نام پژوهشگر: کمال عباس پور ثانی

طراحی، ساخت و ارزیابی خشک کن خورشیدی با چرخ جاذب رطوبت برای حفظ خواص کیفی خرمای رقم استعمران
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1389
  مجید رهنما   کمال عباس پور ثانی

کاهش دادن رطوبت خرما با دمای بالا و یا در مدت زمان طولانی باعث افت کیفیت محصول می شود. بنابراین لازم است محصول خرما سریع و با دمای پایین خشک شود. در مناطق مرطوب، رطوبت خرما را می توان با استفاده از سیستم جاذب رطوبت، به سرعت و در دمای پایین کاهش داد. از این رو، هدف از تحقیق در این رساله، حفظ خواص کیفی خرما در طی انبارمانی و ضدعفونی آن با استفاده از حرارت به جای متیل بروماید می باشد که به سبب مسایل زیست محیطی باید روشی مناسب جایگزین آن شود. یکی از این روش ها استفاده از تیمار حرارتی با استفاده از خشک کن خورشیدی می باشد که تنظیم رطوبت و تیمار حرارتی را همزمان انجام می دهد. از این رو به منظور انجام تحقیق حاضر، خشک کن مجهز به سیستم جاذب رطوبت با احیاء کننده خورشیدی طراحی و ساخته شد. سیستم جاذب رطوبت این دستگاه از دو فرایند احیاء و خشک کننده هوا تشکیل شده است. در فرایند احیاء هوای گرم خروجی از جمع کننده خورشیدی, سلیکا ژل موجود در چرخ جاذب را احیاء می کند که بعد از احیاء به محیط باز می گردد. در فرایند خشک کننده هوا، هوای محیط وارد چرخ جاذب شده و ضمن از دست دادن رطوبت وارد جمع کننده ثانویه شده و در نهایت، بعد از افزایش دما جهت خشک کردن محصول وارد محفظه خشک کن می شود. برای طراحی و ساخت دستگاه، ابتدا منحنی رطوبت تعادلی همدمای جذب و دفع خرمای استعمران، در چهار دمای 40، 50، 60، و oc70 به وسیله محلول های نمک های اشباع با فعالیت آبی بین 05/0 تا 85/0 استخراج و رسم گردید. برای برازش داده ها از مدل های gab، هالسی اصلاح شده، چانگ- پی فوست اصلاح شده، اسمیت اصلاح شده، اوسوین اصلاح شده و هندرسون اصلاح شده برای هر دو حالت جذبی و دفعی استفاده شد که مدل gab بهترین برازش را از نظر بالاترین مقدار r2 در هر دو حالت جذب و دفع داشت. میزان رطوبت تک لایه mm برای هر دو حالت جذب و دفع با افزایش دما به ترتیب از مقدار 76/17 تا 43/7 درصد و 37/13 تا 94/7 درصد کاهش پیدا کرد. گرمای خالص در حالت جذبی و دفعی به ترتیب از 22/24 و kj/mol 14/21 در رطوبت تعادلی 10? تا 02/1- و kj/mol 1/1- در رطوبت تعادلی 40? کاهش یافت که مقدار این گرما برای حالت جذبی بیشتر از حالت دفعی می باشد. پس از طراحی و ساخت دستگاه، بازده روزانه جمع کننده ها و کارایی چرخ جاذب آن در اهواز مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان بازده روزانه برای جمع کننده اولیه 35? و برای جمع کننده ثانویه برابر 32? بدست آمد. ضریب کارایی چرخ جاذب در نزدیکی ظهر که در آن بیشترین تابش خورشیدی فراهم است، به بالاترین مقدار خود (83/0) رسید. همچنین به وسیله دستگاه ساخته شده رطوبت خرمای استعمران با استفاده از چهار سطح دمایی 40، 50، 60 و oc70 به سه سطح رطوبت تعادلی 14، 16 و 18% بر پایه خشک رسید و تاثیر این تیمارهای اعمال شده بر خواص کیفی و کمی خرما (فعالیت آبی، ph، درصد جدا شدن پوست، قند کل، رنگ، درصد مواد جامد محلول و رطوبت تعادلی) و ضد عفونی آن در طول سه ماه انبارمانی مورد بررسی قرار گرفت. با مقایسه مقادیر به دست آمده با مقادیر شاهد و میوه تازه، بهترین دما برای تنظیم رطوبت خرمای استعمران و انبارمانی آن از نظر حفظ خواص کیفی به مدت سه ماه، 50 تا oc60 به دست آمد که با افزایش رطوبت مدت زمان انبارمانی نیز کاهش می یابد. نتایج تحقیق نشان داد که برای انبارمانی به مدت یک ماه می توان از تیمار دمایی oc70 و رطوبت بالای 16% استفاده نمود. از دمای oc50 و بالاتر می توان برای از بین بردن دو افت پروانه خرما و شپش دندانه دار و ضد عفونی کردن خرما استفاده کرد.

طراحی و ساخت کلکتور سهموی خطی تولید بخار مستقیم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی - پژوهشکده انرژی 1391
  آرش حدادیان   حمیدرضا حقگو

در کاربرد های دمای متوسط و دمای بالا از انرژی خورشیدی استفاده از متمرکزکننده های خورشیدی ناگزیر می باشد. متمرکز کننده ها با انعکاس و بازتابش نور خورشید در یک نقطه یا یک محور دمای بالاتری را نسبت به کلکتورهای تخت تا مین می نماید. در متمرکز کننده ها می توان از سیال عامل های مختلفی جهت جذب انرژی خورشیدی استفاده کرد. در این پروژه یک دستگاه متمرکز کننده سهموی خطی طراحی و ساخته شد که در آن از آب به عنوان سیال عامل باهدف تبدیل مستقیم آب به بخار در لوله جاذب استفاده شده است. تهیه بخار آب اشباع در فشار محیط منجر به کاهش هزینه های ساخت و بهره برداری سامانه می شود و با افزایش بهره وری اقتصادی می تواند در واحد های مختلف صنعتی به توسعه سیستم های خورشیدی کمک کند. دست یابی به دانش فنی ساخت نمونه آزمایشگاهی سامانه و ارزیابی عملکرد سیستم کلکتور سهموی خطی تولید بخار مستقیم از نتایج این پروژه می باشد. سه دبی مختلف 0/5، 1 و 1/5 لیتر بر دقیقه جهت بررسی عملکرد پایدار سامانه و یافتن دبی بهینه آزمایش و مورد تحلیل قرار گرفت.به منظور سنجش تغییر در بازده دستگاه از دو نوع ردیابی خورشید استفاده شد. به منظور جمع آوری بهتر اشعه بازتابش شده و اشعه هایی که از کانون منعکس کننده بدون برخورد به جاذب عبور می کنند، از یک منعکس کننده ثانویه استفاده شده موجب افزایش عملکرد و بازده سیستم گشت. در حالت شرقی- غربی این آینه دوم تا حدود 20 درصد بازده را در سیستم بالا برد ولی در حالت شمالی-جنوبی این مقدار نزدیک به 7 درصد بود که زیاد مقرون به صرفه به نظر نمی رسید. بازده خورشیدی تولید بخار 22/32 تا 34/1 و بازده کلی حرارتی 45/8 تا 56/4 براورد شد