LUẬN VĂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY CÀ PHÊ DÙNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
LUẬN VĂN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY CÀ PHÊ DÙNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI, thuyết minh, động học máy, kết cấu máy, nguyên lý máy, cấu tạo máy, quy trình sản xuất
MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 :
TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ VÀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 3
1. Cà phê 3
1.1 Lịch sử phát triển 3
1.2 Tình hình sản xuất 3
1.2.1 Trên thế giới 3
1.2.2 Ở Việt Nam 4
2. Năng lượng mặt trời 5
2.1 Bản chất bức xạ mặt trời và bức xạ khí quyển 5
2.2 Những ứng dụng chính của năng lượng mặt trời 7
2.2.1 Đun nước nóng 7
2.2.2 Sưởi ấm nhà cửa 8
2.2.3 Sấy nông sản sau thu hoạch 9
2.2.4 Phát điện bằng tế bào quang điện (Pin quang điện) 9
2.2.5 Các hệ thống khác được sử dụng để phát điện quy mô lớn 9
2.2.6 Nấu ăn 10
2.3 Năng lượng bức xạ Mặt Trời ở Việt Nam 10
CHƯƠNG 2 :
KỸ THUẬT CHẾ BIẾN VÀ SẤY CÀ PHÊ 12
1. Đặc điểm quả cà phê 12
2. Kỹ thuật chế biến cà phê 13
2.1 Phương pháp chế biến khô 16
2.2 Phương pháp chế biến ướt 16
3. Kỹ thuật sấy cà phê 18
3.1 Phơi nắng tự nhiên 18
3.2 Sấy bằng máy 18
4. Lý thuyết và nguyên tắc sấy cà phê 19
4.1 Tầm quan trọng của nhiệt độ sấy 19
4.2 Độ ẩm tương đối 20
4.3 Áp suất bay hơi của nước 20
5. Những nghiên cứu về sấy cà phê 20
5.1 Sấy bằng năng lượng mặt trời 21
5.2 Ước tính năng lượng mặt trời sử dụng 22
6. Xác định độ ẩm 22
7. Một số hệ thống sử dụng sấy cà phê 23
7.1 Hệ thống sấy cà phê sử dụng khung gỗ - lưới thép 23
7.2 Hệ thống làm khô cà phê sử dụng khung gỗ và nhựa trong 23
7.3 Máy sấy thùng quay 24
7.4 Máy sấy đảo chiều RAD 24
7.5 Hệ thống Trim 24
7.6 Hệ thống đề nghị 25
CHƯƠNG 3 :
CẤU TẠO BỘ THU NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 26
1. Các bộ phận chính 26
2. Vật liệu chế tạo 27
CHƯƠNG 4 :
TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY 29
1. Cơ sở lý thuyết của quá trình sấy 29
1.1 Những khái niệm cơ bản trong quá trình sấy 29
1.1.1 Độ ẩm tuyệt đối 29
1.1.2 Độ ẩm tương đối (độ ẩm toàn phần) 29
1.1.3 Tác nhân sấy 29
1.1.4 Vật liệu sấy 29
1.2 Đặc điểm qúa trình sấy 29
1.3 Sự trao đổi nhiệt và ẩm trong quá trình sấy 30
1.4 Chế độ sấy 30
2. Trình tự thiết kế hệ thống sấy buồng đối lưu tự nhiên 31
2.1 Chọn chế độ sấy 31
2.2 Tính khối lượng VLS vào ra mỗi giai đoạn sấy 31
2.3 Lượng ẩm cần bốc hơi của mỗi giai đoạn 31
2.4 Xác định các thông số không khí ngoài trời 31
2.5 Xác định entapy của TNS trước quá trình sấy 31
2.6 Xây dựng quá trình sấy lý thuyết 31
2.7 Kích thước cơ bản buồng sấy 32
2.8 Tính các tổn thất 32
2.9 Xây dựng quá trình sấy thực 34
2.10 Xác định lượng không khí khô thực tế 34
2.11 Cân bằng nhiệt và hiệu suất hệ thống 34
2.12 Tính công suất hệ thống sấy 35
