Energia promieniowania słonecznego w połączeniu z kolektorami powietrznymi może mieć zastosowanie w procesach suszenia biomasy (ziół, owoców, warzyw, zrębków, itp.). W oczyszczalniach ścieków energia ta może być z powodzeniem wykorzystana do wstępnego suszenia osadów pościekowych. Z powyższych rozwiązań stosunkowo najlepiej opracowana i wdrożona w Europie jest technologia suszenia zrębków (zob. też „suszarnie biomasy”). W krajach afrykańskich przeważają suszarnie słoneczne warzyw.
Systemy suszenia powietrznego można dalej dzielić na:
– systemy świeżego powietrza
– systemy recyrkulowane
a takze na:
– pasywne
– aktywne
W systemach powietrza świeżego całe doprowadzone powietrze, po zaabsorbowaniu wilgoci z biomasy jest usuwane na zewnątrz. W drugim część powietrza jest zawracana do obiegu. W obu przypadkach nie udaje się zwykle zapewnić wystarczającej ilości ciepła i zagwarantować jakości suszenia bez alternatywnego źródła ciepła, którym na ogól jest konwencjonalny kocioł na paliwo stałe, lub ciepło odpadowe z kogeneracji.
Rys. Schemat suszarni słonecznej biomasy
Rys. Przykład suszarni taśmowej, do suszenia osadów pościekowych.
W krajach półkuli południowej, w Afryce i Ameryce Południowej bardzo popu
larne są solarne suszarnie warzyw. W tych regionach świata słońce potrafi zapewnić nawet 100% energii potrzebnej do odparowania wilgoci. Ważnym elementem jest też na ogół brak dostępu do sieci elektrycznej preferujący wykorzystywanie naturalnych jej źródeł jak slońce, woda, wiatr. Stosowane są przy tym różne rozwiązania takich suszarni:
– suszarnie pasywne
– suszarnie aktywne
W pierwszym przypadku suszenie odbywa się bez udziału energii mechanicznej, na zasadzie naturalnej konwekcji powietrza. Wiele z takich suszarni ma budowę pionową, suszony materiał przebywa na półkach przez które swobodnie przepływa ogrzane słońcem powietrze. Nagrzewanie powietrza następuje w dolnej poziomej i przeszklonej części w której znajdują się kanały dolotowe.
Fot. Po prawej – suszarnia pasywna Zimbabwe.
Aby taka suszarnia działała też w okresie nocnym, próbuje się dołączać system magazynowania energii, np. wykonując poniżej absorbera pojemnik wypełniony skałami. Nagrzane skały oddają potem ciepło przez całą noc wydłużając proces suszenia do następnego słonecznego dnia. Popularnie suszy się tą metodą warzywa i owoce.
Rys. Budowa i zasada działania suszarni słonecznej pasywnej.
W przypadku suszarni aktywnych ruch powietrza wymuszony jest wentylatorem. Zwykle zamontowany jest on w najwyższej części instalacji jako wentylator wyciągowy wilgotnego powietrza. System aktywny wymaga doprowadzenia energii elektrycznej z sieci lub zainstalowania paneli PV. Przepływ wymuszony pozwala na kontrowanie przepływu powierza jak i jego temperatury, jest więc korzystniejszy dla wielu gatunków roślin.
Fot. Suszarnia solarna aktywna (Harare, Zimbabwe)
Temperatura w wieży kontrolowana jest przez kilka sensorów, rozmieszczonych w newralgicznych punktach. Zwykle pierwszy jest w części nasłonecznionej badając temperaturę nawiewanego powietrza, a dwa kolejne znajdują się na dole i górze wieży, śledząc proces suszenia (rys.)
Rys. System aktywnego suszenia