Máy sấy nông sản sử dụng tấm năng lượng mặt trời kết hợp bơm nhiệt

Sử dụng công nghệ sấy động (sản phẩm sấy chuyển động liên tục)

Phương pháp sấy khô sản phẩm bằng các máy sấy năng lượng Mặt Trời là một trong những ứng dụng công nghệ mới đầy tiềm năng trong ngành công nghiệp chế biến nông lâm, thủy sản.

Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng ẩn chứa tiềm năng rất lớn. Năng lượng mặt trời không những là nguồn năng lượng sạch mà còn là nguồn năng lượng dồi dào và hoàn toàn miễn phí. Mặt khác sử dụng năng lượng mặt trời giúp môi trường xanh, sạch đẹp vì hầu như không tạo ra khí thải vào môi trường xung quanh.

Máy sấy năng lượng mặt trời (NLMT) trục đứng, thiết bị sấy đa năng được giới thiệu trong chương trình Bạn của Nhà Nông (VTV2)

Các thiết bị nếu sử dụng năng lượng mặt trời hiệu quả sẽ góp phần vào công cuộc công nghiệp hóa nền nông nghiệp Việt Nam, giúp giảm thiểu và giải quyết những khó khăn cho bà con nông dân, góp phần nâng cao khả năng cạnh tranh của nông sản nước ta trên thị trường thế giới.

Với các nước ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, phương pháp sấy ứng dụng công nghệ năng lượng mặt trời là một ứng dụng hiệu quả và hấp dẫn. So với năng lượng truyền thống, phương pháp sấy này giúp giảm chi phí năng lượng, góp phần bảo vệ môi trường, nâng cao được chất lượng sản phẩm, giảm chi phí nhân công, giảm thời gian và tỷ lệ hao hụt trong quá trình chế biến. Hơn nữa, nguồn năng lượng truyền thống ngày càng trở nên đắt giá và phơi thì cần phải có một diện tích lớn hơn nhiều lần so với thiết bị sấy.

Phương Pháp Sấy Bằng Năng Lượng Mặt Trời

Máy sấy năng lượng mặt trời hoạt động dựa vào nguyên lý hiệu ứng nhà kính. Dưới đây là tóm tắt về nguyên lý hiệu ứng nhà kính: Năng lượng bức xạ của ánh sáng Mặt Trời khi chiếu xuyên qua một mặt phẳng trong suốt (như mặt kính, polyester…) đi đến một vật màu đen. Vật màu đen này có đặc tính phản xạ ánh sáng kém, sẽ không phản chiếu ngược lại được, biến thành một loại như “bẫy nhiệt”, năng lượng mặt trời do bị hấp thu bức xạ sẽ chuyển thành nhiệt năng.

Hiệu ứng nhà kính này hiện nay được ứng dụng rộng rãi nhiều nhất trong các thiết bị sấy khô nông sản từ đơn giản đến phức tạp, các bình nước nóng, các thiết bị phát điện mặt trời, để sưởi ấm, hoặc để chiếu sáng. Máy sấy sử dụng năng lượng mặt trời là một trong những thiết bị ứng dụng hiệu ứng nhà kính được chia sẻ ở trên.

Máy sấy năng lượng mặt trời là gì?

Máy sấy năng lượng mặt trời hay là Thiết Bị Sấy Nông Sản Bằng Năng Lượng Mặt Trời hoạt động với mức năng suất nhỏ nhất là từ 50 – 80 kg tươi/mẻ dùng cho các cơ sở nhỏ, hộ gia đình. Mức năng suất lớn đạt trên 1 tấn tươi/mẻ, phù hợp quy mô công nghiệp.

Khác với việc phơi nắng tốn thời gian và công sức đảo trở. Hay dùng máy sấy điện, lò than nhiệt độ cao gây thất thoát về chất lượng, cấu tạo máy sấy năng lượng mặt trời cực kỳ ưu điểm trong việc bảo toàn chất lượng của sản phẩm. Thiết bị sấy này hoạt động dựa trên cơ sở bức xạ nhiệt từ ánh nắng mặt trời. Và tận dụng nhiệt độ của mặt trời đưa vào bên trong để tiến hành sấy khô sản phẩm.