3. Trình tự tính toán bộ thu năng lượng mặt trời 36
4. Thiết kế cụ thể hệ thống sấy buồng đối lưu tự nhiên cho cà phê 39
4.1 Tính toán buồng sấy 41
4.2 Tính năng lượng mặt trời 49
4.3 Tính lượng không khí vào và ra khỏi buồng sấy 52
4.4 Tính chi phí kinh tế 53
KẾT QUẢ TÍNH TRÊN MATLAB 54
· Kết quả tính cho giai đoạn 1 54
· Kết quả tính cho giai đoạn 2 55
· Kết quả tính bộ thu năng lượng mặt trời 56
KẾT QUẢ THIẾT KẾ TRÊN INVENTOR 57
CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ 64
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Thành quả đạt được trong tiến trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá trong những năm qua ở Việt Nam đã gặt hái được nhiều thành công, đời sống ngày một nâng cao. Tới đây chúng ta sẽ tham gia vào tổ chức WTO (Tổ chức Thương Mại Thế Giới), kế hoạch năm 2006, thuận lợi nhiều và khó khăn cũng rất nhiều. Đứng trước cuộc chơi lớn như vậy đòi hỏi chúng ta phải quyết tâm, cố gắng để có thể theo kịp nền kinh tế của thế giới. Tuy nhiên nền kinh tế Việt Nam vẫn chủ yếu dựa vào nền sản xuất nông nghiệp, ví dụ : xuất khẩu gạo đứng thứ 2 thế giới, các sản phẩm khác như : chè, ca cao, cà phê, tiêu, điều…được đánh giá rất cao đặc biệt mặt hàng cà phê xếp thứ 2 sau gạo.
Các nước sản xuất cà phê trên thế giới
Theo Hiệp hội Cà phê – Ca cao Việt Nam : trong tổng số 500.000 ha cà phê thì 10-15% là của doanh nghiệp Trung ương và doanh nghiệp địa phương, còn lại 85-90% thuộc về các hộ nông dân, các chủ trang trại. Quy mô trang trại không lớn, thường mỗi hộ chỉ 2 – 5 ha cà phê. Trang trại lớn 30-50 ha chưa nhiều. Như vậy, công việc chế biến ở qui mô hộ gia đình là dễ dàng.
Thực tế công đoạn làm khô cà phê của chúng ta chưa khoa học, cà phê của dân thu hái về chủ yếu được xử lý phân tán ở từng hộ nông dân qua con đường phơi khô trên sân cả sân xi măng lẫn sân đất. Nhiều nơi chúng ta dùng các máy xay xát nhỏ để xay cà phê quả khô ra cà phê nhân bán cho những người thu gom cà phê. Tình hình chế biến như vậy dẫn đến kết quả là sản phẩm chất lượng không đều, giá bán cà phê không cao. Hai nữa sự chặt phá rừng bừa bãi đã làm cho tài nguyên thiên nhiên ngày càng cạn kệt, mất cân bằng sinh thái, ô nhiễm môi trường…Trước tình hình đó, Việt Nam nói riêng và các nước trên thế giới nói chung sẽ phải sử dụng các nguồn năng lượng mới để thay thế:
- Năng lượng mặt trời
- Năng lượng sinh khối
- Năng lượng địa nhiệt
- Năng lượng gió
- Năng lượng nước
Vì vậy, tác giả chọn đề tài “Thiết kế hệ thống sấy cà phê dùng năng lượng mặt trời”.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ
Tác giả thực hiện đề tài với các mục đích sau:
· Đáp ứng nhu cầu mong muốn của nhà sản xuất : nhanh, chất lượng, chi phí thấp
· Giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường
· Thực hiện chiến lược của chính phủ về vấn đề năng lượng.
3. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu này áp dụng cho sấy cà phê ở nhiệt độ và chiều dày hạt cà phê sấy là 100 mm. Việc sấy khô cà phê hoàn toàn không có ánh nắng mặt trời, ví dụ như ban đêm không nằm trong nghiên cứu. Ở đây, tác giả sẽ tập trung vào nguồn năng lượng mặt trời cung cấp nhiệt cho quá trình sấy thay cho năng lượng khác như than, củi…
4. Phương pháp nghiên cứu
- Khảo sát thực tế
- Tham khảo tài liệu
- Tính toán, thiết kế bằng phần mềm máy tính
5. Điểm mới của luận văn
Ứng dụng nguồn năng lượng mới (năng lượng mặt trời) để sấy cà phê thay thế cho nguồn năng lượng đang sử dụng hiện nay . Ưu điểm :
- Đảm bảo độ ẩm cà phê để lưu trữ
- Đảm bảo chất lượng cà phê sau khi được làm khô
- Giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường
6. Bố cục luận văn
- Chương mở đầu
- Chương 1 : Tổng quan về cà phê – Năng lượng mặt trời
- Chương 2 : Kỹ thuật chế biến cà phê
- Chương 3 : Cấu tạo bộ thu năng lượng mặt trời
- Chương 4 : Tính toán - Thiết kế hệ thống sấy buồng đối lưu tự nhiên
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ - NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
1. Cà phê
1.1 Lịch sử phát triển
Tên gọi Cà phê ở Việt Nam là do sự Việt hoá trong phiên âm từ sự phát âm Café của người Pháp mà ra bởi thực dân Pháp mang cà phê vào trồng ở nước ta vào năm 1888.Đến nay, diện tích và sản lượng cà phê của chúng ta đã tăng nhanh chóng mang lại lợi nhuận kinh tế cao.
1.2 Tình hình sản xuất
1.2.1 Trên thế giới
Trên thế giới hiện nay có 75 nước trồng cà phê với diện tích trên 10 triệu hecta và sản lượng hàng năm biến động trên dưới 6 triệu tấn. Năng suất bình quân chưa vượt quá 600kg nhân/ha. Trong đó, châu Phi có 28 nước năng suất bình quân không vượt quá 400 kg nhân/ha. Nam Mỹ đạt dưới 600 kg nhân/ha. Bốn nước có diện tích cà phê lớn nhất đó là: Brazil trên 3 triệu hecta chiếm 25% sản lượng cà phê thế giới, Indonesia khoảng 1 triệu hecta và Côlômbia có gần 1 triệu hecta với sản lượng hàng năm đạt trên dưới 700000 tấn. Costa Rica ở Trung Mỹ với diện tích cà phê chè là 85.000 ha, năng suất 1.400 kg/ha.
1.2.2 Ở Việt Nam
Theo Hiệp Hội Cà Phê Ca Cao Việt Nam
(Viet Nam Coffee and Cocoa Association)
|
Niên vụ |
Diện tích (ha) |
Sản lượng (tấn) |
|
1992/93 |
140.000 |
140.400 |
|
1993/94 |
150.000 |
181.200 |
|
1994/95 |
215.000 |
211.920 |
|
1995/96 |
295.000 |
236.280 |
|
1996/97 |
350.000 |
342.300 |
|
1997/98 |
410.000 |
413.580 |
|
1998/99 |
460.000 |
404.206 |
|
1999/00 |
520.000 |
700.000 |
|
2000/01 |
500.000 |
900.000 |
2. Năng lượng mặt trời
2.1 Bản chất bức xạ mặt trời và bức xạ khí quyển
Bức xạ mặt trời và bức xạ khí quyển trong phổ điển từ
Bức xạ mặt trời chiếu lên bề mặt trái đất chia thành 2 loại :
- Trực xạ (tia) : đến trực tiếp từ mặt trời.
- Tán xạ : đến từ phần còn lại của bầu trời.
Dòng bức xạ tổng là năng lượng bức xạ tới trên 1 đơn vị bề mặt trong một đơn vị thời gian. Thước đo chuẩn của bức xạ tia (trực xạ) là dòng bức xạ mặt trời chiếu trực tiếp đến bề mặt vuông góc với tia nắng, được gọi là cường độ tia. Đối với hôm trời tốt, giá trị của nó khoảng . Thước đo chuẩn của tia tán xạ sóng ngắn chiếu khuếch tán lên một đơn vị bề mặt nằm ngang hướng lên, được gọi là cường độ tán xạ. Trong điều kiện trời quang, giá trị của nó còn trời có mây . Tổng cường độ của trực xạ và tán xạ chiếu lên bề mặt nằm ngang hướng lên gọi là cường độ bức xạ mặt trời.
Bức xạ của khí quyển chỉ là khuếch tán, đo bằng dòng bức xạ sóng dài chiếu lên bề mặt nằm ngang hướng lên. Nó được gọi là cường độ bức xạ khí quyển. Gía trị của nó phụ thuộc vào nhiệt độ của lớp không hí ở vùng gần bề mặt trái đất, đồng thờiphụ thuộc vào số lượng và độ cao của các đám mây trên bầu trời. Thông thường cường độ bức xạ khí quyển bằng cường độ của một vật đen tuyệt đối ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của lớp không khí ở vùng gần bề mặt trái đất vài . Trong khoảng nhiệt độ từ thì cường độ bức xạ khí quyển có giá trị nằm trong khoảng .
