Manual secador solar

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MANUAL DE AUTOCONSTRUCCIÓN DE UN DESHIDRATADOR SOLAR Máter UPM Tecnologías para el Desarrollo Humano y la Cooperación Grupo 1: Davide Bosetti, Chelsea Pepito, Gabriela Santos y Marçal Trigo

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1. MANUAL DE AUTOCONSTRUCCIN DE UN DESHIDRATADOR SOLAR Mter UPM Tecnologas para el Desarrollo Humano y la Cooperacin Grupo 1: Davide Bosetti, Chelsea Pepito, Gabriela Santos y Maral Trigo 2. 2 NDICE Contenido 1. INTRODUCCIN......................................................................................................................... 3 2. EL DESHIDRATADOR SOLAR PARA ACTIVIDADES PRODUCTIVAS (D.A.P.)................................. 4 3. VENTAJAS DEL DESHIDRATADOR PARA ACTIVIDADES PRODUCTIVAS (D.A.P.)........................ 5 4. DESVENTAJAS DEL DESHIDRATADOR PARA ACTIVIDADES PRODUCTIVAS (D.A.P.) ................. 5 5. FASE DE DISEO ........................................................................................................................ 6 6. FASE DE EJECUCIN .................................................................................................................. 7 6.1 Construccin del muro........................................................................................................ 7 6.2 El esqueleto estructural interior ......................................................................................... 8 6.3 Las cabreadas y el techo de la camera de secado............................................................... 9 6.4 La abertura ........................................................................................................................ 10 6.5 Las coberturas ................................................................................................................... 10 3. 3 1. INTRODUCCIN Qu es un deshidratador solar? Un deshidratador solar, tambin llamado secador solar, es un aparato que permite aprovechar la energa solar para secar frutas y hortalizas mediante un proceso de deshidratacin, permitiendo de esta manera su conservacin a largo plazo. Esta tecnologa permite obtener resultados de superior calidad respecto a los que se pueden alcanzar con tcnicas de secado natural (sin utilizar aparatos), consiguiendo adems un producto final en menor tiempo y en ptimas condiciones de higiene. Su funcionamiento es muy sencillo: se basa en la utilizacin de la energa solar para crear un efecto invernadero y elevar la temperatura del aire en el interior del aparato, para poder aprovechar del calor as generado para deshidratar los alimentos contenidos en la estructura. El proceso de secado se realiza por accin del aire caliente que circula y pasa entre los alimentos, lo cual causa la evaporacin de agua contenida en la fruta y las hortalizas y lleva la humedad hacia el exterior del deshidratador. Existen diferentes tipologas de deshidratadores, o secadores solares, que se diferencian entre ellas en base a su tamao, al tipo y el nmero de componentes que constituyen el aparato. No obstante, cualquier tipologa de deshidratador solar est compuesta por dos elementos fundamentales, que esencialmente son: El colector, que es la parte del aparato donde, mediante la incidencia de la radiacin solar, se calienta el aire interna generando el efecto invernadero; La camera de secado, que es la zona donde se colocan los alimentos para ser deshidratados a travs del aire caliente producida en el colector. Fig. 1. Secador solar domstico. Elaboracin propia 4. 4 2. EL DESHIDRATADOR SOLAR PARA ACTIVIDADES PRODUCTIVAS (D.A.P.) Desde el punto de vista dimensional, el secador solar puede responder a las exigencias de conservar los alimentos de una sola familia (deshidratador solar domestico) o puede estar enfocado a la preservacin de productos comestibles para su sucesiva comercializacin (deshidratador solar para actividades productiva). El Deshidratador solar para Actividades Productivas (D.A.P.) es un equipamiento que se considera sea el ms adecuado para actividades agrcolas a escala familiar. Su dimensin permite almacenar y deshidratar una gran cantidad de productos hortcolas y frutcolas al mismo tiempo, sin el riesgo de perder una parte de cosecha por baja capacidad de conservacin de los alimentos. La estructura es ms compleja de la del simple deshidratador domestico; no obstante, los materiales necesarios para su construccin pueden ser de bajo coste y disponibles a nivel local. Casi todos los elementos que componen la infraestructura son de fcil realizacin; los nicos componentes que requieren una particular atencin y un apoyo tcnico a la hora de construirse, son las piezas de madera que componen el esqueleto interno y de cobertura del deshidratador (en particular las cabreadas que componen la estructura del techo de la camera de secado). Por esta razn se recomienda que la construccin de esta tipologa de equipamiento este supervisada por un tcnico especializado. Fig. 2. Secador para pequeas actividades productivas. Elaboracin propia 5. 