أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-03-28
1163
التاريخ: 17-6-2021
2466
التاريخ: 17-6-2021
2166
التاريخ: 19-9-2016
2481
|
التطبيقات الحرارية للطاقة الشمسية: تجفيف المحاصيل
التجفيف بشكل عام من أقدم استخدامات الطاقة الشمسية. فالأراضي الوحلة ومياه الأمطار تجف بفعل الحرارة الناتجة عن الاشعاع الشمسي وحركة الرياح، والملابس المغسولة تجف بسرعة عند تعرضها لأشعة الشمس، وكذلك تجف أوراق الأشجار والفواكه والمحاصيل بفعل الشمس.
والتجفيف هو عملية تخليص المواد المختلفة من كل السوائل الموجودة فيها أو من جزء منها للحصول على مواد جافة تحتوي على نسبة أقل من السوائل أوقد لا تحتوي عليها أبدا، وهناك طريقتان رئيسيتان لتجفيف المواد هما:
١- التجفيف الميكانيكي الذي يتم بواسطة الضغط أو الطرد المركزي.
٢- التجفيف الحراري الذي يتم بواسطة تحويل السائل في المادة الى بخار ومن ثم حل البخار بعيدا عن المادة، وعند الحديث عن التجفيف بالطاقة الشمسية فالمقصود بذلك التجفيف الحراري، وحتى الآن كان أكثر تطبيقات التجفيف الحراري الشمسي شيوعا هو تجفيف المحاصيل الزراعية وبعض اللحوم.
إن تجفيف المحاصيل مسألة قدية في التاريخ البشري استعملها الانسان لتخليع المحاصيل من قسم من السوائل الموجودة فيها (الماء) وذلك لمنعها من التلف وجعلها صالحة للخزن لفترات طويلة، وقد عرفت المجتمعات البشرية المختلفة القي تعيش في المناطق المناخية المختلفة أهمية تجفيف المحاصيل ومارستها قرونا طويلة، وقبل تطور الوسائل الحديثة في حفظ المواد الزراعية والمعتمدة على استعمال الكيماويات كان التجفيف يشكل الحل الرئيسي لمسألة حفظ المحاصيل الزراعية فترات طويلة، والواقع أن التجفيف مازال يقوم بدور اساسي في هذا المجال الى يومنا هذا، وقد كانت الطريقة التقليدية للتجفيف تعتمد على تعريض المواد المراد تجفيفها للشمس وترك مهمة التجفيف لأشعة الشمس وحركة المواء معا، ولو نظر أي منا الى مطبخ بيته لوجد أنه يضم أكثر من مادة زراعية جافة.
ولعل الفروق بين طريقة التجفيف التقليدي بتعريف المواد الزراعية للشمس وطريقة التجفيف الشمسي الحديثة هي فروق كمية وليست نوعية، فالتجفيف في كلتا الحالتين يقوم على استخدام الحرارة لتخليص المحاصيل من جزء من الماء الموجود فيها. وتكن الفوارق بين الاسلوبين في أن الطريقة الحديثة تتميز بالسرعة وبالقدرة على تجفيف كميات كبيرة في وقت أقصر وذلك باستعمال المواد والأدوات المساعدة.
يتكون المجفف الشمسي من صندوق توضع في داخله المواد الزراعية المراد تجفيفها وانبوب طويل نسبيا اسطواني الشكل وذي قطر كبير يقوم بدور المجمع الشمسي ومروحة تقوم بدفع الهواء عبر الانبوب الى الصندوق، يصنع الانبوب الذي يمر الهواء خلاله من مواد بلاستيكية رخيصة الثمن ذات لون أسود لزيادة امتصاص الاشعاع الشمسي، يسخن الهواء المدفوع بواسطة المروحة أثناء مروره في الانبوب وترتفع درجة حرارته بضع درجات مئوية فوق درجة الحرارة الخارجية، بعدها يدخل الهواء الحار الى داخل الصندوق حيث يقوم بحمل جزء من بخار الماء الموجود على سطح المواد الزراعية الموضوعة في الداخل، ويخرج من فتحة جانبية الى الخارج، وتستمر العملية بهذا الشكل الى أن يتم تجفيف المحاصيل الى الحد المطلوب، والجدير بالذكر أن عملية تجفيف المحاصيل قد تستمر لعدة أيام، وبالطبع يتم التجفيف أثناء توفر الاشعاع الشمسي فقط .
عند تصميم مجفف شمسي يجب أخذ عدد من الأمور بعين الاعتبار فبالإضافة الى معرفة مقدار الكمية المطلوب تجفيفها والغترة الزمانية لإتمام ذلك يجب معرفة بعض خصائص المواد الزراعية نفسها، فن الضروري معرفة كمية الماء المطلوب تخليص المحصول منها بمعنى تحديد نسبة الماء النهائية في المحصول اذ أن تجفيف المحاصيل الى درجة تقل نسبة الماء فيها عن حدود معينة سيؤدي الى تلفها وجعلها غير صالحة للاستعمال، وكذلك لابد من معرفة درجة حرارة التجفيف ذلك أن بعض المحاصيل الزراعية تتأثر بدرجة حرارة البيئة المحيطة وقد تؤدي الى تلفها سواء كان ذلك بالتأثير المباشر على الياف وأنسجة المحصول أو بتوفير لبيئة لمصول بعض العمليات الكيماوية الحيوية كالتعفن أو التحلل مثلا.
إن المجففات الشمسية رخيصة التمن نسبيا وفعالة، وهذا مما يساعد على انتشارها في المناطق الزراعية في أنحاء مختلفة من العالم، ونظرا لسهولتها التكنولوجية فانا غالبا ما تصنع من المواد الحلية المتوفرة، ففي بعض المناطق الريفية حيث لا تتوفر مراوح دفع الهواء ولا الطاقة الكهربائية لتشغيلها يلجأ المزارعون الى بناء الصناديق وتغطية أحد جوانبها المعرضة معظم النار لأشعة الشمس بالزجاج أو أحد المواد الشفافة التي تسمح بنفاذ أشعة الشمس، ويؤدي هذا الى رفع درجة الحرارة داخل الصندوق والى تحرك الهواء بفعل فوارق الكثافة ودرجة الحرارة الى داخل الصندوق وخارجه، ويحمل الهواء الخارج من الصندوق معه بعض بخار الماء المكتسب من المحصول الموجود داخل الصندوق.
|
|
مخاطر خفية لمكون شائع في مشروبات الطاقة والمكملات الغذائية
|
|
|
|
|
"آبل" تشغّل نظامها الجديد للذكاء الاصطناعي على أجهزتها
|
|
|
|
|
تستخدم لأول مرة... مستشفى الإمام زين العابدين (ع) التابع للعتبة الحسينية يعتمد تقنيات حديثة في تثبيت الكسور المعقدة
|
|
|