2.3 Năng lượng bức xạ Mặt Trời ở Việt Nam
Bảng cường độ bức xạ mặt trời
Vùng
lãnh thổ
Tên địa phương
Cường độ bức xạ
trung bình
/
ngày
/
năm
1
Vùng núi phía Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng sông hồng Hồng đến Vinh-Nghệ An
3,91
1,427
2
Vùng núi Tây Bắc, Thanh Hoá, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị
4,44
1,549
3
Thừa Thiên Huế, ven biển từ Đà Nẵng đến Phú Yên, Kon Tum, Giai Lai, các tỉnh Miền Đông Nam Bộ, Tp Hồ Chí Minh, các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long
4,80
1,799
4
Đăk Lăk, Lâm Đồng, Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bà Rịa Vũng Tàu
5,61
2,084
Cả nước
4,59
1,675
Bảng số giờ nắng trung bình trong năm
Vùng
lãnh thổ
Tên địa phương
Số giờ nắng
trung bình
trong năm
1
Điện Biên, Lai Châu, Sơn La, Mộc Châu
1,930
2
Lào Cai, Hà Giang, vùng Tây Bắc Bắc Bộ
1,452
3
Vùng núi phía bắc, Đông Bắc đồng bằng Sông Hồng, Bắc khu IV cũ (đến Hà Tĩnh)
1,631
4
Quảng Bình, Quảng Trị, vùng núi Thừa Thiên Huế
1,818
5
Vùng ven biển từ Quảng Trị, Thừa Thiên Huế đến Ninh Thuận
2,294
6
Phan Thiết (Bình Thuận)
2,961
7
Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Lâm Đồng
2,431
8
Đông Nam Bộ, Tp Hồ Chí Minh, đồng bằng sông Cửu Long
2,411
Trung bình cả nước
1,854
CHƯƠNG 2 :KỸ THUẬT CHẾ BIẾN VÀ SẤY CÀ PHÊ
1. Đặc điểm quả cà phê và thời gian thu hoạch
Thu hoạch cà phê chè từ tháng 9, rộ vào tháng 10, kết thúc vào tháng 11. Thời vụ thu hái cà phê vối thường chậm so với cà chè từ 1 đến 2 tháng.
2. Kỹ thuật chế biến cà phê
Nói chung, thuật ngữ chế biến cà phê có thể bao gồm tất cả mọi hoạt động từ lúc thu hoạch cho đến giai đoạn rang cà phê. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, thuật ngữ này giới hạn ở các hoạt động giữa thu hoạch và cất trữ cà phê.
Hoa ® Quả xanh ® Quả chín ® Xay vỏ ® Lên men ® Rửa sạch ® Sấy khô ® Rang ® Nghiền ® Cà phê thành phẩm
Có hai phương pháp chế biến cà phê :
- Phương pháp chế biến khô (tự nhiên) (dry process method)
- Phương pháp chế biến ướt (rửa ) (wet process method)
So sánh 2 phương pháp chế biếnChế biến khô
Ưu điểm : Đơn giản, chi phí đầu tư ít, thích hợp sản xuất nhỏ
Nhược điểm : Thời gian phơi sấy lâu, cà phê dễ bị mốc, lên men ngoài ý muốn
Chế biến ướt
Ưu điểm :
Lượng nước cần bốc hơi ít hơn nhiều nên rút ngắn thời gian sấy, cà phê ít bị hút ẩm hơn so với chế biến khô,
Nhược điểm : Cần đội ngũ lao động thành thạo, đầu tư trang thiết bị nhiều hơn so với chế biến khô
3. Kỹ thuật sấy cà phê
3.1 Phơi nắng tự nhiên
-
...............................................................
-
6.5 Hệ thống Trim
Ở Kenya, Trim và cộng sự (1984) đã thử nghiệm với máy sấy năng lượng mặt trời khá lớn. Hệ thống này bao gồm mái thu năng lượng mặt trời và có thể sấy 3 tấn cà phê da ngoài một ngày với hiệu suất bộ thu năng lượng là . Nó có 5 thùng sấy có diện tích và sâu , làm bằng bê tông, nắp bằng gỗ dán.
