DE202022106428U1 - Ein System zur Entwicklung von Solartrocknern für landwirtschaftliche Produkte - Google Patents

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Abstract

Ein System (100) zur Entwicklung eines Solartrockners für landwirtschaftliche Produkte, wobei das System (100) Folgendes umfasst:
ein Solarluftkollektor (102) besteht aus einem gerippten Absorber (102a), einer Abdeckung (102b), einer Isolierung (102c) und einem Rahmen (102d), wobei ein Luftkanal (102e), der hinter dem Absorber (102a) angeordnet ist, die Zirkulation von Luft in einer Zick-Zack-Route für eine schnellere Wärmeleitfähigkeit fördert;
eine Vielzahl von Sensoren (104), die mit dem Solarluftkollektor (102) verbunden sind, um eine Vielzahl von Parametern zu messen, wobei ein Luftgeschwindigkeitssensor (104a) die Luftströmungsgeschwindigkeit im Kollektor (102) misst, und mindestens zwei Widerstandstemperatursensoren (104b), die sowohl am Einlass als auch am Auslass angeordnet sind, um die Umgebungstemperaturen des Kollektors (102) zu messen;
eine Energiespeichereinheit (106), die mit dem Solarluftkollektor (102) verbunden ist, um die Solarenergie während der Sonnenscheinstunde zu speichern und in einer sonnenfreien Stunde zu nutzen;
einen Flanschabschnitt (108), der an mindestens einem Ende des Kollektors (102) vorgesehen ist und an einem flexiblen Verbindungsstück (108a) am Ende des Solarluftkollektors (102) durch ein Befestigungsmittel angebracht ist, um eine Verbindung zwischen der Energiespeichereinheit (106) und einer Sammelkammer (110) herzustellen; und
eine Trocknungseinheit (112), die eine Vielzahl von perforierten Trocknungsschalen (112a) umfasst, von denen jede eine Gewichtstragfähigkeit aufweist, wobei heiße, feuchte Luft, die nach dem Trocknen freigesetzt wird, durch einen Schornstein, der auf der Oberseite der Trocknungseinheit (112) in einer Höhe angeordnet ist, nach außen geleitet wird.

Description

  • BEREICH DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gebiet der Trocknungssysteme. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System zur Entwicklung der solaren Trocknung von landwirtschaftlichen Produkten.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Indien steht weltweit an zweiter Stelle bei der Produktion von Obst und Gemüse. Es hat einen Anteil von 2 % an der Verarbeitung und 1 % an der Ausfuhr auf dem Welthandelsmarkt. Die wichtigsten Exporteure von Obst sind die USA, Spanien und Italien. Aufgrund seiner klimatischen Vielfalt verfügt Indien über mehr als 600 Arten von Obst- und Gemüsepflanzen, von denen 40-50 Arten vermarktet werden. Die Wertschöpfung aus den wenig genutzten Agrarprodukten, die reich an Vitaminen, Mineralien, Ballaststoffen usw. sind, ist weltweit sehr gefragt. Die Trocknung landwirtschaftlicher Erzeugnisse ist eine der am häufigsten angewandten Konservierungstechniken. Das Hauptziel des Trocknens besteht darin, den Feuchtigkeitsgehalt auf ein bestimmtes Maß zu reduzieren und das Wachstum von Mikroben zu kontrollieren. Andere chemische Reaktionen beschränken sich auf den Entzug der Produktfeuchtigkeit durch Wärme- und Stoffübertragungsprozesse.
  • Im Allgemeinen bestehen Lebensmittel aus Wasser und chemischen Bestandteilen, wobei im Trocknungsprozess nur das Wasser entfernt wird. Der Hauptvorteil der getrockneten Produkte liegt in der Verlängerung der Haltbarkeit und der Verringerung der Größe, wodurch die Qualität verbessert und der Wert des Produkts gesteigert werden kann. Da die Energieversorgung nicht ausreicht, um den Energiebedarf zu decken, sind alternative Energiequellen sehr gefragt. Eine erneuerbare Energiequelle wie die Solarenergie ist die beste Alternative zur Reduzierung der nicht erneuerbaren Energiequellen.
