أداء مجفف شمسی لشرائح البصل تحت الظروف المناخیة لمحافظة الفیوم

عبدالجلیل, حمدى سالم السید; مراد, رجب اسماعیل أحمد

doi:10.21608/mjae.2009.109762

أداء مجفف شمسی لشرائح البصل تحت الظروف المناخیة لمحافظة الفیوم

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

¹ مدرس - کلیة الزراعة – جامعة الفیوم - مصر

² أستاذ الهندسة الزراعیة المساعد - کلیة الزراعة – جامعة الفیوم - مصر

10.21608/mjae.2009.109762

المستخلص

اجرى هذا البحث بهدف تصمیم وإختبار وحدة للتجفیف الشمسى بالهواء المسخن, حیث تم تصمیم هذه الوحدة وإختبارها وتنفیذها فى مرکز أبشواى– محافظة الفیوم, وقد أستخدمت هذه الوحدة لتجفیف شرائح البصل (قطاعات عرضیة) الذى یعتبر من المحاصیل الرئیسیة والتصدیریة فى محافظة الفیوم. یتکون هذه الوحدة من جزئین رئیسیین هما المجمع الشمسى الذى یقوم بتسخین الهواء الجوى ودفعة بفعل الحمل الجبرى والثانى هو غرفة التجفیف والتى تعتبر بمثابة وحدة التجفیف الرئیسیة، حیث نم تزویدها بصوانى تجفیف مصنوعة من هیکل حدیدى وشباک سلکیة من الصلب لکى تسمح للهواء الساخن بالعبور علی المواد المراد تجفیفها متماثلة وبالتالى زیادة معدل التجفیف. وقد اجریت تجارب تجفیف شرائح البصل لملاحظة وتحدید مدى إستجابة نظام التجفیف الشمسى المناسب لمستویین من معدل سریان الهواء (1.6 م³/دقیقة , 2.4 م³/دقیقة) وثلاثة أسماک مختلفة لشرائح البصل (3, 6, 10مم) عند دورة من درجات الحرارة الیومیة خلال ساعات النهار (من 25.8 م^o إلى 38.2 م^o خلال شهر أغسطس).
وقد أوضحت نتائج الدراسة مایلى:
1. تأثرت درجة حرارة الهواء الساخن الخارج من المجمع الشمسى بمعدل سریان الهواء, حیث کان المتوسط الیومى لدورتى درجات حرارة هواء التجفیف أثناء النهار 32.0 – 68.6 م^o, 29.9 – 59.3 م^o عند معدلى سریان هواء 1.6 م³/دقیقة , 2.4 م³/دقیقة على الترتیب
2. کان المتوسط الکلى للکفاءة الحراریة فى الیوم للمجمع الشمسی 46.66 %, 52.52% عند معدلى سریان هواء 1.6 م³/دقیقة, 2.4 م³/دقیقة على الترتیب، حیث أدى زیادة معدل سریان الهواء إلى زیادة کفاءة المجمع الشمسى بنسبة 12.56%.
3. تأثر المحتوى الرطوبى لشرائح البصل کثیراْ یسمک طبقة البصل ومعدل سریان الهواء عند دورتین من درجات حرارة هواء التجفیف أثناء النهار (32.0 – 68.6 م^o , 29.9 – 59.3 م^o). وعموماْ فإن زیادة معدل سریان الهواء أو زیادة سمک شریحة البصل أو کلیهما معاْ أدى إلى تقلیل الوقت المطلوب للتجفیف.

4. تراوح المحتوى الرطوبى النهائى لشرائح البصل المجففة من 6.8% إلى 7.7% على أساس الوزن الجاف معتمداْ على دورة درجات حرارة هواء التجفیف.

cel-2003 وذلک للتنبؤ بقیمة درجات حرارة الهواء الخارج من المجمع الشمسی قبل مرورة علی غرفة التجفیف ، وکانت المعادلات کالتالی :
t_1.6 = -0.6506T_n² +17.588T_n -53.382 ………………….R²=0.95
t_2.4 = -0.4912T_n² +13.412T_n -35.407 …………….........R²=0.95
حیث t_1.6 و t_2.4 درجتی حرارة الهواء الخارج من المجمع الشمسی عند معدل سریان هوائی قدرة 1.6، 2.4م³/دقیقة علی الترتیب. بینما T_n هى رقم الساعة خلال (وقت النهار).
6. قیمت مجموعة العوامل المؤثرة علی معدل التجفیف (معدل السریان، سمک الشریحة والمحتوی الرطوبی) أحصائیا معطی النموذج الأحصائی التالی :
Dr = 0.1066 +1.596 A_F+ 0.431 D…………. … (R² = 0.97)
کما أنه باستخدام طریقة forward stepwise regression أوضحت أن التأثیر الأکبر لسمک شریحة البصل علی معدل التجفیف ، حیث کان له نصیب ال 0.76 من قیمة معامل التقدیر الذی بلغ 0.97 ، أنظر الجدول التالی.

Prop<F

Model
R²

Partial
R²

Number

Variable
In

Step < /p>

0.0223
0.0189

0.7665
0.9714

0.7665
0.2049

1
2

D
Af

1
2

الموضوعات الرئيسية

هندسة تصنیع المنتجات الزراعیة

المراجع

Agricultural Statistics (2006). Arab Republic of Ministry of agriculture and land reclamation. Economic Affairs Sector. (1): 57-62.

ASHRAE, (1993). Methods of testing to determine the thermal performance of solar collectors, American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditing Engineers, Inc., New York, NY.

Al-Katary, H. S. (2000). Exhaust-air properties of onion drying. Misr J. Agric. Eng., 17(1): 173 - 184.

Duffie, J. A., and Beckman, W. A. (1991). Solar Engineering of Thermal Processes. The 2^ndEdition. 605 Third Avenue, New York, N.Y., Wiley-Interscience.

Essa, A. H. and Gamea, G. R. (2003). Physical and mechanical properties of bulb onions. Misr J. Agric. Eng., 20(3): 661 - 676.

Hall, C. W. (1980). Drying and storage of agricultural crops. The AVIPublishingInc., Westport, Connecticut, U.S.A.: 291-308.

Lewicki, P. P.; Witrowa, R. D. and Nowak, D. (1998-a). Effect of drying mode on drying kinetics of onion. Drying Technology. WarsawPoland. 16(1): 59 -81.

Lewicki, P. P.; Witrowa, R. D. and Nowak, D. (1998-b). Effect of pretreatment on kinetics of convection drying of onion. Drying Technology. WarsawPoland. 16(1): 83 -100.

Pierce, R. O. and Thompson, T. L. (1980). Management of solar and low temperature grain drying systems. Part II: Layer drying and solution to the over-drying problem. Transaction of the ASAE, 23(4): 1020-1023.

Sharma, P. K. and Nath, N. (1991). Dehydration characteristics ten onion cultivars. Lentensmittel-Wissenchaft-und-Technologies. 28(6): 348-351.

Sharma, G, P.; Verma, R. C. and Pathare, P. B. (2005). Thin-layer infrared radiation drying of onion slices. J. of Food Engineering, 67(3): 361-366.

Yaldiz, O and Ertekin, C. (2001). Thin layer solar drying of some vegetables. Drying Technology, 19(3&4): 583-597.