2.1. MỤC TIÊU CỤ THỂ
- Lựa chọn mẫu thiết bị sấy bánh tráng sử dụng năng lượng mặt trời phù hợp với đặc điểm sử dụng tại nông hộ trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.
- Xác định một số trạng thái của quá trình sấy bánh tráng bằng thiết bị sấy sử dụng NLMT kiểu hổn hợp đối lưu tự nhiên, làm cơ sở để thiết kế, chế tạo các thiết bị sấyNLMT phù hợp mục tiêu đề ra trên cơ sở phù hợp với điều kiện khí hậu, kinh tế, kỹ thuật của địa phương. Từ đó, tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai ứng dụng rộng rãi hệ thống sấy NLMT trong việc sấy khô bánh tráng.
- Hệ thống sấy kết hợp bộ điều khiển LOGO và cảm ứng trời mưa. Có thể điều chỉnh thời gian sấy để gấp xếp khay sấy khi trời mưa. Hệ thống sấy có thể di chuyển và gấp xếp linh hoạt và gọn gàng các khay sấy mỗi khi không hoạt động (không sấy hoặc phơi).
2.2. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊNCỨU 2.2.1. Phạm vi nghiên cứu:
- Địa bàn nghiên cứu: Tỉnh Quảng Ngãi.
- Chế tạo và khảo nghiệm hệ thống bánh tráng sử dụng năng lượng mặt trời năng suất 25kg/mẻ tại trường CĐ Kỹ Nghệ Dung Quất – tỉnh Quảng Ngãi.
- Thời gian nghiên cứu: 6 tháng (từ tháng 2/2017 đến tháng 8/2017 2.2.2. Đối tượng nghiêncứu
Đối tượng nghiêncứu của đề tài: Hệ thống sấy bánh tráng sử dụng năng lượng mặt trời kiểu hổn hợp đối lưu tự nhiên năng suất 25kg/mẻ.Các cảm biến điều khiển cấu gấp xếp khay sấy.
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU
2.3.1.Phương pháp thu thập và nghiên cứu tài liệu
Thu thập và nghiên cứu tài liệu là công việc đầu tiên, quan trọng và rất cần thiết cho bất kỳ hoạt động nghiên cứu khoa học nào. Việc thu thập và nghiên cứu tài liệu giúp cho người thực hiện nghiên cứu:
- Nắm được nội dung, phương pháp của các nghiên cứu đã thực hiện trước đây.
- Làm rừ hơn đề tài nghiờn cứu của mỡnh, từ đú cú phương phỏp luận hay luận cứ chặt chẽ hơn.
- Có thêm kiến thức rộng, sâu về lĩnh vực đang nghiên cứu.
- Tránh trùng lặp với các nghiên cứu trước, vì vậy đỡ mất thời gian, công sức và tài chính.
Các loại tài liệu cần thu thập bao gồm nhiều nguồn khác nhau:
- Luận cứ khoa học, định lý, qui luật, định luật, khái niệm,… từ giáo trình, tài liệu chuyên ngành, sách chuyên khảo, ...
- Các số liệu, tài liệu đã công bố được tham khảo từ các bài báo trong tạp chí khoa học, tập san, báo cáo chuyên đề khoa học, ….
- Số liệu từ các cơ quan quản lý của Nhà nước, các tổ chức nghề nghiệp,...
- Thông tin từ các phương tiện thông tin đại chúng.
2.3.2.Phương pháp đo đạc số liệu
Thông qua mô hình sấy bánh tráng, bằng các thiết bị đo để có các số liệu cụ thể nói lên một số đặc tính làm việc của thiết bị, quá trình thay đổi đặc tính của sản phẩm sấy.
Chúng tôi sử dụng các máy đo đạc:
- Cân 100kg Nhơn Hòa NHS-100, Việt Nam.Phạm vi cân: 2 kg – 100 kg, Phân độ nhỏ nhất: 200g, Sai số tối đa: ± 300 g, Sai số tối thiểu: ± 100 g
- Cân điện tử Scout Pro: Phạm vi cân đến 600g, Độ chính xác 0,1g - Đồng hồ đo điện đa năng ADD81
- Tủ sấy đối lưu tự nhiên WTC Binder: Thể tích trong: 28 lít, hhiệt độ max:
2300C, độ chính xác nhiệt độ: 0,30C, độ đồng đều nhiệt độ: tại 700c là 1,50C, số giá (chuẩn/max): 2/4, khối lượng tải/giá: 12 kg, tổng khối lượng tải cho phép: 25 kg
Hình 2.1. một số hình ảnh các thiết bị đo sử dụng trong đề tài
Mỗi mốc đo của thí nghiệm, chúng tôi thực hiện 3 lần lặp lại. Cứ sau 1/2 giờ, chúng tôi tiến hành đo một lần, thời gian đo: trong 3h/1 mẻ khảo nghiệm sấy bánh tráng tại sân khoa Cơ khí chế tạo trường Cao Đẳng Kỹ Nghệ Dung Quất - Quảng Ngãi và theo dừi quỏ trỡnh phơi bỏnh trỏng tự nhiờn trờn sõn tại xó Bỡnh Hải - Bỡnh Sơn – Quảng Ngãi
Các thông số đo và hình thức đo: Độ ẩm bánh tráng, nhiệt độ bánh tráng, nhiệt độ khí nóng, nhiệt độ không khí tự nhiên, trong Collector và ra khỏi collector. Đo độ ẩm bánh tráng sấy với các vị trí trong buồng sấy ...