  • Die Sonnentrocknung ist ein umweltfreundliches und nachhaltiges Verfahren, das keine gefährlichen Emissionen erzeugt und für Kleinbauern kostengünstig ist, um ihre Produkte zu trocknen. Die Nachteile von OSD sind die Notwendigkeit einer größeren Fläche, höhere Arbeitskosten, Qualitätseinbußen bei den getrockneten Produkten und die Abhängigkeit von der Umwelt (Sonneneinstrahlung, Umgebungsbedingungen und Windströmung).
  • Die solare Trocknung ist eine hervorragende Alternative zur Trocknung in der offenen Sonne. In den letzten Jahrzehnten wurden verschiedene Konzepte für Solartrockner vorgeschlagen, um Nachernteverluste zu verringern und die Produktqualität zu verbessern.
  • CN205718290U offenbart über eine Art von Hochleistungs-Getreidetrocknungsvorrichtung, einschließlich Basis und Trocknung, beschrieben Basis über Trocknung angeordnet ist, feste Stützbein und Heben Landung Bein ist es jeweils mit zwischen beiden Seiten, Trocknung untere Ende und Basis, Trocknung linke Öffnung ist mit Verkleidung, Zugring es mit äußeren Verkleidung vorgesehen ist, ist es mit hohlen rotierenden Welle in der Trocknung ausgestattet, die rotierende Welle Oberfläche bei der Trocknung positioniert ist mit Fumarole vorgesehen ist, rotierende Welle rechten Element geht Trocknung rechten Seite, und verbinden Sie mit dem aus Ventilator Antriebsmotor, Antrieb und mit Pralltopf zwischen Motor und Trocknung vorgesehen werden, ist es an Pralltopf Volumen rotierende Wellenoberfläche positioniert und ist mit Lufteinlass versehen, das Einlassende der Pralltopf verbindet Luftgebläse, Haartrockner, Heben Landung Bein und Antriebsmotor sind elektrisch mit Bedienfeld verbunden, dieses Gebrauchsmuster einfach in der Konstruktion, rationell, Heizung Effizienz ist hoch, Rühren ist effektiv, stark verbessern die Trocknung Effizienz der Vorrichtung.
  • US10470474B2 offenbart einen Getreidetrockner des Typs, der eine vertikale Hauptstruktur umfasst, die aus einem zentralen Körper, durch den das zu trocknende Getreide hindurchgeht, einer vorderen Heißlufteinlasskammer und einer hinteren Auslasskammer für verbrauchte Luft besteht, wobei der Hauptkörper in seinem oberen Teil einen Eingang hat, von dem aus nasse Körner geladen werden, unter dem sich ein Ladetrichter befindet, der mit dem zentralen Körper in Verbindung steht, wobei das Getreide entlang des Zentralkörpers herabfällt, in dem es während seines Falles durch einen Strom heißer Luft getrocknet wird, der durch die Getreidemasse hindurchgeht, und schließlich durch einen Auslauftrichter austritt, der am unteren Ende des Trockners angeordnet ist, wobei der Trockner der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass er es ermöglicht, den Energieverbrauch erheblich zu verringern, um eine bessere Qualität des Getreides und einen Prozess zu erhalten, der aufgrund der Anordnung einer oder mehrerer Vorwärmkammern ohne Entzug von Feuchtigkeit aus dem Getreide viel schneller ist als herkömmliche Verfahren.
  • Allerdings gibt es nur wenige Solartrockner, die bei Landwirten und in der Lebensmittelindustrie beliebt sind. Die konventionellen Solartrockner erzeugen übermäßige Hitze, die die Qualität des Getreides beeinträchtigt.
  • Um die oben genannten Nachteile zu überwinden, besteht daher die Notwendigkeit, ein System zur Trocknung von Agrarerzeugnissen zu entwickeln.
