新型整體式太陽能木材干燥室及干燥工藝研究

【摘要】： 太陽能取之不盡、用之不竭,而且對環(huán)境無污染,所以利用太陽能進行木材干燥對節(jié)約能源保護環(huán)境有重要意義。但是太陽能能流密度低,而且受天氣影響顯著,太陽能木材干燥很難連續(xù)運行,同時應(yīng)用的集熱器集熱效率普遍較低。為了提高太陽能利用效率,更好地利用太陽能進行木材干燥,我們對新型太陽能木材干燥技術(shù)進行研究。 本文首先對新型太陽能木材干燥室進行介紹,配有熱管和石蠟儲熱的整體式太陽能干燥室應(yīng)用了自動化的采集控制設(shè)備對太陽輻射強度、溫濕度和風機進行自動采集和控制。然后應(yīng)用試驗研究方法對新型太陽能干燥系統(tǒng)的性能和木材干燥工藝進行了比較系統(tǒng)地分析和研究。干燥室溫度晴朗的白天可達到45℃左右,晚上平均溫度在30℃左右,最高溫度能達到50-60℃；在晴朗天氣,石蠟蓄熱使干燥室夜間的平均溫度達到30℃左右,比環(huán)境溫度高4-5℃；熱管式和整體式集熱器熱利用效率分別為64%、為33%；干燥室節(jié)能效率為70.9%。 最后通過試驗研究的方法對木材表面和內(nèi)部的溫度梯度,干燥速率,干燥質(zhì)量等進行研究分析,制定及優(yōu)化干燥工藝。木材表面和內(nèi)部溫度梯度呈周期性變化,早上干燥室內(nèi)溫度升高,木材內(nèi)部溫度低于表面溫度；下午干燥室溫度降低,木材表面溫度小于內(nèi)部溫度。在升溫階段,木材內(nèi)部溫度高于表面溫度；在太陽能木材干燥速率較快,和大氣干燥相比,太陽能干燥相同批次楊木板材從初含水率64.7%到含水率15.5%所用時間比大氣干燥少11天,從初含水率75%到含水率29.5比大氣干燥所用時間少7天。對太陽能干燥的楊木板材進行含水率及應(yīng)力測試,結(jié)果顯示干燥質(zhì)量可達到鋸材二級干燥質(zhì)量等級標準,無明顯可見干燥缺陷。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 干燥工藝 整體集熱器 熱管集熱器 石蠟蓄熱
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：S782.31
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 引言8-22
• 1.1 太陽能木材干燥概況8
• 1.28-15
• 1.2.1 我國的太陽能資源8-9
• 1.2.2 太陽能的基礎(chǔ)知識9-11
• 1.2.2.1 太陽常數(shù)9
• 1.2.2.2 太陽輻射在大氣中的衰減9-11
• 1.2.3 太陽能干燥室特點11
• 1.2.4 太陽能干燥室分類11-15
• 1.2.4.1 溫室型太陽能干燥室及特點11
• 1.2.4.2 集熱器型太陽能干燥室及其特點11-13
• 1.2.4.3 熱管技術(shù)在太陽干燥中的應(yīng)用13-15
• 1.3 太陽能木材干燥研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 國外太陽能木材干燥研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.2 太陽能干燥技術(shù)國內(nèi)研究狀況18-19
• 1.4 太陽能木材干燥室的評價準則以及發(fā)展趨勢19-20
• 1.5 本論文的研究意義20-21
• 1.6 本論文的研究內(nèi)容21-22
• 2 太陽能木材干燥室組成22-30
• 2.1 干燥單元22-23
• 2.1.1 干燥室墻體22
• 2.1.2 干燥室大門22
• 2.1.3 干燥室地基22-23
• 2.2 加熱單元23-24
• 2.2.1 整體式集熱器23
• 2.2.2 熱管式集熱器23-24
• 2.3 蓄熱單元24-25
• 2.4 控制單元25-29
• 2.4.1 溫度傳感器25
• 2.4.2 溫濕度傳感器25-26
• 2.4.3 風機控制開關(guān)26
• 2.4.4 含水率檢測儀表26-27
• 2.4.5 加濕器27
• 2.4.6 太陽能輻射儀27-28
• 2.4.7 FU-100自動測量儀28
• 2.4.8 電度表28-29
• 2.4.9 熱風速儀29
• 2.5 小結(jié)29-30
• 3 太陽能木材干燥室性能30-42
• 3.1 試材30
• 3.2 試驗方法與測試項目30
• 3.2.1 太陽輻射強度數(shù)據(jù)30
• 3.2.2 集熱器供風量30
• 3.2.3 干燥室平均溫度30
• 3.2.4 風機的耗電量30
• 3.2.5 集熱器進出口及干燥室溫度30
• 3.3 測試結(jié)果及分析30-41
• 3.3.1 干燥室室溫30-32
• 3.3.2 材堆平均循環(huán)風速測量32
• 3.3.3 石蠟管蓄熱效能32-33
• 3.3.4 集熱器熱工性能測試33-40
• 3.3.4.1 整體式集熱器各傾斜面所獲得太陽總輻射33-37
• 3.3.4.2 整體式集熱器為干燥室提供的能量計算37-38
• 3.3.4.3 整體式集熱器熱利用效率38
• 3.3.4.4 熱管式集熱器獲得太陽輻射38-39
• 3.3.4.5 熱管集熱器效率39-40
• 3.3.4.6 系統(tǒng)供熱系數(shù)40
• 3.3.6 節(jié)能效率40-41
• 3.4 小結(jié)41-42
• 4 木材干燥試驗研究42-54
• 4.1 材料與方法42-44
• 4.1.1 試材42
• 4.1.2 試驗方法與測試項目42-44
• 4.1.2.1 太陽輻射數(shù)據(jù)42
• 4.1.2.2 干燥室溫濕度42
• 4.1.2.3 木材內(nèi)部溫度測量42
• 4.1.2.4 木材干燥試驗42-43
• 4.1.2.5 干燥質(zhì)量檢測43-44
• 4.2 結(jié)果與分析44-52
• 4.2.1 太陽輻射數(shù)據(jù)44-45
• 4.2.2 干燥室溫度的影響分析45-47
• 4.2.3 干燥速率的對比分析47-48
• 4.2.4 和大氣干燥進行對比48-49
• 4.2.5 木材干燥工藝研究49-52
• 4.2.5.1 干燥室內(nèi)濕度對干燥質(zhì)量的影響49-50
• 4.2.5.2 干燥室內(nèi)濕度對干燥質(zhì)量的影響50-52
• 4.2.6 干燥質(zhì)量52
• 4.3 小結(jié)52-54
• 5 結(jié)論與建議54-56
• 5.1 結(jié)論54
• 5.2 建議54-56
• 參考文獻56-60
• 個人簡介60-62
• 導師簡介62-64
• 獲得成果目錄清單64-66
• 致謝66

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