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu đo đạc
Trong nghiên cứu thực nghiệm đo đạc của máy, các kết quả đo được là ngẫu nhiên. Trong kỹ thuật nông nghiệp, xác suất tin cậy thường dùng trong khoảng 0,7 - 0,9, xác suất của dụng cụ đo trong khoảng 0,95 - 0,99. Vì vậy để đảm bảo độ tin cậy thì các thí nghiệm phải được lặp lại nhiều lần để đảm bảo xác suất của dụng cụ. Nếu trong quá trình khảo nghiệm khi thấy các số liệu có sai lệch bất thường thì loại bỏ, phải tiến hành đo lại để đảm bảo độ tin cậy cao[10].
Trong quá trình xử lý số liệu đo đạc, chúng tôi áp dụng các qui tắc của xác suất thống kê toán học sau khi đã lặp lại n lần. Giá trị trung bình của mỗi lần đo được tính theo công thức sau:
n n i
x
1
1 Sai số bình phương trung bình 2
1
) 1 (
1 x x
n
n
i
i
biểu thị sự khuếch tán của kết quả đo đạc . Khi so sách sự khuyết tán của các đại lượng đo được xqua phương sai chưa thể hiện đầy đủ thực chất biến động , do đó người ta sử dụng hệ số biến thiến V theo biểu thức:
% 100 x. V
Sai số cho phép thể hiện trong phần sai lệch bình phương trung bình 2.
Lý thuyết sai số đã xác định được rằng, kết quả nhiều lần đo của một đại lượng cần nằm trong khoảng ± 3 [11].
Vì vậy, nếu chưa biết trước đại lượng đo phải xác định trong giới hạn nào để giảm bớt số lần lặp lại (<5) thường cho sai số ± 3 . Tức là nếu sai số giữa số liệu nghi ngờ xi với giá trị trung bình xi lớn hơn 3 thì loại bỏ.
Các số liệu đo đạc sau khi kiểm tra độ tin cậy, được biểu diễn thành các bảng biểu, biểu đồ, đồ thị bằng phần mềm Exel...
Các số liệu thu thập về thời tiết khí hậu tại Quảng Ngãi được xử lý tổng hợp và tính trung bình.
2.3.4. Phương pháp giải tích
Biểu diễn quá trình trao đổi nhiệt ẩm của bánh tráng trong thiết bị dưới dạng mô hình toán học. Áp dụng các công thức, lý thuyết về sấy, xác định kích thước cụ thể của mô hình thiết bị sấy, bản chất của quá trình nâng nhiệt của collector. Xác định chế độ sấy lý thuyết của thiết bị.
2.3.5. Phương pháp thực nghiệm
Chế tạo mô hình hệ thống sấy bánh tráng sử dụng NLMT với năng suất 25kg bánh /mẻ sấy, lựa chọn thời gian và tiến hành sấy thử nghiệm.
Đo đạc, với các dụng cụ đo, để xác định thời gian sấy trung bình, chế độ sấy;
xác định một số trạng thái làm việc của thiết bị sấy; đánh giá chất lượng sản phẩm sấy.
Qua đó, đối chiếu với kết quả tính toán lý thuyết về cân bằng nhiệt ẩm kiểm tra độ tin cậy của mô hình nhằm có những kết luận và điều chỉnh phù hợp.
Để đánh giá được sự biến thiên của một số thông số vật lý trong bánh tráng và quá trình làm việc của thiết bị, chúng tôi bố trí thí nghiệm sấy trong 2 ngày 08 – 09/8/
2017 tại xưởng trường Cao Đẳng Kỹ Nghệ Dung Quất. Trong những ngày sấy thử nghiệm, nhiệt độ và cường độ nắng tương đối ổn định.
Để đảm bảo độ tin cậy của số liệu thu được cần tuân thủ hai nguyên tắc bố trí thí nghiệm: Lặp lại và ngẫu nhiên hóa.
Hình 2.2. Chế tạo hệ thống sấy bánh tráng sử dung NLMT năng suất25kg bánh tráng/mẻ sấy