  • Der technische Fortschritt, der durch die vorliegende Erfindung offenbart wird, überwindet die Einschränkungen und Nachteile bestehender und konventioneller Systeme und Methoden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System zur Trocknung von Saatgut zu entwickeln.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen modifizierten indirekten Solartrockner mit Mischbetrieb (MMISD) zu entwickeln, der ein Phasenwechselmaterial (PCM) als Wärmespeichersystem und Entfeuchter enthält, um den Trockner auch außerhalb der Sonnenstunden betreiben zu können;
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Prozessvariablen des Trockners (d.h. die Trocknertemperatur und den Luftdurchsatz) auf den gewünschten Bereich zu regeln;
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine nachhaltige Energiequelle für die Dehydrierung von Agrarprodukten zu nutzen, die von Kleinbauern in der nordöstlichen Region (NER) von Indien angebaut werden;
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die arbeitsintensive Arbeit bei herkömmlichen Trocknungsmethoden zu reduzieren und somit den Trocknungsvorgang effizienter und effektiver zu gestalten, um den Nährwert der landwirtschaftlichen Produkte zu erhalten; und
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Überwachung des Trocknungsprozesses von Obst und Gemüse gemäß den Anforderungen durch den Einsatz von Datenüberwachungs- und -erfassungssystemen aus der Ferne mit Hilfe von IOT-basierten Geräten und durch ein Wi-Fi-System.
  • In einer Ausführungsform ein System zur Entwicklung eines Solartrockners für landwirtschaftliche Produkte, wobei das System Folgendes umfasst:
    • ein Solarluftkollektor besteht aus einem gerippten Absorber, einer Abdeckung, einer Isolierung und einem Rahmen, wobei ein hinter dem Absorber angeordneter Luftkanal die Luftzirkulation in einer Zick-Zack-Route für eine schnellere Wärmeleitfähigkeit fördert;
    • einen Flanschabschnitt, der an mindestens einem Ende des Kollektors vorgesehen ist und an einem flexiblen Anschlussstück am Ende des Solarluftkollektors durch ein Verbindungsmittel befestigt ist, um eine Verbindung zwischen einer Energiespeichereinheit und einer Sammelkammer herzustellen;
    • eine Vielzahl von Sensoren, die mit dem Solarluftkollektor verbunden sind, um eine Vielzahl von Parametern zu messen, wobei ein Luftgeschwindigkeitssensor die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Kollektor misst, aund mindestens zwei Widerstandstemperatursensoren, die sowohl am Einlass als auch am Auslass angeordnet sind, um die Umgebungstemperaturen des Kollektors zu messen;
    • eine Energiespeichereinheit zur Speicherung der Solarenergie während der Sonnenstunden und zur Nutzung in sonnenfreien Stunden; und
    • eine Trocknungseinheit, die aus einer Vielzahl von perforierten Trocknungsschalen besteht, von denen jede ein bestimmtes Gewicht tragen kann, wobei heiße, feuchte Luft, die nach dem Trocknen freigesetzt wird, durch einen Schornstein, der auf der Oberseite der Trocknungseinheit in einer bestimmten Höhe angeordnet ist, nach außen geleitet wird.
  • In einer Ausführungsform besteht der Luftkanal aus Aluminiumblech, wobei der Kollektor durch verzinktes Eisenblech (GI) und Eisenstäbe verstärkt ist, wobei ein Aluminiumblech als Bodenplatte und zur Schaffung einer rechteckigen Trennwand im Kollektor verwendet wird, wobei der Luftkanal durch ein Dichtungsmaterial aus Polystyrol wärmebeständig gemacht wird.
  • In einer Ausführungsform wird am Eingang des Luftkollektors ein Drahtgeflecht angebracht, um Insekten aus dem Trockner fernzuhalten.
  • In einer Ausführungsform besteht das flexible Verbindungsstück aus mehreren Lagen eines speziellen faserverstärkten Kunststoffschaums, die durch Industriekleber miteinander verbunden sind, um die Festigkeit des Verbindungsstücks zu erhöhen und den Auslass des Kollektors mit dem Eingang des Energiespeichers und der Sammelkammer zu verbinden.
