太阳能干燥控制器

1 问题的提出

能源是人类生存和发展的重要物质基础。随着全球经济发展，能源的利用日趋紧张，因此，新能源和可再生能源的开发与利用成为了全球性的重大研究课题之一。

太阳能作为可再生能源，具有取之不尽，用之不竭，无需开采和运输、不污染环境和破坏生态平衡等优点，是国际公认的理想替代能源。我国具有较为丰富的太阳能资源，约有2/3的国土年辐射时间超过2200h，年辐射总量超过

2

5000/

MJ m。具有良好的开发价值和应用条件。利用太阳能干燥可以节约常规能源消耗、缩短干燥周期、提高产量质量、降低干燥成本，具有广阔的发展前景，非常适合农村中小规模的干燥加工生产。一般农副产品干燥要求的温度比较低，大约在40-55℃之间，正好与太阳能热利用的范围一致。对太阳能干燥过程进行自动控制，不仅可以节约成本、节省人工，还可以提高干燥效率，保证质量。

因此，研究适用于农牧业的小型太阳能干燥控制系统是非常必要的，既符合节约能源的发展趋势，又能满足农牧业对干燥装置的需求。

2 装置的总体设计

“太阳能干燥控制器”在设计上必须满足以下要求：

1.太阳能电池板的安装必须选择阳光充足的地方且安装位置选择最佳角度；

2.对控制装置能采用手动、单周期和自动等几种工作方式；

3.该控制装置必须有储能装置，当阴雨天或者是光照不足时候有储能装置供电；

4.易于安装，频繁启动电路对电机无影响；

3 技术方案

3.1 设计原理

太阳能干燥器使用的是集热器型太阳能干燥装置。这种干燥装置利用集

热器把空气加热到60-70℃，然后通入干燥箱内，物料在干燥箱内发生对流、实现热质交换，以达到干燥的目的。干燥装置一般设计为主动式，用风机鼓风以增强对流换热效果，可提高干燥效率、保证干燥质量。该装置适用于干燥中低温、不能接受阳光曝晒的物料干燥，如玉米、鹿茸、啤酒花、木材、橡胶、茶叶、苜蓿等。干燥系统由太阳能空气集热器、风机、干燥箱等组成。干燥箱由三节相同规格干燥箱叠放而成。集热器属于平板型空气集热器，整个集热器采用单元组合式，共有四个单元级联而成。吸热板上涂有吸热材料（采用西安油漆厂的吸热涂料），形状为V 型，透明阳光板和集热器底部均采用拜耳阳光

板。

干燥系统的工作原理为：外界冷空气通过空气集热器，与吸热板发生热量传递使其温度升高，加热后的空气经通风管从干燥箱底部进入干燥箱，与湿物料产生热质交换，湿含量不变，但温度升高，相对湿度降低。热空气穿过物料层，加热物料并带走蒸发出来的水汽，使物料逐渐干燥；穿过物料后的热空气由于温度降低，相对湿度增大成为废气，由干燥箱顶部排出。

3.2硬件设计

术语定义

计算机、带模拟量的PLC 、变频器、风机、传感器、数据采集卡和控制软件。 参考资料

LTM8662 型采集卡、传感器、CX-Programmer7.1, LabV 工EWB. 0软件、欧姆龙公司生产的CP1H-XA40DT-D 型PLC 资料

硬件框图

特性 该装置采用的PLC 是集开关量与模拟量于一身，控制过程主要是利用PLC 内置的模拟量输入、输出通道对电流信号进行控制，从而起到对干燥器的控制。 功能描述

计算机

太阳能 带模拟量的PLC 数据采集卡 空气集热器 变频器 传感器 管道 风机 干燥箱

冷空气 热空气 温度 给定温度

4 安装调试4.1 创新点

5效益分析

1、未使用装置前的成本分析

2、装置的效益分析：

3、结论：