Secador Solar de Alimentos

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Juana Maestre Mora
hace 6 años
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1 Secador Solar de Alimentos La evaporación de agua gracias a un secador solar de alimentos, un dosel de cultivos, cuelo, superficie de un lago o piel animal (sudoración) sucede debido a la radiación solar, la velocidad del viento, la humedad relativa y la temperatura del aire. Las condiciones ambientales que maximizan la evaporación/transpiración en una cosecha o en un lago son las mismas condiciones que maximizan la evaporación de un secador solar de alimentos. Se desarrolló una ecuación para predecir la evaporación de un dosel de cultivos, el suelo, un lago o un tanque de agua al descubierto, esta ecuación la desarrolló Penman (1984) y fue modificada por Monteith (1973). Por lo tanto, la ecuación Penman-Monteith puede ser utilizada pata optimizar un secador solar de alimentos. Se pueden comparar los potenciales de evaporación de un secador solar utilizando la velocidad del viento, la humedad relativa y la temperatura del aire en el secador con diferentes configuraciones como el ángulo, la altura máxima, el flujo de aire o el tamaño de las entradas de aire. Para unas condiciones de operación normal de un secador solar de alimentos, la ecuación Penman-Monteith predice la importancia relativa de la evaporación del agua como sigue: radiación solar >>velocidad del viento temperatura del aire humedad relativa. En condiciones de baja humedad (clima árido), la velocidad del viento es más importante que la temperatura del aire. En climas templados, la velocidad del viento es comparable con la temperatura del aire. En condiciones de alta humedad (clima tropical), la temperatura del aire es más importante que la velocidad del viento. Una persona suda mucho más cuando se encuentra con el sol directo que cuando se encuentra en la sombra. Por la misma razón, una rebanada de tomate se evaporará mucho más rápidamente cuando recibe luz solar directa en un secador solar de alimentos de túnel que en el compartimiento en la sombra de un gabinete secador. En un día muy caluroso, puedes refrescarte con la brisa o encendiendo un ventilador para facilitar el enfriamiento por evaporación, Por la misma razón, una rebanada de tomate se evaporará más a una mayor velocidad del viento. Este diseño de secador solar de alimentos de túnel utiliza la luz solar directa y tiene poca resistencia al flujo de aire. Para una configuración inicial, el ángulo inicial del secador será horizontal y apuntando hacia la dirección del viento. Si no hay viento, entonces hay que apuntar el secador hacia el sur en el hemisferio norte o al norte en el hemisferio sur, ajusta el ángulo de inclinación para obtener un mínimo de velocidad de flujo de aire de 3 metros por segundo y la humedad relativa debe ser de menos de 50%RH.

2 I. Diseño del secador solar de alimentos Este secador solar es una versión a escala del secador solar de túnel desarrollado en la Universidad Hohenheim en Stuttgart, Alemania ( La dimensión del secador de de 4 pies de ancho y 16 pies de largo por 12 a 19 pulgadas de alto (1.2m x 4.9 m x 0.3 a 0.48m). El marco consiste de dos hojas de madera de 4x8 pies y tablas laterales de 1 x 4 pulgadas. Aros hechos de alambre de calibre 9 (3.8mm) soportan una cubierta de polietileno traslucido. La altura máxima de la cubierta de polietileno es de 8 a 16 pulgadas (20 a 41 cm) por encima de las bandejas de secado. Un lado de la cubierta está pegado al lateral del marco mientras que el otro lado está pegado a un tubo de PVC de una pulgada (2.54cm). El tubo de PVC permite que la cubierta se mueva para tener un fácil acceso a las bandejas de secado. El fondo del secador está aislado con una placa de aislamiento de unicel o foam (espuma de poliestireno) de ¾ de pulgada (1.9cm) cubierta de papel aluminio. Todo el marco del secador es soportado por un pivote y un soporte de inclinación, permitiendo que el secador gire y se incline para una mayor exposición a la radiación solar y para apuntar hacia la dirección del viento. Este secador se puede hacer en versiones a escala usando las mismas proporciones para tamaños menores. Bandejas de Secado Las bandejas de secado de 4 x 6 pies (1.2 x 1.8 m) o 3 x 4 pies (0.91 x 1.2 m) tienen malla de polipropileno pegado al fondo de los marcos de madera. Las bandejas de secado se colocan dentro del marco de madera sobre rieles que elevan la bandeja unas 2 pulgadas (5.1cm). Las bandejas se detienen con ganchos para que no se resbalen. Los ductos de aire permiten que el aire caliente pase por debajo de las bandejas de secado. Configuraciones para el secador solar Se puede optimizar el secador solar ajustando el alto de la cubierta de polipropileno, el ángulo de inclinación del secador y la cantidad de productos colocados en el secador. La altura de la cubierta ajusta el volumen de aire caliente, la resistencia al flujo de aire y el camino del flujo de aire, atravesando más cerca o más lejos de las bandejas. El ángulo de inclinación ajusta la cantidad de aire que flujo, La cantidad de productos que se colocan en la bandeja afecta la humedad en el secador y el grado de secado.