  • In einer Ausführungsform bildet ein Paar von Kanälen mit rechteckigem Querschnitt und äußeren Flanschen das Einlass- und das Auslassende der flexiblen Verbindung.
  • In einer Ausführungsform wird ein Ventilator an einem Außenkanal des Solarkollektors installiert, um den Warmluftstrom zum Speicher zu verbessern.
  • In einer Ausführungsform besteht die Speichereinheit aus Paraffinwachs, um Energie zu speichern und die derzeitige Belastung der Lücke zwischen Energiebedarf und -angebot zu verringern, was erheblich zur energetischen Nachhaltigkeit beiträgt.
  • In einer Ausführungsform ist ein Belastungssensor mit der Trocknungseinheit verbunden, um das Gewicht des Agrarprodukts zu messen, wobei ein Ziffernzähler mit dem Belastungssensor verbunden ist, um das Gewicht des gemessenen Produkts anzuzeigen.
  • In einer Ausführungsform regelt das Gebläse den Luftdurchsatz und die Kontrolltemperatur und zirkuliert heiße und entfeuchtete Luft in die Trockenkammer zum Trocknen der auf den Tabletts aufbewahrten Agro-Proben, wobei die Luft beim Trocknen der Agro-Proben auf das an der Unterseite befestigte Wärmespeichermaterial trifft, das die überschüssige Wärme der Luft während der Sonnenstunden absorbiert und speichert.
  • In einer Ausführungsform steuert eine Steuer- und Datenüberwachungseinheit die Lüftergeschwindigkeit zur Steuerung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, wobei die Datenüberwachungseinheit Daten überwacht und Daten aus der Ferne erfasst und über ein Kommunikationsmodul zugänglich macht.
  • Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung weiter zu verdeutlichen, wird eine genauere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen davon, die in den beigefügten Figuren dargestellt ist, gemacht werden. Es wird davon ausgegangen, dass diese Figuren nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Detail mit den beigefügten Figuren beschrieben und erläutert werden.
  • Figurenliste
  • Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gelesen wird, in denen gleiche Zeichen gleiche Teile in den Figuren darstellen, wobei:
    • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zur Entwicklung eines Solartrockners für landwirtschaftliche Produkte und
    • 2 zeigt eine strukturelle Darstellung des Systems.
  • Der Fachmann wird verstehen, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Die Flussdiagramme veranschaulichen beispielsweise das Verfahren anhand der wichtigsten Schritte, um das Verständnis der Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu verbessern. Darüber hinaus kann es sein, dass eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung in den Figuren durch herkömmliche Symbole dargestellt sind und dass die Figuren nur die spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Figuren nicht mit Details zu überfrachten, die für Fachleute, die mit der vorliegenden Beschreibung vertraut sind, leicht erkennbar sind.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Um das Verständnis der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und diese mit bestimmten Worten beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, dass damit keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und solche weiteren Anwendungen der darin dargestellten Grundsätze der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung normalerweise einfallen würden.
  • Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen.
  • Wenn in dieser Beschreibung von „einem Aspekt“, „einem anderen Aspekt“ oder ähnlichem die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Daher können sich die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in dieser Beschreibung alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen es aber nicht.
  • Die Ausdrücke „umfasst“, „enthaltend“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, so dass ein Verfahren oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte einschließt, sondern auch andere Schritte enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder zu einem solchen Verfahren oder einer solchen Methode gehören. Ebenso schließen eine oder mehrere Vorrichtungen oder Teilsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, die mit „umfasst...a“ eingeleitet werden, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Vorrichtungen oder anderer Teilsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen oder anderer Komponenten oder zusätzlicher Vorrichtungen oder zusätzlicher Teilsysteme oder zusätzlicher Elemente oder zusätzlicher Strukturen oder zusätzlicher Komponenten aus.
  • Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden wird. Das System, die Methoden und die Beispiele, die hier angegeben werden, dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht als Einschränkung gedacht.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems (100) zur Entwicklung eines Solartrockners für landwirtschaftliche Produkte, wobei das System (100) Folgendes umfasst: einen Solarluftkollektor (102), einen gerippten Absorber (102a), eine Abdeckung (102b), eine Isolierung (102c), einen Rahmen (102d), einen Luftkanal (102e), ein Drahtgeflecht (102f), ein Gebläse (102g), eine Vielzahl von Sensoren (104), einen Luftgeschwindigkeitssensor (104a), mindestens zwei Widerstandstemperatursensoren (104b), einen Lastsensor (104c), einen Ziffernzähler (104d) eine Energiespeichereinheit (106), einen Flanschabschnitt (108), ein flexibles Verbindungsstück (108a), ein Paar Kanäle mit rechteckigem Querschnitt (108b), eine Plenumkammer (110), eine Trocknungseinheit (112), perforierte Trocknungsböden (112a), eine Steuerungs- und Datenüberwachungseinheit (114) und ein Kommunikationsmodul (116).
  • Der Solarluftkollektor (102) besteht aus einem gerippten Absorber (102a), einer Abdeckung (102b), einer Isolierung (102c) und einem Rahmen (102d), wobei ein Luftkanal (102e), der hinter dem Absorber (102a) angeordnet ist, die Luftzirkulation in einer Zick-Zack-Route für eine schnellere Wärmeleitfähigkeit fördert. Der Luftkanal (102e) besteht aus Aluminiumblech, wobei der Kollektor (102) durch verzinktes Eisenblech (GI) und Eisenstangen verstärkt ist, wobei ein Aluminiumblech als Bodenplatte und zur Schaffung einer rechteckigen Trennwand im Kollektor (102) verwendet wird, wobei der Luftkanal (102e) durch ein Dichtungsmaterial aus Polystyrol wärmedicht gemacht ist. Das Drahtgeflecht (102f) ist am Eingang des Luftkollektors (102) installiert, um Insekten aus der Trocknungseinheit (112) fernzuhalten. Das Gebläse (102g) ist an einem Außenkanal des Sonnenkollektors (102) installiert, um den Warmluftstrom zur Speichereinheit (106) zu verbessern. Das Gebläse (102g) regelt den Luftdurchsatz und die Kontrolltemperatur und zirkuliert heiße und entfeuchtete Luft in die Trocknungseinheit (112) zum Trocknen der auf den Schalen aufbewahrten Agro-Proben, wobei die Luft beim Trocknen der Agro-Proben auf das an der Unterseite angebrachte Wärmespeichermaterial trifft, das die überschüssige Wärme der Luft während der Sonnenstunden absorbiert und speichert.
  • Die mehreren Sensoren (104) sind mit dem Solarluftkollektor (102) verbunden, um mehrere Parameter zu messen, wobei ein Luftgeschwindigkeitssensor (104a) die Luftstromgeschwindigkeit im Kollektor (102) misst und mindestens zwei Widerstandstemperatursensoren (104b) sowohl am Einlass als auch am Auslass angebracht sind, um die Umgebungstemperaturen des Kollektors (102) zu messen. Der Belastungssensor (104c) ist mit der Trocknungseinheit (112) verbunden, um das Gewicht des Agrarprodukts zu messen, wobei ein Ziffernzähler (104d) mit dem Belastungssensor (104c) verbunden ist, um das Gewicht des gemessenen Produkts anzuzeigen.
  • Die Energiespeichereinheit (106) ist mit dem Solarluftkollektor (102) verbunden, um die Sonnenenergie während der Sonnenstunden zu speichern und in sonnenarmen Stunden zu nutzen. Die Speichereinheit (106) besteht aus Paraffinwachs, um Energie zu speichern und die aktuelle Belastung der Lücke zwischen Energiebedarf und -versorgung zu verringern, was wesentlich zur energetischen Nachhaltigkeit beiträgt.
