Közvetlen, közvetett és vegyes üzemű napenergiás szárítók összehasonlító környezeti értékelése
DOI:
https://doi.org/10.33038/jcegi.7313Kulcsszavak:
napenergiás szárító, környezeti hatások, szén-dioxid-lábnyom, anyagok fenntarthatósága, beépített energiaAbsztrakt
Tanulmányunk célja, hogy egy összehasonlító környezeti értékelés segítségével meghatározza a fenntarthatóság szempontjából legkedvezőbb szárítási technológiát, a közvetlen, a közvetett és a vegyes üzemmódú, napenergiát hasznosító szárítók közül. Ezek a szárítók ígéretes alternatívát jelentenek a napon történő természetes szárítás és a fosszilis tüzelőanyaggal működő szárítók helyettesítésére és kifejezetten jól használhatóak a fejlődő országok vidéki területein is a napenergia egyszerű elérhetősége miatt
Elemzésünk első sorban a használt anyagok fenntarthatóságára, a szén-dioxid-lábnyomra, valamint a szárítási- és energiahatékonyságra összpontosít. A közvetlen napenergiával működő szárítók (DSDs) egyszerűen felépíthetők, és helyben beszerezhető anyagokból is elkészíthetők, azonban a hőmérséklet-szabályozásuk nem megfelelő és alacsony a hatásfokuk, ami negatívan befolyásolhatja a szárított termék minőségét. Az indirekt szárítók (ISDs) jobb teljesítményt nyújtanak, mint a közvetlen működésűek, de több részegységből állnak, ami költségesebbé teszi a megépítésüket.
A vegyes üzemmódú szárítók (MMSDs) rendelkeznek a legrövidebb szárítási idővel és a legnagyobb szárítási hatékonysággal. Ugyanakkor az összetett szerkezetük és nagyobb anyagigényük miatt a környezeti hatásuk a legnagyobb.
A napenergiát felhasználó szárítók tervezésénél olyan egyensúlyt kell teremteni a megfizethetőség, a környezeti hatás és a teljesítmény között, hogy hatékonyan szolgálhassák a fejlődő országok vidéki gazdálkodóit. Emiatt a további tanulmányoknak arra kell összpontosítaniuk, hogy a helyben fellelhető és környezetbarát anyagokat hogyan lehet felhasználni a szárítók építése során.
Hivatkozások
AYUA, E. – MUGALAVAI, V. – SIMON, J. – WELLER, S. – OBURA, P. – NYABINDA, N. (2017): Comparison of a mixed modes solar dryer to a direct mode solar dryer for African indigenous vegetable and chili processing. Journal of Food Processing and Preservation, 41(6), e13216. https://doi.org/10.1111/jfpp.13216
BALASUADHAKAR, A. (2021): A review of construction, material and performance in mixed mode passive solar dryers. Materials Today: Proceedings, 46, 4165–4168. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.02.679
CÉSAR, L.V.E. – LILIA, C.M.A. – OCTAVIO, G.V. – ISAAC, P.F. – ROGELIO, B.O. (2020): Thermal performance of a passive, mixed-type solar dryer for tomato slices (Solanum lycopersicum). Renewable Energy, 147, 845–855. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.09.018
DEEPAK, C.N. – BEHURA, A.K. (2023): Critical Review on Various Solar Drying Technologies: Direct and Indirect Solar Dryer Systems. Applied Solar Energy, 59(5), 672–726. https://doi.org/10.3103/S0003701X2360073X
DEJCHANCHAIWONG, R. – ARKASUWAN, A. – KUMAR, A. – TEKASAKUL, P. (2016): Mathematical modeling and performance investigation of mixed-mode and indirect solar dryers for natural rubber sheet drying. Energy for Sustainable Development, 34, 44–53. https://doi.org/10.1016/j.esd.2016.07.003
EL-MESERY, H.S. – EL-SEESY, A.I. – HU, Z. – LI, Y. (2022): Recent developments in solar drying technology of food and agricultural products: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 157, 112070. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.112070
EL-SEBAEY, M.S. – MOUSAVI, S.M. – EL-DIN, S.S. – ESSA, F.A. (2023): An experimental case study on development the design and the performance of indirect solar dryer type for drying bananas. Solar Energy, 255, 50–59. https://doi.org/10.1016/j.solener.2023.03.023
FERNANDES, L. – TAVARES, P.B. (2024): A review on solar drying devices: Heat transfer, air movement and type of chambers. Solar 4(1) 15–42. https://doi.org/10.3390/solar4010002
GEETE, A. – SINGH, Y. – RATHORE, S. (2021): Energy and exergy analyses of fabricated solar drying system with smooth and rough surfaces at different conditions: A case study. Heat Transfer, 50(6), 6259–6284. https://doi.org/10.1002/htj.22171
GHATREHSAMANI, S.H. – DADASHZADEH, M. – ZOMORODIAN, A. (2012): Kinetics of apricot thin layer drying in a mixed and indirect mode solar dryer. International Journal of Agriculture Sciences, 4(6), 262. https://doi.org/10.9735/0975-3710.4.6.262-267
GUPTA, P.M. – DAS, A.S. – BARAI, R.C. – PUSADKAR, S.C. – PAWAR, V.G. (2017): Design and construction of solar dryer for drying agricultural products. International research Journal of engineering and technology, 4(3), 1946.
