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采用光伏电池辅助与热能储存的间接太阳能干燥器对生菜叶片干燥效果的影响

DOI:10.3390/pr8020168 期刊:Processes 出版年份:2020 更新时间:2025-09-19 17:13:59
摘要: 采用配备太阳能集热器和光伏电池的带水储能间接式小型太阳能干燥机,研究了生菜叶的薄层干燥特性。干燥工艺参数为:切碎生菜叶、温度≤52°C、风速1.0 m·s?1、处理时间约10.0小时。通过实验数据拟合了十五种干燥模型,最终选用决定系数(R2)最大值(Page、Midilli和Kucuk模型)及Weibull分布模型(其R2≥0.998,且χ2、SSE、RMSE等统计参数更接近零)。新鲜样品初始褐变指数BI=120.5±0.7,干燥后降至BI=78.99±0.5,色度坐标a*和b*发生降解但亮度L*不变,ΔE=8.26表明干燥样品因色度差ΔC=6.65呈现"更不透明的棕褐色",且色相从黄绿区偏移至黄红区,新鲜与干燥样品间色调角差Δh°=14.27。切碎生菜叶在≤52°C条件下的有效扩散系数Deff值为1.8×10?? m2·s?1。
作者: Pedro Cerezal Mezquita,Aldo álvarez López,Waldo Bugue?o Mu?oz
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研究概述 实验方案 设备清单

本研究旨在探究智利称为"Costinas"的切碎生菜(Lactuca sativa L. var. longifolia)叶片在间接式太阳能干燥机中的干燥过程。该干燥机采用水作为相变储热介质,配备将太阳辐射转化为热能的太阳能集热器(U型管)和将太阳辐射转化为电能的单晶光伏电池。研究运用多种薄层干燥模型分析了生菜的干燥动力学特性。

本研究旨在探究间接式小型太阳能干燥机对切碎生菜叶(Lactuca sativa L. var. longifolia)的干燥效果。该设备采用水体储热技术,配备将太阳辐射转化为热能的太阳能集热器及转化为电能的光伏电池,并实现了部分出风回收利用。研究证实,在未配置热储能的其他类型对流式太阳能干燥机需要更长时间的情况下,本系统能在相对较短时间(=10小时)内完成干燥。通过对十五种薄层干燥模型的研究,根据既定统计参数评估,Page模型、Midilli-Kucuk模型和Weibull分布模型具有最佳拟合度。所得干燥产品虽较新鲜原料呈现更不透明且光泽度较低的色泽,但就此类干燥工艺而言其品质达标。

该研究仅限于风速为1米/秒且干燥温度可变(不超过51.7°C)的情况。

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