Vò viÖt anh - cknnk49
khoa c¬ - ®iÖn
BÀI TẬP
Môn học: SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO
I. ĐỀ BÀI
Một thiết bị sấy nông sản dùng năng lượng mặt trời có:
- Năng suất sấy là N
s
(kg/mẻ).
- Độ ẩm của vât liệu trước khi sấy là φ
o
và sau khi sấy là φ
2.
- Nhiệt độ sấy lớn nhất cho phép là t
max
.
- Thời gian sấy τ
s
.
- Collector có chiều cao H
c
, bề rộng B
c
và chiều dài L
c
.
Xác định diện tích cần thiết của collector.
Bảng số liệu cho sẵn và số liệu điều tra:
Số liệu Nhóm I
vật liệu sấy ngô
N

Nhận xét:
+ Diện tích collector được tính toán dựa vào:
- năng lượng cung cấp cho quá trình sấy
- nhiệt độ khi sấy.
+ Nhiệt lượng cần thiết cho quá trình sấy được xác định theo quan hệ giữa diện tích của tấm hấp
thụ với nhiệt lượng hữu ích do không khí mang ra khỏi collector.
1. Tính toán nhiệt cho quá trình sấy.
+ Nhiệt lượng cần thiết để làm bay hơi 1kg nước từ vật sấy là:
Q = G
k
.q =
02
01
dd
II
−
−
(kJ/kg)
Tra đồ thị I-d của không khí ẩm ta có.
Với
%72
0
=
ϕ
, t
0
mt
= 25
0


0
sấy
= 65
0
giá trị độ chứa ẩm d không đổi vậy với

%18
2
=
ϕ
, t
0
sấy
= 60
0
, d
1
= d
0
= 13.10
-3

⇒
I
1
= 100,46 (kJ/kg.k
2
), d
2
= 27.10

1
−
= 25.(kg. k
2
/kg.ẩm)
q: Nhiệt lượng cần thiết để đốt lóng 1kg không khí khô.
q = I
1
– I
0
= 42,06.
Vậy lượng nước cần bốc hơi từ vật liệu sấy là.
W = G.
2
20
1
ϕ
ϕϕ
−
−
Với G = 100 kg.
%72
0
=
ϕ
,
%18
2
=
ϕ

G = Q
m-n
+ Q
m-ph
+Q
s
+ Q
u
.
G: Năng lượng đến.
G = E.F
c
E: Bức xạ toàn phần E = 5.076 kw/m
2
= 5076 w/m
2
.
Trêng ®¹i häc n«ng nghiÖp hµ néi
K
ch
T
mt
S
T
tb
T
r
bthtR −.
α
khtR −.

Tổn thất nhiệt tổng cộng
Q
m-n
= F
c
.K
G
.(T
ht
– T
mt
). (a)
k
G
: hệ số trao đổi nhiệt toàn phần
T
ht
: nhiệt độ tấm hấp thụ (
0
k).
T
mt
: nhiệt độ môi trường (
0
k).
Vậy ta có:
G.D.
ε
= Q
m-n

−−
ε

Với
- Q
u
: là nhiệt lượng hữu ích do không khí mang ra khỏi collector.
Q
u
= Q
v
= Q
s
Q
u
: dòng nhiệt sử dụng.
Q
v
: nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ không khí lên.
Q
s
: nhiệt lượng cần để cung cấp cho quá trình sấy.
Q
v
= L
o
.c
p
(T
v

= 273 + 65 = 338.
0
k.
L
o
= G
k
.W
Với G
k
= 25, W = 65.8 kg.
Trêng ®¹i häc n«ng nghiÖp hµ néi
Vò viÖt anh - cknnk49
khoa c¬ - ®iÖn

⇒
L
o
= 25.65,8 = 1645 (kg/h).
Q
v
= Q
u
= Q
s
= 2402,4 (w).
- E : Bức xạ toàn phần.
E = 5,076 kw/m
2
/ngày

khtRdbthtR
dbthtRchkhtRkhtRchdbthtR
K
KKKK
−−
−−−−
+++
++++++−
.2.21
21.2..21.
.).(
)).(.()..).((
ααααα
ααααααααα
1
α
: hệ số truyền nhiệt đối lưu đến dòng khí.
2
α
: hệ số truyền nhiệt đối lưu đến tấm che.

1
α
=
2
α
=
h
N
u

⇒
D
h
= 2m
h : là chiều dày collecter h = 2m
Vậy diện tích mặt cắt ngang collecter là :
S = b
c
.h = 2.0,2 = 0,4 m
2

V
1
: vận tốc dòng khí (m/s)
Trêng ®¹i häc n«ng nghiÖp hµ néi