HAO, W. – WANG, X. – LIU, W. – MA, J. – LIU, C. – WANG, L. (2025): Research on the performance and life cycle assessment of photovoltaic/thermal hybrid solar dryer: Comparative analysis with direct and mixed-mode. Applied Thermal Engineering, 272, 126425. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2025.126425
HIDALGO, L.F. – CANDIDO, M.N. – NISHIOKA, K. – FREIRE, J.T. – VIEIRA, G.N.A. (2021): Natural and forced air convection operation in a direct solar dryer assisted by photovoltaic module for drying of green onion. Solar Energy, 220, 24–34. https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.02.061
JANGDE, P.K. – SINGH, A. – ARJUNAN, T.V. (2022): Efficient solar drying techniques: a review. Environmental Science and Pollution Research, 29(34), 50970–50983. https://doi.org/10.1007/s11356-021-15792-4
JHA, A. – TRIPATHY, P.P. (2021): Recent advancements in design, application, and simulation studies of hybrid solar drying technology. Food Engineering Reviews, 13, 375–410. https://doi.org/10.1007/s12393-020-09223-2
KAMARULZAMAN, A. – HASANUZZAMAN, M. – RAHIM, N.A. (2021): Global advancement of solar drying technologies and its future prospects: A review. Solar Energy, 221, 559–582. https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.04.056
KHALIL, A. – KHAIRA, A.M. – ABU-SHANAB, R.H. – ABDELGAIED, M. (2023): A comprehensive review of advanced hybrid technologies that improvement the performance of solar dryers: Photovoltaic/thermal panels, solar collectors, energy storage materials, biomass, and desalination units. Solar Energy, 253, 154–174. https://doi.org/10.1016/j.solener.2023.02.032
KUMAR, P. – SINGH, D. (2020): Advanced technologies and performance investigations of solar dryers: A review. Renewable Energy Focus, 35, 148–158. https://doi.org/10.1016/j.ref.2020.10.003
LAKSHMI, D.V. – MUTHUKUMAR, P. – EKKA, J.P., NAYAK, P.K. – LAYEK, A. (2019): Performance comparison of mixed mode and indirect mode parallel flow forced convection solar driers for drying Curcuma zedoaria. Journal of Food Process Engineering, 42(4), e13045. https://doi.org/10.1111/jfpe.13045
LINGAYAT, A. – DAS, P. – GILAGO, M.C. – CHANDRAMOHAN, V.P. (2023): A detailed assessment of paraffin waxed thermal energy storage medium for solar dryers. Solar Energy, 261, 14–27. https://doi.org/10.1016/j.solener.2023.05.047
MAITI, S. – PATEL, P. – VYAS, K. – ESWARAN, K. – GHOSH, P.K. (2011): Performance evaluation of a small scale indirect solar dryer with static reflectors during non-summer months in the Saurashtra region of western India. Solar Energy, 85(11), 2686–2696. https://doi.org/10.1016/j.solener.2011.08.007
MALIK, A. – KUMAR, M. (2022): A review on turmeric drying technologies. Materials Today: Proceedings, 62, 5358–5364. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.03.539
MEHTA, P. – SAMADDAR, S. – PATEL, P. – MARKAM, B. – MAITI, S. (2018): Design and performance analysis of a mixed mode tent-type solar dryer for fish-drying in coastal areas. Solar energy, 170, 671–681. https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.05.095
MUSTAYEN, A.G.M.B. – MEKHILEF, S. – SAIDUR, R. (2014): Performance study of different solar dryers: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 34, 463–470. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.03.020
NAYANITA, K. – SHAIK, S.R. – MUTHUKUMAR, P. (2022): Comparative study of mixed-mode type and direct mode type solar dryers using life cycle assessment. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 53, 102680. https://doi.org/10.1016/j.seta.2022.102680
OGUNDANA, O.S. – JUNEID, Y.M. – OLAIFA, O.P. – OWA, T.W. (2022): Design, construction and evaluation of solar dryer. Journal of Modern Science and Technology, 7(1–2):1–5.
SHARMA, A. – SHARMA, N. (2012): Construction and performance analysis of an indirect solar dryer integrated with solar air heater. Procedia Engineering, 38, 3260–3269. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.06.377
SINGH, P. – GAUR, M.K. (2024): Review on development, recent advancement and applications of various types of solar dryers. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 46(1), 14471–14491. https://doi.org/10.1080/15567036.2020.1806951
STILING, J. – LI, S. – STROEVE, P. – THOMPSON, J. – MJAWA, B. – KORNBLUTH, K. – BARRETT, D.M. (2012): Performance evaluation of an enhanced fruit solar dryer using concentrating panels. Energy for sustainable development, 16(2), 224–230. https://doi.org/10.1016/j.esd.2012.01.002
TIWARI, A. (2016): A review on solar drying of agricultural produce. Journal of Food Processing & Technology, 7(9), 1–12. https://doi.org/10.4172/2157-7110.1000623
WATSON, A.G. – MUJUMDAR, A.S. – THORAT, B.N. – SHIRKOLE, S.S. – BHATKAR, N.S. (2024): A simple solar crop drying and pasteurizing system appropriate for smallholder and subsistence farmers in tropical and subtropical regions. Drying Technology, 42(3), 407–422. https://doi.org/10.1080/07373937.2023.2182316
Letöltések
Megjelent
Folyóirat szám
Rovat
License
Copyright (c) 2025 Journal of Central European Green Innovation
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