  • Der Flanschabschnitt (108) befindet sich an mindestens einem Ende des Kollektors (102) und ist mit einem flexiblen Verbindungsstück (108a) am Ende des Solarluftkollektors (102) durch ein Befestigungsmittel verbunden, um eine Verbindung zwischen der Energiespeichereinheit (106) und einer Plenumkammer (110) herzustellen. Das flexible Verbindungsstück (108a) besteht aus mehreren Schichten aus speziellem faserverstärktem Kunststoffschaum, die durch Industriekleber miteinander verbunden sind, um die Festigkeit des Verbindungsstücks zu erhöhen und einen Auslass des Kollektors (102) mit einem Eingang der Energiespeichereinheit (106) und der Sammelkammer (110) zu verbinden. Das Paar von Kanälen (108b) mit rechteckigem Querschnitt und äußeren Flanschen bildet das Einlass- und das Auslassende der flexiblen Verbindung (108a).
  • Die Trocknungseinheit (112), die eine Vielzahl von perforierten Trocknungsschalen (112a) umfasst, von denen jede ein bestimmtes Gewicht tragen kann, wobei heiße, feuchte Luft, die nach dem Trocknen freigesetzt wird, durch einen Schornstein, der sich auf der Oberseite der Trocknungseinheit in einer Höhe befindet, nach außen geleitet wird.
  • Die Steuerungs- und Datenüberwachungseinheit (114) steuert die Lüftergeschwindigkeit zur Steuerung der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit, wobei die Datenüberwachungseinheit (114) Daten überwacht und Daten aus der Ferne erfasst und über ein Kommunikationsmodul (116) zugänglich macht.
  • 2 zeigt eine strukturelle Darstellung des Systems.
  • Die Luft mit Umgebungstemperatur wird in den Solarkollektor geleitet, wo sie die Sonnenstrahlung absorbiert, die durch die vordere Glasscheibe auf den Absorber fällt. Die Luft wird durch Konvektion und Strahlung erwärmt. Ein Gebläse dient zur Regulierung des Luftstroms und zur Temperaturkontrolle. Die heiße und entfeuchtete Luft wird durch das Gebläse in die Trocknungseinheit geleitet, wo sie auf die auf den Tabletts aufbewahrten Agro-Proben einwirkt. Die Luft trocknet die Agro-Proben auf den Tabletts und trifft dann auf das an der Unterseite angebrachte Wärmespeichermaterial, d.h. die PCM-Einheit, die die überschüssige Wärme der Luft während der Sonnenstunden absorbiert und speichert. Dadurch kann der Trockner auch nachts, wenn die Sonne nicht scheint, durch die Freisetzung der im PCM gespeicherten Wärmeenergie betrieben werden. Die Luft zirkuliert dann zirkuliert und tritt oben wieder aus. Das Steuergerät und die Datenüberwachungseinheit werden zur Steuerung der Lüftergeschwindigkeiten für die Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung auf die gewünschten Werte verwendet. Außerdem wird diese Einheit zur Datenüberwachung und Datenerfassung aus der Ferne und für den Zugriff über das Wi-Fi-System verwendet. Um die Effizienz des Trockners zu erhöhen, kann die aus der Trocknerkammer austretende Warmluft in den Sonnenkollektor zurückgeführt werden. Außerdem ist das System mit einer Zusatzheizung ausgestattet, so dass der Trockner auch an bewölkten Tagen, an denen keine Sonne scheint, betrieben werden kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Nutzung von elektrischer Energie in der Landwirtschaft für die Nachernte heutzutage stark angestiegen, was sich nachteilig auf die Umwelt auswirkt. Die Nutzung erneuerbarer Energien für Nachernteprozesse ist eine nachhaltige Technik. Der Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung liegt auf der Entwicklung eines kostengünstigen Solartrockners für die ländliche Bevölkerung im Nordosten Indiens.
