sấy trống quay và máy sấy hơi nƣớc. Tuy nhiên, giá của các máy sấy nhƣ vậy là rất cao và chỉ các công ty thƣơng mại đem lại doanh thu đáng kể mới có thể đủ khả năng sử dụng. Vì vậy, do chi phí đầu tƣ ban 1
21. đầu cao, hầu hết các công ty quy mô nhỏ làm việc trực tiếp với nông dân không thể đủ khả năng sử dụng những công nghệ sấy cao cấp để sản xuất các sản phẩm chất lƣợng cao. Thay vì vậy, việc sử dụng hệ thống sấy bằng năng lƣợng mặt trời với chi phí rẻ, dễ sử dụng và đáp ứng thực tế đã trở nên hấp dẫn cho các công ty quy mô nhỏ hoặc cho chính ngƣời nông dân. Ngoài ra, nó cũng rất hữu ích trong nhiều lĩnh vực nhƣ vật liệu xây dựng tự nhiên và nhiên liệu sinh học nhƣ gỗ hoặc dƣợc liệu. Nông sản và các sản phẩm khác đã đƣợc làm khô bằng ánh nắng mặt trời và gió trong không khí tự nhiên từ hàng ngàn năm về trƣớc. Mục đích là bảo quản sản phẩm để sử dụng về sau. Đó là một quá trình không thể thiếu đối với nông sản, thực phẩm, cũng nhƣ gỗ, thuốc lá hay dƣợc liệu. Ở nhiều khu vực và trong ngành công nghiệp, sấy khô bằng không khí nóng tự nhiên hiện đã đƣợc thay thế phần lớn bằng máy sấy, với nồi hơi để làm nóng không khí, và quạt đẩy luồng khí nóng qua sản phẩm sấy với tốc độ lớn. Làm khô bằng máy sấy nhanh hơn so với phơi ngoài trời, không tốn nhiều không gian và thƣờng cho ra một sản phẩm có chất lƣợng tốt hơn. Nhƣng các thiết bị trên thì lại đắt tiền và đòi hỏi một lƣợng đáng kể nhiên liệu hoặc điện để hoạt động. Trong điều kiện ấy,máy sấy bằng năng lƣợng mặt trời đem đến một phƣơng pháp tiện lợi đó là sử dụng năng lƣợng mặt trời để sấy, nhƣng không phơi sản phẩm dƣới nắng trực tiếp. Ƣu điểm máy sấy năng lƣợng mặt trời là nó có thể hiệu quả hơn so với phơi nắng, nhƣng có chi phí vận hành thấp hơn so với các máy sấy khác. Một số mẫu thiết kế đã chứng tỏ đƣợc yêu cầu sử dụng khi thử nghiệm nhƣng chƣa đáp ứng đƣợc trong điều kiện sử dụng rộng rãi, tiềm năng của máy sấy năng lƣợng mặt trời vẫn còn là rất lớn. Sấy năng lƣợng mặt trời [1] thƣờng đƣợc phân biệt với phơi bằng việc sử dụng các thiết bị để truyền năng lƣợng bức xạ từ mặt trời đến các sản phẩm cần làm khô. Phơi nắng là một quá trình canh tác phổ biến của nông nghiệp ở nhiều nƣớc, đặc biệt là khi nhiệt độ ngoài trời đạt 30oC hoặc cao hơn. Trong nhiều khu vực của Đông Nam Á, cây gia vị và thảo dƣợc phải đƣợc thƣờng xuyên giữ khô. Tuy nhiên, điều kiện thời tiết thƣờng không thuận lợi để phơi nắng thƣờng xuyên. Hơn nữa, bất kỳ tiếp xúc trực tiếp nào với ánh nắng mặt trời trong những ngày nhiệt độ cao 2
22. S K L 0 0 2 1 5 4