En el valle de Willamette en el oeste de Oregon, las temperaturas durante el día oscilan entre 70 ºy 90 º Farenheit (21º a 32ºC) con una humedad relativa del 15 al 50% y una velocidad del viento que

En un secador de 4 x 16 pies con una altura de la cubierta de 10 pulgadas, un ángulo de inclinación de 3 grados y dos bandejas de secado de 4 x 6 pies llenas de tomates frescos, la temperatura sobre

3 En el valle de Willamette en el oeste de Oregon, las temperaturas durante el día oscilan entre 70 ºy 90 º Farenheit (21º a 32ºC) con una humedad relativa del 15 al 50% y una velocidad del viento que va de 0 a10 millas por hora (0 a 4.5m/s). En un secador de 4 x 16 pies con una altura de la cubierta de 10 pulgadas, un ángulo de inclinación de 3 grados y dos bandejas de secado de 4 x 6 pies llenas de tomates frescos, la temperatura sobre las bandejas oscila los 90º a 120º (32º a 49º) con una humedad relativa del 15 al 30%. Después de 6 horas de secado, las 40 libras (18 kg) de tomates se redujeron a 22.5 libras (10.2 kg), una reducción del 43% de su peso. Los tomates parcialmente secos fueron utilizados para hacer salsa de tomate. Secador solar de túnel de 4 x 16 pies (1.2 x 4.9 m) Secador solar de tunes con tomates en las bandejas de secado

4 Marco del secador solar de túnel Marco del secador solar de tunes de 4 x8 pies, doble longitud de 4 x 16 pies

charolas, la altura se ajusto después a 10 pulgadas.

5 Vista del secador solar de túnel y las bandejas de secado. La altura de la cubierta es de 14 pulgadas sobre las charolas, la altura se ajusto después a 10 pulgadas. Los ductos de aire transmiten calor por debajo de las bandejas de secado.

6 Otra vista de los ductos de aire mostrados sin las bandejas de secado. El secador solar es soportado por un pivote giratorio

El pivote giratorio se suelda para soportar el secador solar de túnel Lista de materiales para un secador de 4x 8 pies, para el secador de 4x 16 hay que duplicar la lista de materiales.

7 El pivote giratorio se suelda para soportar el secador solar de túnel Lista de materiales para un secador de 4x 8 pies, para el secador de 4x 16 hay que duplicar la lista de materiales. 7 piezas tablas de 1 x 4 pulgadas x 8 pies de largo: 2 piezas laterales, una pieza cortada en 3, (2 para hacer los rieles y 1 para hacer las agarraderas superiores), 1 ½ cortada en 3 piezas de 1 x 4 x 4 pies, para la agarradera inferior y 2 ½ cortadas en 2 piezas de 1 1/8 x 4 pies para hacer las bandejas de 3 x 4 pies y la agarradera superior. 1 hoja polipropileno transparente de 6 milímetros de grosor, de 6 x 8 pies para cubrir la capa aislante 1 hoja de ¾ de pulgada de 4 x 8 pies de unicel o espuma de poliestireno cubierta de papel aluminio 1 hoja de malla plástica (de mosquitero) de 4 x 6 pies para las bandejas de secado 35 pies de alambre de calibre 9 costado en pedazos de 5 pies 3 hojas de aluminio para techos calibre 24 (de 14 x 30 pulgadas) pintadas de negro para que los ductos de aire transmitan el aire caliente por debajo de la bandeja de secado. Acero para hacer el soporte y el pivote que soportan el secador, o bien se pueden comprar ya hechos en las tiendas de construcción Ajustes del secador solar 1.- Altura máxima de la cubierta plástica Un secador solar de túnel con una altura mayor tiene un mayor volumen de aire que absorba el vapor de agua, peor le toma más tiempo en calentar esa cantidad de aire. Una altura mayor también menor resistencia al aire, permitiendo un flujo de aire más veloz, peor el camino de la corriente de aire pasa más arriba de las bandejas de secado con una menor mezcla de humedad.

8 Una altura menor tiene un menor volumen que absorber de vapor de agua, pero el menor volumen se calienta más rápidamente y el flujo de aire es dirigido más cerca de la bandeja de secado para remover la humedad 2.- Angulo de inclinación El ángulo de inclinación debe ser horizontal y el secador solar debe apuntar a la dirección del viento si la velocidad del viento es mayor a 3m/s. De otro modo, apunta el secador solar al sur en el hemisferio norte y al norte en el hemisferio sur. 3.-Cantidad de producto a secar Mientras el proceso de secado avanza la evaporación disminuye. Con menos enfriamiento por evaporación, la temperatura interna del producto baja. Si la temperatura es demasiado alta el producto puede echarse a perder. Incrementa el flujo de aire para bajar la temperatura del aire. By Allen Dong

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