  • Das Ziel der Trocknungskinetik zur Entwicklung der Architektur des Solartrockners ist die Verfeinerung der Trocknungssysteme. Der Exergieeintrag und der Exergieverlust des Trockners werden durch die Sonneneinstrahlung beeinflusst. Die Menge der aufgenommenen und verbrauchten Energie wird in die Energieanalyse einbezogen. Der MISD wäre eine geeignete Alternative zu den konventionellen Trocknern, die üblicherweise in der Industrie für die Trocknung hochwertiger landwirtschaftlicher Produkte eingesetzt werden, und er kann je nach Bedarf auf jede Größe umstrukturiert werden.
  • Die Figuren und die vorangehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Der Fachmann wird verstehen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ dazu können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente aus einer Ausführungsform können einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. So kann beispielsweise die Reihenfolge der hier beschriebenen Prozesse geändert werden und ist nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden; auch müssen nicht unbedingt alle Aktionen durchgeführt werden. Auch können die Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, parallel zu den anderen Handlungen ausgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen ist durch diese spezifischen Beispiele keineswegs begrenzt. Zahlreiche Variationen sind möglich, unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung explizit aufgeführt sind oder nicht, wie z. B. Unterschiede in der Struktur, den Abmessungen und der Verwendung von Materialien. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so groß wie in den folgenden Ansprüchen angegeben.
  • Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und Komponenten, die dazu führen können, dass ein Vorteil, ein Nutzen oder eine Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, sind jedoch nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal oder Komponente eines oder aller Ansprüche zu verstehen.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Ein System (100) zur Entwicklung eines Solartrockners für landwirtschaftliche Produkte.
    102
    Solarer Luftkollektor
    102a
    Rippen-Absorber
    102b
    Abdeckung
    102c
    Isolierung
    102d
    Rahmen
    102e
    Luftkanal
    102f
    Drahtgeflecht
    102g
    Ventilator
    104
    Eine Vielzahl von Sensoren
    104a
    Luftgeschwindigkeitssensor
    104b
    Widerstands-Temperatursensoren
    104c
    Lastsensor
    104d
    Digitales Messgerät
    106
    Energiespeichereinheit
    108
    Flanschabschnitt
    108a
    Flexibler Anschluss
    108b
    Querschnittskanäle
    110
    Plenum-Kammer
    112
    Trocknungseinheit
    112a
    Perforierte Trocknungsschalen
    114
    Steuergerät und Datenüberwachungseinheit
    116
    Kommunikationsmodul
    202
    Thermischer Energiespeicher
    204
    Phasenwechselmaterial
    206
    Sonneneinstrahlung
    208
    Frontglasscheibe
    210
    Umgebungslufteinlass
    212
    Konvention
    214
    Ventilator
    216
    Steuerteil
    218
    Umwälzluft
    220
    Probenschale
    222
    Entlüftung der feuchten Luft
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 205718290 U [0006]
    • US 10470474 B2 [0007]

Claims (10)

  1. Ein System (100) zur Entwicklung eines Solartrockners für landwirtschaftliche Produkte, wobei das System (100) Folgendes umfasst: ein Solarluftkollektor (102) besteht aus einem gerippten Absorber (102a), einer Abdeckung (102b), einer Isolierung (102c) und einem Rahmen (102d), wobei ein Luftkanal (102e), der hinter dem Absorber (102a) angeordnet ist, die Zirkulation von Luft in einer Zick-Zack-Route für eine schnellere Wärmeleitfähigkeit fördert; eine Vielzahl von Sensoren (104), die mit dem Solarluftkollektor (102) verbunden sind, um eine Vielzahl von Parametern zu messen, wobei ein Luftgeschwindigkeitssensor (104a) die Luftströmungsgeschwindigkeit im Kollektor (102) misst, und mindestens zwei Widerstandstemperatursensoren (104b), die sowohl am Einlass als auch am Auslass angeordnet sind, um die Umgebungstemperaturen des Kollektors (102) zu messen; eine Energiespeichereinheit (106), die mit dem Solarluftkollektor (102) verbunden ist, um die Solarenergie während der Sonnenscheinstunde zu speichern und in einer sonnenfreien Stunde zu nutzen; einen Flanschabschnitt (108), der an mindestens einem Ende des Kollektors (102) vorgesehen ist und an einem flexiblen Verbindungsstück (108a) am Ende des Solarluftkollektors (102) durch ein Befestigungsmittel angebracht ist, um eine Verbindung zwischen der Energiespeichereinheit (106) und einer Sammelkammer (110) herzustellen; und eine Trocknungseinheit (112), die eine Vielzahl von perforierten Trocknungsschalen (112a) umfasst, von denen jede eine Gewichtstragfähigkeit aufweist, wobei heiße, feuchte Luft, die nach dem Trocknen freigesetzt wird, durch einen Schornstein, der auf der Oberseite der Trocknungseinheit (112) in einer Höhe angeordnet ist, nach außen geleitet wird.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der Luftkanal (102e) aus Aluminiumblech gebildet ist, wobei der Kollektor (102) durch verzinktes Eisenblech (GI) und Eisenstangen verstärkt ist, wobei ein Aluminiumblech als Bodenplatte und zur Schaffung einer rechteckigen Trennwand in dem Kollektor (102) verwendet wird, wobei der Luftkanal (102e) durch ein Dichtungsmaterial aus Polystyrol wärmebeständig gemacht ist.