Để đạt hiệu suất tối đa hệ thống và giảm diện tích sấy, cà phê ướt được xay vỏ và đổ vào thùng sấy nằm bên phải của bồn ngâm. Khí được thổi qua cà phê từ đỉnh đến đáy với tốc độ . Khí này do một cái quạt chạy bằng động cơ diesel 18 kW thổi vào. Sau 24 giờ, cà phê được lấy ra phơi nắng. Sau 35 giờ, cà phê được đem trở vào thùng sấy để sấy lần cuối, một quá trình kéo dài khoảng 80 giờ. Khi sấy lần cuối, khí lại được thổi qua cà phê từ đỉnh đến đáy. Do vậy, tổng thời gian sấy trung bình khoảng 140 giờ.
2. Vật liệu chế tạo
· Tấm đậy trong suốt :
- Kính - Polycarbonat - Polyeste tăng cường sợi thuỷ - Polyethylen
· Tấm hấp thụ
- Thế hệ thứ nhất : - Đồng - Tôn thép - Nhôm
- Thế hệ thứ hai : - Polypropylen - Polyphenyloxid (P.P.O) - Polyamid
Để cải thiện khả năng hấp thụ bức xạ mặt trời người ta phủ lên trên bề mặt tấm một lớp mỏng oxít hoặc sulfur với các phương pháp xử lý hoá học khác nhau.
· Chất cách nhiệt :
Chất cách nhiệt khoáng chất : Đá bọt ; Sợi thuỷ tinh ; Vermiculit
Chất cách nhiệt thực vật hữu cơ : Gỗ khô ; Mùn cưa ; Tro thực vật
Chất cách nhiệt hữu cơ : Mút polyurethan ; Xốp Polystyren ; Nhôm
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY BUỒNG ĐỒI LƯU TỰ NHIÊN
Cà phê :
- Khối lượng cà phê nhân (đã xay vỏ) cần sấy là :
- Thời gian sấy :
- Lượng nước trong hạt tươi (độ ẩm ban đầu) :
- Lượng nước trong hạt khô (độ ẩm sau cùng) :
- Chiều dày lớp cà phê sấy :
Kích thước buồng sấy :
- Chiều dài :
- Chiều rộng :
- Chiều cao :
Điều kiện nơi thiết kế :
- Độ ẩm tương đối của không khí ngoài trời :
- Nhiệt độ trung bình của không khí ngoài trời :
· Sơ đồ sấy không hồi lưu
-
..................................................................................................
-
CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ
· Kết luận
Vì thời gian nghiên cứu có hạn nên đề tài nghiên cứu này mới dừng ở việc thiết kế quá trình sấy cà phê khi có nắng và đạt được những kết quả sau :
- Tính toán bằng phần mềm Matlab trên giao diện rất thuận lợi khi thay đổi thông số thiết kế, chính xác, nhanh chóng, dễ dàng sử dụng
- Thiết kế 3D hệ thống sấy bằng Autodesk Inventor cho chúng ta kết quả trực quan về hệ thống sấy đã được lắp ráp hoàn chỉnh, tránh được những thiếu sót xảy ra khi tiến hành chế tạo thử
· Đề nghị :
Qua việc tính toán và thiết kế hệ thống sấy đối lưu tự nhiên sử dụng năng lượng mặt trời chúng tôi thấy rằng cần :
- Kết hợp với các nguồn năng lượng khác : năng lượng gió, năng lượng biogas
- Thiết kế hệ thống sấy cà phê từ đối lưu tự nhiên sang hệ thống sấy đối lưu cưỡng bức, tầng sôi, thùng quay, băng tải,…sử dụng năng lượng mặt trời
- Thiết kế hệ thống điều khiển tự động để điều khiển nhiệt độ trong buồng sấy thông qua đóng mở cửa vào và cửa thoát khí nóng
- Nghiên cứu việc sấy cà phê vào thời điểm không có ánh sáng mặt trời
- Tiến hành chế tạo và đưa vào sử dụng trong thực tiễn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Bùi Tuyên. Năng lượng mặt trời. ĐHSPKT.
