در تحقیق حاضر به منظور کاهش مصرف سوخت های فسیلی و بهبود کیفیت زعفران خشک شده، طراحی، ساخت و ارزیابی خشک کن خورشیدی ترکیبی مجهز به پمپ حرارتی مورد نظر قرار گرفت. این خشک کن از دو بخش اصلی؛ خشک کن خورشیدی ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی و سامانه ی پمپ حرارتی تشکیل شد و بگونه ای در کنار هم قرار گرفتند که جریان هوای خشک کننده بتواند در یک مسیر بسته به گردش درآید. در ادامه، عملکرد جمع کننده ی خورشیدی ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی به صورت نظری و تجربی بررسی گردید. معادلات ریاضی برای دو نوع جمع کننده ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی شیشه به شیشه و شیشه به تدلار ارائه شد و درستی معادلات ریاضی، برای نوع شیشه به تدلار توسط آزمایش های تجربی بررسی گردید. بعلاوه، تاثیر دمای هوای خشک کننده در سه سطح (40، 50 و oc 60)، دبی هوای عبوری در سه سطح (008/0، 012/0 و kg/s016/0) و دو حالت خشک کردن (با و بدون پمپ حرارتی) بر زمان خشک شدن محصول، انرژی مصرفی خشک کن، سهم خورشیدی (sf)، بازده ی خشک کن و نرخ تبخیر ویژه (smer) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که در جمع کننده ی نوع شیشه به شیشه دمای هوای خروجی، دمای سلول و بازده حرارتی نسبت به نوع شیشه به تدلار بیشتر است. افزایش دما و دبی هوای خشک کننده موجب کاهش زمان و کل انرژی مصرفی گردید. همچنین، استفاده از پمپ حرارتی در خشک کن توانست مصرف انرژی را بطور متوسط 23% کاهش دهد. بیشترین مقادیر بازده ی خشک کن، نرخ تبخیر ویژه و ضریب عملکرد (cop) در تیمار بیشترین دمای هوا، بیشترین دبی و با استفاده از پمپ حرارتی به ترتیب با مقادیر 74/0، kg/kw h19/1 و 49/2 مشاهده شد. در نهایت مدل two-termبه عنوان مناسب ترین مدل برای توصیف رفتار خشک شدن زعفران از میان سایر مدل ها انتخاب گردید. نتایج ارزیابی کیفیت زعفران خشک شده نشان داد که افزایش دما و دبی هوای خشک کننده و پمپ حرارتی سبب بهبود رنگ و طعم زعفران گردیدند. از طرفی، افزایش دما و دبی هوا، کاهش عطر زعفران خشک را بدنبال داشت. اما، پمپ حرارتی اثر معنی داری در ویژگی عطر زعفران نداشت.

