Sấy nông sản bằng năng lượng mặt trời đã và đang được nghiên cứu phát triển nhiều nơi trên thế giới. Thiết bị sấy hoạt động đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức và cơ bản. Nếu có lắp đặt thêm lò đốt bằng sinh khối hoặc các nguồn nhiệt khác thì được gọi là thiết bị sấy lai.
Với các nước ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, sấy bằng năng lượng mặt trời là một ứng dụng hiệu quả và hấp dẫn. So với năng lượng truyền thống, sấy bằng năng lượng mặt trời sẽ giảm được chi phí năng lượng và góp phần bảo vệ môi trường. So với phơi, sấy bằng năng lượng mặt trời nâng cao được chất lượng sản phẩm, giảm chi phí nhân công, giảm thời gian và tỷ lệ hao hụt trong quá trình chế biến. Hơn nữa, nguồn năng lượng truyền thống ngày càng trở nên đắt giá và phơi thì cần phải có một diện tích lớn hơn nhiều lần so với thiết bị sấy. Vì vậy, trên thế giới, nhiều loại thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời đã và đang được nghiên cứu và phát triển, đặc biệt là cho nông lâm hải sản, do những sản phẩm này thường yêu cầu nhiệt độ sấy và tốc độ sấy thấp. Tuy nhiên, sấy bằng năng lượng mặt trời cũng có những trở ngại đáng kể như chưa có thiết bị bán sẵn, còn hạn chế ở quy mô lớn, với thiết bị có hiệu suất cao thì chi phí đầu tư cao.
Máy sấy năng lượng mặt trời hoạt động dựa vào nguyên lý hiệu ứng nhà kính. Dưới đây là tóm tắt về nguyên lý hiệu ứng nhà kính: “Năng lượng bức xạ của ánh sáng mặt trời khi chiếu xuyên qua một mặt phẳng trong suốt (như mặt kính, polyester…) đi đến một vật màu đen. Vật màu đen này có đặc tính phản xạ ánh sáng kém, sẽ không phản chiếu ngược lại được, biến thành một loại như “bẫy nhiệt”, năng lượng mặt trời do bị hấp thu bức xạ sẽ chuyển thành nhiệt năng. Có thể cơ bản phân loại thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời gồm: (1) sấy trực tiếp, (2) sấy gián tiếp, (3) sấy hỗn hợp
Nếu sấy vào ban đêm và những ngày mưa thì có thể lắp đặt thêm lò đốt bằng sinh khối hoặc các nguồn nhiệt khác, gọi là thiết bị sấy lai. Ngoài ra, để kéo dài thời gian sấy khi tắt nắng, chúng ta có thể có thêm bộ phận tích nhiệt. Chất tích nhiệt thường là nước, dầu nhiệt, muối nóng chảy, paraphin, kim loại, đá cuội,…
Một hệ thống sấy dùng năng lượng mặt trời đạt tiêu chuẩn sẽ gồm có những bộ phận sau:
• Bộ thu nhiệt (để hấp thu năng lượng từ mặt trời): gồm từ 2 - 3 tấm thu nhiệt cố định hoặc xếp gọn lại được, tấm thu nhiệt này được sơn đen để giảm phản xạ mặt trời, có tạo hình gợn sóng và phủ mica cong ở bên ngoài. Cấu tạo này giúp tấm thu nhiệt hấp thụ tối đa nhiệt lượng từ mặt trời.
• Tủ sấy: có thiết kế kín gió, được chia làm 2 ngăn: ngăn trên và ngăn dưới. Không gian bên trong tủ có thể có dạng treo hoặc dạng xếp, hoặc đảo chiều tự động giúp tủ có khả năng đảo chiều gió.