  3. System nach Anspruch 1, wobei ein Drahtgitter (102f) am Eingang des Luftkollektors (102) installiert ist, um Insekten von der Trocknungseinheit (112) fernzuhalten.
  4. System nach Anspruch 1, wobei das flexible Verbindungsstück (108a) aus mehreren Schichten aus speziellem faserverstärktem Kunststoffschaum hergestellt ist, die durch Industriekleber miteinander verbunden sind, um die Festigkeit des Verbindungsstücks zu erhöhen und einen Auslass des Kollektors (102) mit einem Eingang der Energiespeichereinheit (106) und der Sammelkammer (110) zu verbinden.
  5. System nach Anspruch 1, wobei ein Paar von Kanälen (108b) mit rechteckigem Querschnitt und äußeren Flanschen das Einlass- und das Auslassende des flexiblen Anschlusses (108a) bildet.
  6. System nach Anspruch 1, wobei ein Gebläse (102g) an einem Außenkanal des Solarkollektors (102) installiert ist, um den Warmluftstrom zur Speichereinheit (106) zu verbessern.
  7. System nach Anspruch 1, wobei die Speichereinheit (106) aus Paraffinwachs besteht, um Energie zu speichern und die aktuelle Belastung der Energiebedarfslücke zu verringern, und wesentlich zur energetischen Nachhaltigkeit beiträgt.
  8. System nach Anspruch 1, wobei ein Belastungssensor (104c) mit der Trocknungseinheit (112) verbunden ist, um das Gewicht des Agrarprodukts zu messen, wobei ein Ziffernzähler (104d) mit dem Belastungssensor (104c) verbunden ist, um das Gewicht des gemessenen Produkts anzuzeigen.
  9. System nach Anspruch 1, bei dem das Gebläse (102g) den Luftdurchsatz und die Steuertemperatur regelt und heiße und entfeuchtete Luft in die Trocknungseinheit (112) zum Trocknen der auf den Tabletts aufbewahrten Agro-Proben zirkuliert, wobei die Luft beim Trocknen der Agro-Proben auf das an der Unterseite befestigte Wärmespeichermaterial auftrifft, das die überschüssige Wärme der Luft während der Sonnenstunden absorbiert und speichert.
  10. System nach Anspruch 1, wobei eine Steuer- und Datenüberwachungseinheit (114) die Lüftergeschwindigkeit zur Steuerung der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit steuert, wobei die Datenüberwachungseinheit (114) Daten überwacht und Daten aus der Ferne erfasst und über ein Kommunikationsmodul (116) zugänglich macht.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205718290U (zh) 2016-06-30 2016-11-23 潘伟龙 一种高效谷物干燥装置
US10470474B2 (en) 2017-12-06 2019-11-12 Ingenieria Mega, S.A. Grain dryer

Patent Citations (2)

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