Hiện nay, máy sấy năng lượng mặt trời đã dần trở nên quen thuộc với các cơ sở sản xuất thực phẩm sấy. Từ đó đáp ứng nhu cầu của khách hàng ngày càng cao về sản xuất thực phẩm sạch. Đồng thời tạo ra chuỗi sản phẩm sấy thân thiện với môi trường, nâng cao nhận dạng thương hiệu.

Nguyên lý vận hành máy sấy năng lượng mặt trời trục đứng 

Sản phẩm sấy được đặt vào các vỉ sấy nhiều tầng trên các trục thẳng đứng gắn cố định trong buồng phơi hoặc gắn trên các xe phơi. Mỗi trục gắn từ 10 – 20 tầng, có thể có nhiều trục đứng trên mỗi xe phơi, giúp gia tăng sản lượng lên ít nhất 1000% – 2000% so với diện tích phơi nắng tương ứng. Các vỉ sấy này chuyển động tròn liên tục quanh trục đứng, giúp sản phẩm sấy khô rất đồng đều và rút ngắn được thời gian sấy 40% so với phơi nắng hoặc sấy vỉ ngang tĩnh cùng nhiệt độ.

Máy sấy năng lượng mặt trời trục đứng phù hợp với các loại sản phẩm
– Các loại cá có kích cỡ nhỏ và cá phi lê.
– Các loại tôm khô nguyên vỏ, tôm khô bóc vỏ.
– Các loại hạt, hạt giống.
– Các loại trái cây sấy dẻo, sấy giòn.
– Các loại nông sản, gia vị (ớt, tiêu, tỏi, hành, …).
– Các loại thực phẩm (khô bò, yến sào, bí đao, măng le, …).

Nguyên lý vận hành của máy sấy năng lượng mặt trời trục ngang

Thiết bị gia nhiệt bằng hiệu ứng nhà kính trực tiếp và bẫy nhiệt mặt trời. Hiệu ứng nhà kính trực tiếp xảy ra khi ánh sáng mặt trời chiếu xuyên qua các tấm kính trong suốt vào bên trong buồng sấy, gặp các vật thể sấy màu tối, tạo ra hiệu ứng nhà kính, làm cả buồng sấy nóng lên. Với kết cấu buồng kín và việc sử dụng các tấm polycarbonate đặc ruột, nhiệt độ trong buồng sấy có thể gia tăng từ 5 độ C (lúc sáng sớm hay chiều tối) đến 15 độ C (buổi trưa) so với nhiệt độ môi trường.

Bẫy nhiệt mặt trời được chế tạo từ các tấm tole sơn màu đen mờ (để hấp thụ nhiệt mặt trời tốt nhất), uốn lượn sóng (để tăng diện tích tiếp xúc). Ánh sáng mặt trời chiếu xuyên qua tấm polycarbonate trong suốt, gặp tấm tole màu đen, sẽ đốt nóng không khí bên trong bẫy nhiệt. Luồng không khí nóng này được thổi xuống đáy buồng sấy. Ngoài hiệu quả của hiệu ứng nhà kính trực tiếp kết hợp bẫy nhiệt mặt trời giúp gia tăng nhiệt độ bên trong buồng sấy lên đến 65 độ C.

Hiệu quả gia nhiệt của thiết bị được gia tăng nhờ việc sử dụng tấm polycarbonate đặc ruột có độ xuyên thấu ánh sáng lên đến 95%. Nhiệt độ sấy được kiểm soát chặt chẽ nhờ cơ chế cắt nắng/che mưa bằng bạt che và bù nhiệt bằng điện trở đốt nhiệt.

Sản phẩm sấy được đặt vào các vỉ sấy hay thùng sấy gắn trên các cánh giữ hình nan hoa, gia tăng sản lượng lên 400% so với diện tích phơi nắng tương ứng. Các vỉ sấy/thùng sấy này chuyển động liên tục, giúp sản phẩm sấy đồng đều và rút ngắn được thời gian sấy 40% so với phơi nắng hoặc sấy vỉ ngang tĩnh cùng nhiệt độ.