Thực tế, thiết bị đã được sử dụng ở nhiều nơi như Củ Chi, Cần Giờ (TP.HCM), Long An, Trà Vinh, áp dụng cho nhiều loại nông sản như cá dứa, cá sặc, bánh tráng, bún/hủ tiếu…, góp phần rút ngắn thời gian phơi sấy, đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, giảm công lao động trực tiếp và làm thay đổi nhận thức về ứng dụng công nghệ - máy móc của nhiều cơ sở sản xuất, nhưng vẫn tạo điều kiện để mỗi cơ sở áp dụng kinh nghiệm thực tế của mình khi điều khiển thiết bị.
Hệ thống hoạt động theo nguyên lý: ánh sáng mặt trời chiếu xuống xuyên qua mặt kính (hay tấm trong suốt), gặp vật màu đen (là sản phẩm sấy) được xếp trên các dàn phơi sấy đặt trong hệ thống quay và đặt bên trong buồng thu năng lượng, là một dạng "bẫy nhiệt", khiến cho cả dàn quay nóng lên. Các sản phẩm sấy sẽ nóng lên sẽ bốc hơi nước, các khay và khung dàn nóng làm cho không khí trong buồng cũng nóng lên. Hệ thống quạt thổi - hút khí sẽ đưa không khí nóng có ẩm thoát ra ngoài. Các cảm biến nhiệt độ và độ ẩm đặt bên trong buồng phơi sấy, vừa hiển thị các thông số, vừa tự động điều chỉnh tốc độ quay của dàn phơi sấy, tốc độ của dòng tác nhân sấy, hệ thống phun sương sao cho đảm bảo cấu trúc cảm quan của sản phẩm.
Hệ thống vận hành hoàn toàn tự động. Ban ngày, hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời. Trong trường hợp không có nắng hoặc ban đêm, cảm biến nhiệt độ sẽ tự động đưa lò đốt nhiệt bằng điện trở (với nguồn cung cấp từ lưới điện) vào hoạt động để duy trì nhiệt độ và độ ẩm tương đương ban ngày. Nhờ vậy, quá trình phơi sấy được diễn ra một cách liên tục, không bị ngắt quãng. Nhiệt độ trong buồng sấy vào thời điểm nắng tốt có thể đạt từ 50 - 65oC. Ngoài ra, hệ thống buồng phơi sấy được thiết kế có hành lang kín để ngăn ruồi và các côn trùng khác xâm nhập vào bên trong. Khung quay của dàn phơi sấy đảm bảo chịu lực với 6 cánh gắn vỉ phơi, giúp tăng diện tích phơi sấy lên gấp 3 lần. Tủ điều khiển cho phép cài đặt các thông số vận hành và giám sát các thông số nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ quay,… Đồng thời, có thể mở rộng việc giám sát và tự động điều khiển hệ thống từ xa bằng giải pháp công nghệ IoT.
Công nghệ sấy dẻo trái cây, bún tươi và bánh tráng bằng hệ thống sấy năng lượng mặt trời sẽ được giới thiệu trong khuôn khổ “Chợ công nghệ và thiết bị chuyên ngành trồng trọt, bảo quản và chế biến nông sản, thực phẩm” trong hai ngày 9-10/5/2019, tại Sàn Giao dịch Công nghệ TP.HCM - Techmart Daily, tòa nhà 79 Trương Định, phường Bến Thành, Quận 1, TP.HCM.
Sự kiện vào cửa tự do. Quý khách vui lòng điền form đăng ký trực tuyến để tiết kiệm thời gian check-in và nhận kỷ yếu thông tin công nghệ thiết bị:
Đăng ký tham dự khai mạc tại đây
Đăng ký tham dự hội thảo miễn phí tại đây
Để biết thêm thông tin, Quý vị vui lòng liên hệ:
Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ
Phòng Thông tin Công nghệ
79 Trương Định, P. Bến Thành, Q.1, TP. HCM
ĐT: (028) 3521 0735 - 3825 0602
ĐTDĐ: 0933 990 627 (gặp anh Vinh)
Email: tqvinh@cesti.gov.vn