太阳能空气集热器用空气净化器的设计

德州学院机电工程学院 王光绪 冯 腾

太阳能空气集热器用空气净化器的设计

德州学院机电工程学院 王光绪 冯 腾

太阳能集热器是太阳能烘干系统的重要组成部分，太阳能空气集热器性能的优劣将直接影响农副产品的质量和成本。本文针对用于农副产品烘干的太阳能空气集热器设计一种空气净化器，不仅有效降低有害大气颗粒物，保证食品安全，而且可提高太阳能空气集热器性能。

太阳能；空气净化器；空气集热器

1.引言

太阳能空气集热器是以空气为传热工质的集热器，广泛应用于建筑物采暖、工业产品干燥，特别是在农副产品烘干方面具有广阔的前景。已有人对紫花苜蓿太阳能干燥进行研究[1]，刘圣勇[2]对太阳能干燥玉米装置进行设计，崔明辉[3]利用太阳能空气集热器来干燥蜜枣。虽然利用太阳能空气集热器可节约常规能源，保护环境，但如农副产品烘干企业周围空气质量差，有害大气颗粒物将附着在农副产品上，对食品安全有较大的隐患。为此，研发一种专门用于太阳能空气集热器的空气净化器，这对太阳能空气集热器应用于农副产品烘干具有重要的意义。

2.工作原理

在进风口处设置空气净化器，对空气采用高效、静电的过滤方式除去空气中的有害颗粒物，空气经空气净化器进入太阳能空气集热器，与空气集热器进行热交换，温度升高进入烘干房。经净化后的空气中灰尘和有害颗粒物含量少，使得空气在与空气集热器进行热交换过程中，减少了灰尘等颗粒物在流道内的沉积，有利于提高传热效果。因此该装置不仅确保农产品的质量，而且起到提高传热效果的作用。

3.设计方案

太阳能空气集热器用空气净化器主要由风机、机械滤网和高压静电集尘装置组成。

结合空气净化器实际工作环境和特点，风机选用斜流风机，其结合了离心风机和轴流风机的优点，具有压力高，风量大等优点。

除尘装置采用机械滤网与高压静电集尘装置相结合的方式。首先空气经过机械滤网，其主要作用是对较大颗粒物的收集。这种设计不但降低风阻，而且可减小高压静电集尘装置的负荷。空气经机械滤网净化后进入高压静电集尘装置，其主要吸附微细颗粒。利用电晕线对空气中的PM2.5、粉尘、病毒病菌以及其他有机挥发物进行电离，之后这些有害物质被集尘板收集。这是在颗粒经过滤芯之前通过加载高电压使其带电，使颗粒在电的作用下“容易吸附”到滤芯上的方式。

4.总结

本文设计一种适于农副产品烘干的太阳能空气集热器用空气净化器，在太阳能空气集热器的进风口处安装净化器，不但降低烘干过程中农副产品受污染的可能性而且可提高空气集热器的性能。该装置既可用于农副产品烘干，也推广至冬季家庭采暖。

[1]钱珊珠,扈艳艳.紫花苜蓿太阳能干燥系统空气集热器结构研究[J].农机化研究,2014(04):110-113.

[2]刘圣勇,张百良,袁超,等.采用太阳能集热器干燥玉米的研究[J].农业工程学报,2001(6):93-96.

[3]崔明辉,杨昭.蜜枣太阳能对流干燥最佳工况的试验研究[J].太阳能学报,2006(8):800-804.

致谢：感谢国家大学生创新创业训练计划项目：太阳能空气集热器用空气净化器（201610448044）的资助。