- Cao Văn Hùng - Nguyễn Hữu Dương. Sấy và bảo quản Thóc, Ngô giống trong gia đình, NXB Nông Nghiệp, 2001.
- Hoàng Văn Chước. Giáo trình kỹ thuật sấy. NXB KHKT, Hà Nội, 1999.
- Hoàng Đình Tín. Truyền nhiệt và tính toán thiết bị trao đổi nhiệt. NXB KHKT, Hà Nội, 2001.
- Hoàng Đình Tín – Bùi Hải. Bài tập nhiệt động lực học kỹ thuật và truyền nhiệt. NXB Giáo Dục, 1996.
- Hoàng Trí. Năng lượng mặt trời và những ứng dụng. ĐHSPKT.
- Lê Văn Khoa. Môi trường và ô nhiễm. NXB Giáo Dục, 1995.
- Nguyễn Hoài Sơn. Ứng dụng matlab trong tính toán kỹ thuật. ĐHQG TPHCM, 2000.
- Nguyễn Ngọc Đào, Giáo trình Autodesk Inventor. Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật.
- Nguyễn Văn Lụa. Kỹ thuật sấy vật liệu. ĐHBK TPHCM,1997.
- Nguyễn Công Vân. Năng lượng mặt trời – quá trình nhiệt và ứng dụng. Nxb KHKT, 2006.
- Nguyễn Duy Thiện, Kỹ thuật sử dụng năng lượng mặt trời, NXB. Xây Dựng, Hà Nội 2001.
- Phan Hiếu Hiền và những người khác. Máy sấy hạt ở Việt Nam. NXB Nông Nghiệp, 2000.
- Phạm Lê Dần - Đặng Quốc Phú. Cơ sở kỹ thuật nhiệt. NXB. Giáo Dục, 2003.
- Phạm Trí Thông. Bảo quản - Chế biến cà phê. ĐHNL, 1999.
- Trần Văn Phú. Tính toán và thiết kế hệ thống sấy. NXB Giáo Dục, Hà Nội, 2002.
- Trần Minh Tâm. Các quá trình công nghệ trong chế biến nông sản thực phẩm. NXB Nông Nghiệp, TPHCM, 1998.
- Trịnh Văn Quang. Kỹ thuật nhiệt. NXB KHKT, Hà Nội, 2004.
- Viện CISDOMA. Bảo quản chế biến nông sản sau thu hoạch. NXB LĐXH, 2005.
- Joseph Priest, Energy- Principles, Problems, Alternatives, Addision-Wesley Publishing Company, 1991.
- Michael Sivetz and H.Elliott Foote. Coffee processing technology (volume one). The Avi Publishing Company, INC .
- Suhas P Sukhatme. Solar Energy – Principles of thermal collection and storage. Tata Mcgraw-Hill Publishing Company Limited, 1996.
- Vincent Kipyego arap Serem. Forced air solar system for drying of arabica coffee in Kenya. Degree of master of Science, McGill University, 1987.
TÓM TẮT
Thiết kế hệ thống sấy cà phê dùng năng lượng mặt trời
Cách phơi cà phê thông thường trong các nền mở rộng sâu 50mm và yêu cầu bắt buộc phải đưa cà phê ra ánh nắng mặt trời đòi hỏi phải có đầu vào nhân lực cao, không gian phơi rộng và giai đoạn sấy kéo dài. Một hệ thống sấy bằng năng lượng mặt trời được thiết kế với mục đích giảm bớt các yêu cầu trên. Hệ thống bao gồm một buồng sấy và các bộ thu năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng. Bộ thu này cho phép làm nóng không khí đến nhiệt độ . Tổng thời gian sấy là 22h khi độ ẩm cuối cùng đạt đến 10% .
Kết quả :
- Phần mềm Matlab được sử dụng cho tính toán
- Phần mềm Autodesk Inventor được sử dụng cho thiết kế
Những tính toán trong thiết kế cho thấy rằng trong khi sức tiêu thụ nhiên liệu tăng đối với hệ thống mới này so với hệ thống cũ thì diện tích phơi sấy và yêu cầu lao động giảm. Các phân tích kinh tế cho thấy việc giảm diện tích phơi và yêu cầu lao động trong hệ thống mới sẽ giúp giảm bớt chi phí tổng thể hơn 23% và làm cho hệ thống này thiết thực về mặt kinh tế hơn.