این تحقیق تلاشی است در راستای بهینه سازی ماشین آزمایشگاهی بالارو از درخت که تکیه گاه آن تنه درخت خرما می باشد که به منظور سرویس درخت خرما ساخته شد. این ماشین دارای شاسی v شکلی است و از دو قسمت همسان تشکیل شده است. از دو چرخ غلتک مانند با لبه های مقعر در طرفین آن ها به عنوان مکانیزم حرکتی و بالاروی به کار گرفته شد. دو قسمت آهنی همسان شاسی به کمک یک جفت فنر به سطح درخت می چسبند. فنرها با تغییر قطر درخت در اثر وجود برآمدگی های تنه نخل، اجازه عبور از پستی و بلندی ها را به ماشین می دهند. هر یک از غلتک ها از یک موتور الکتریکی dc 12ولت انرژی می گیرند. پس از طراحی و ساخت، ماشین روی یک تنه درخت خرما مورد آزمایش قرار گرفت. میانگین زمان اتصال ماشین به نخل خرما، 9/20 ثانیه است. بنابر ساختار فیزیکی دستگاه با آزاد کردن یکی از فنرها، ماشین به راحتی از درخت جدا می شود. این ماشین با سرعت متوسط m/s 13/0 با بازده کل 21% در وضعیت بدون بار از درخت بالا می رود. ارزیابی کارکرد و بررسی عملکرد ماشین با انجام طرح فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با استفاده از نرم افزار sas v9 صورت گرفت و از آزمون دانکن برای مقایسه میانگین ها در سطح 5% استفاده گردید. فاکتور های مورد آزمایش در این تحقیق شامل " قطر چرخ ها" در دو سطح (16 و 19 سانتیمتر)،" نیروی عمود تماس غلتک ها" به درخت در سه سطح(425، 584 و 743 نیوتن) و عامل "بارگذاری" در سه سطح) بدون بار،120و220 نیوتن) می باشند. آزمایش ها نشان داد که فاکتور "نیروی تماس غلتک ها به درخت" و فاکتور "بارگذاری" و " قطر چرخ ها" روی سرعت، لغزش چرخ ها و بازده ماشین تاثیر معنی داری در سطح %5 داشتند. ماشین قادر است n220 وزنه را با سرعت cm/s 12/8 ، میزان لغزش 17 درصد و بازده کل 1/10 درصد بالا ببرد.

شوید، یکی از مهمترین گیاهان دارویی در جهان که امروزه بخاطر داشتن خواص دارویی در بیشتر نقاط ایران از اهمیت خاصی برخوردار است. دراین تحقیق از یک خشک کن خورشیدی با صفحه جاذب پره دار سوراخ دار برای خشک کردن سبزی شوید استفاده گردید. این خشک کن شامل: جمع کننده، محفظه ی محصول، مکنده و کنترل کننده ی دما بود. برای تنظیم دمای هوای خشک کننده، از یک سامانه ی کنترل کننده ی دما استفاده گردید. جمع کننده ی خشک کن دارای صفحه جاذب پره دار سوراخ دار بود که عملکرد حرارتی آن در دبی های مختلف هوای عبوری با یک جمع کننده ی صفحه تخت مقایسه شد. تاثیر دمای هوای خشک کننده در سه سطح (45 ، 55 و 65 درجه سلسیوس)، اندازه محصول در سه سطح به طول های )3، 5 و7سانتی متر( و دو حالت مختلف خشک کن (مختلط و غیر مستقیم) بر پارامترهای عملکرد خشک کن شامل: انرژی مصرفی، سهم خورشیدی، زمان خشک کردن و بازده ی خشک کن مورد بررسی قرارگرفت. نتایج تحقیقات نشان داد که استفاده از صفحه جاذب پره دار سوراخ دار نسبت به صفحه تخت 11درصد افزایش بازده حرارتی را در برداشت و بیشترین بازده حرارتی در بیشترین دبی هوای عبوری بدست آمد. با افزایش دما و کاهش اندازه قطعات محصول کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی کل ایجاد شد. نتایج نشان داد که با افزایش دما سهم خورشیدی نیزکاهش یافت. در نهایت بیشترین بازده ی خشک کن درحالت مختلط و با اندازه قطعات 3سانتی متر برابر با %70 مشاهده گردید

فرآیند خشک کردن به دلیل مصرف انرژی بالا و از آنجائیکه انرژی یکی از نیازهای اساسی انسان است، تامین انرژی مورد نیاز برای ادامه حیات بشر یکی از چالش های پیش روی بشر است، از این رو بشر به دنبال انرژی جایگزین برای سوخت های فسیلی می باشد و پروژه های فراوانی در مورد انرژی تجدید پذیر صورت گرفته است. از جمله انرژی های تجدید پذیر، انرژی خورشید می باشد. در پژوهش حاضر، عملکرد یک خشک کن خورشیدی مجهز به سامانه بازیافت حرارتی، که مناسب خشک کردن محصولات در حجم کم از قبیل گیاهان دارویی است، بررسی شد.