Thiết bị sử dụng công nghệ đèn cực tím dải C (UVC) để khử vi sinh, bào tử nấm mốc, … trong quá trình sấy

Máy sấy năng lượng mặt trời trục ngang phù hợp với các loại sản phẩm 
– Các loại cá có kích cỡ trung bình và lớn.
– Các loại tôm khô bóc vỏ.
– Các loại hạt.
– Chỉ xơ dừa, lông gà, …

Về quy trình hoạt động, máy sấy sẽ được đặt ngoài trời, quạt ly tâm sẽ hoạt động liên tục để thổi khí nóng, quạt hút hoạt động liên tục để lưu chuyển không khí bên trong máy sấy lấy ẩm ra ngoài. Quạt thổi khí nóng và quạt hút khí ẩm được điều khiển bằng biến tần dựa theo tín hiệu độ ẩm, nhiệt độ bên trong buồng sấy hoặc có thể điều khiển bằng công tắc tắt/bật bằng tay kết hợp điều khiển lưu lượng gió. Dòng không khí sấy đối lưu cưỡng bức tiếp xúc với cả trên và dưới của sản phẩm sấy nên sản phẩm sấy có độ khô đồng đều cả 2 mặt đồng thời nhờ kiểm soát nhiệt ẩm nên độ ẩm cuối của sản phẩm luôn đồng đều, ổn định và đạt yêu cầu.

Điểm quan trọng trong thiết bị sấy ứng dụng năng lượng mặt trời là máy sấy có thiết bị hỗ trợ nhiệt khi trời không có nắng, tức là khi nhiệt độ trong buồng sấy không đủ thì thiết bị hỗ trợ nhiệt tự động bật lên cung cấp nhiệt cho quá trình sấy. Bên cạnh đó, chất lượng sản phẩm sau khi sấy bằng thiết bị này đảm bảo cảm quan tương đương với phơi nắng, độ đồng đều gần như tuyệt đối, khử tất cả các dòng vi sinh và bào tử nấm mốc, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.

Ưu điểm máy sấy năng lượng mặt trời

Sử dụng hệ thống sấy ứng dụng năng lượng mặt trời có thể sấy được hầu hết các loại nông sản như chùm ngây, nấm linh chi, tiêu, điều, mít, cà chua, khoai lang, nhãn, cá, tôm, mực,… Nông sản phơi nắng trực tiếp sẽ không tốt bằng sấy vì không đảm bảo vệ sinh, tốn diện tích và nhân công, phụ thuộc vào thời tiết thất thường Vì vậy, sử dụng máy sấy bằng năng lượng mặt trời sẽ giúp cho sản phẩm giữ được màu sắc, mùi vị cũng như giá trị dinh dưỡng ban đầu. Ngoài ra, chất lượng sản phẩm cũng không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác (nắng, mưa, bụi bẩn, côn trùng…).

• Tiết kiệm điện năng lên đến trên 80% so với thiết bị bơm nhiệt tương ứng: mỗi mẻ sấy xấp xỉ 500kg cá thành phẩm chỉ tiêu tốn 1kWh/ 1 giờ vận hành.
• Đảm bảo chất lượng sản phẩm: sản phẩm khô rất đồng đều nhờ công nghệ sấy động (sản phẩm sấy chuyển động liên tục); kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm,tốc độ gió, … rất chặt chẽ nên sản phẩm khô nhanh và rất đồng đều; màu sắc cảm quan của sản phẩm tương đương phơi nắng nên rất đẹp; giữ được đa số các dinh dưỡng thiết yếu.
• Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm: khử vi sinh và bào tử nấm mốc bằng đèn cực tím dải C (UVC) ngay trong quá trình sấy; không khí được lọc bụi trước khi đưa vào buồng sấy; buồng sấy kín ngăn chặn côn trùng, ruồi, … xâm nhập.
• Giảm nhân công xấp xỉ 60% so với phơi nắng truyền thống nhờ qui trình hoạt động được tự động hóa hoàn toàn.
• Giảm mặt bằng xây dựng xấp xỉ 80% so với phơi nắng truyền thống.
• Rút ngắn thời gian phơi sấy xấp xỉ 40% so với phơi nắng truyền thống.
• Không phụ thuộc thời tiết mưa nắng thất thường.
• Có thể sấy được nhiều sản phẩm khác nhau nhờ việc cài đặt bộ thông số sấy linh động trên giao diện LCD.
• Thiết bị rất bền vững, bảo hành phần cơ khí lên đến 10 năm.
• Thiết bị lắp đặt và vận hành dễ dàng.