5 3. VENTAJAS DEL DESHIDRATADOR PARA ACTIVIDADES PRODUCTIVAS (D.A.P.) Gran capacidad de almacenamiento: la estructura del D.A.P. permite construir una camera de secado de gran tamao, que permiten a los agricultores de deshidratar y conservar una gran cantidad de productos hortcolas y frutcolas al mismo tiempo. Dependiendo de las necesidades del productor agrcola, la camera de secado puede ser ms o menos grande, hasta llegar a una superficie mxima de 10,5 m2 (3 m x 3,5 m), despus de la cual el equipamiento necesitara una cabreadas demasiado grandes y complejas de construir para poder sujetar el techo de la camera de secado. Econmico: los materiales p necesarios para la realizacin de la estructura de D.A.P. ((ladrillos de adobe o cermica, tablas de madera, capas de vidrio o de simple plstico) tienen un coste muy limitado. Adems los procedimientos necesarios para su construccin se basan en operaciones sencillas y realizables por los mismos usuarios, aunque con la supervisin y el apoyo de un tcnico capacitado para estas actividades. Mantenimiento sencillo y econmico: la estructura no requiere especificas operaciones de mantenimiento, sino que es suficiente mantener la camera de secado limpia e higienizada (para evitar la contaminacin de los productos), y la capa de vidrio o de plstico del colector solar limpia (para asegurar la mxima eficiencia del proceso de radiacin solar). 4. DESVENTAJAS DEL DESHIDRATADOR PARA ACTIVIDADES PRODUCTIVAS (D.A.P.) Necesita apoyo tcnico para su realizacin: aunque muchas fases constructivas pueden ser realizadas por el mismo usuario, algunas componentes (en particular las cabreadas que componen el techo de la camera de secado) requieren particular atencin a la hora de ser construidas y puestas en obra. Tambin la fase de ubicacin y diseo del equipamiento pueden presentar variables y problemticas que el usuario solo no podra solucionar. Por estas razones se recomienda que tanto en la fase de diseo como en la de ejecucin los usuarios estn apoyados por los tcnicos capacitados del Centro. No es una estructura mvil o inclinable: debido a su tamao y su esqueleto estructural, el D.A.P. una vez que est ultimado no puede cambiar su orientacin o la inclinacin de la capa del colector solar, para aprovechar de la mxima radiacin solar diaria o estacional. 6. 6 5. FASE DE DISEO La variable ms importante da tener en cuenta a la hora de ubicar el Deshidratador, es la de su orientacin respecto a la mxima fuente de radiacin solar que se pueda conseguir en la parcela productiva. En el especfico, la capa de vidrio o plstico que cubrir el colector dlar del equipamiento tendr que estar orientada e inclinada de manera de aprovechar la mxima energa solar durante el da y durante las estaciones de cosecha de los productos agrcolas que se quieren deshidratar y conservar. Para que esta operacin de diseo resulte lo ms eficaz posible se aconseja que los usuarios se apoyen a los servicios ofrecidos por el Centro Tecnolgico Social a la hora de orientar y ubicar el aparato. Fig. 3. Radiacin solar en el deshidratador. Elaboracin propia Una vez definida la orientacin del Deshidratador, seguir la fase de diseo del tamao de la camera de secado, que depender directamente de la superficie necesaria al productor agrcola para deshidratar sus productos. Tambin por esta operacin se recomienda el apoyo de los tcnicos capacitados del Centro. Fig. 4. Planta del deshidratador solar. Elaboracin propia 7. 7 6. FASE DE EJECUCIN 6.1 Construccin del muro La primera tarea que se debe realizar es la construccin del muro, cuyas dimensiones Dependern del dimensionamiento hecho en la fase de diseo de las componentes del deshidratador. El muro deber construirse de tal manera que su eje principal est orientado en la direccin Norte Sur, con el colector apuntando al Norte (para maximizar el efecto de la radiacin solar). Previamente se deber nivelar el terreno y trazar la base sobre el piso. Fig. 5 Dimensionamiento del muro. Elaboracin propia Las filas de adobes (o ladrillos), en una primera etapa, debern levantarse hasta una altura de 40 - 60 cm. En una segunda etapa, cuando se fijarn los soportes laterales de los plsticos y las cabreadas, se completar el muro hasta las alturas que se indican con lneas rojas en el dibujo anterior. Una vez terminado el muro se deber rellenar con tierra, arena, gravas o piedras el sector correspondiente al tnel. 8. 8 6.2 El esqueleto estructural interior La segunda tarea a realizar, es fabricar y montar el esqueleto estructural interior al colector solar, arriba del cual se montar el plstico transparente o la capa de vidrio que cubren el espacio interno del colector. Los componentes del esqueleto estructural pueden realizarse en madera, cortada en loco o prefabricados, pero pueden tambin estar compuestos por elementos plsticos o en PVC, que pero resultaran ms costosos. Fig. 6 Dimensionamiento y puesta en obra del esqueleto estructural. Elaboracin propia Una vez realizada la estructura del colector se podr rellenar su superficie interna con arena o piedras, para formar el plano inclinado que llevar el aire caliente a la camera de secado. Las piedras tendrn que cubrirse con un manto de material oscuro en la parte del colector y con un tablero de madero o plstico, que se considere higinicamente adecuado para posicionar los alimentos, en la parte de la camera de secado. Fig. 7 Seccin longitudinal, con detalle de las piedras de relleno. Elaboracin propia 9. 9 6.3 Las cabreadas y el techo de la camera de secado Para sostener el plstico negro o la chapa de madera o plstico que cubrirn la camera de secada, se necesita construir una estructura de cubertura de dos aguas (para evitar la acumulacin de las aguas pluviales en el techo, durante las estaciones ms hmedas del ao). Para que eso sea posible es necesario realizar una estructura con cabreadas, que se necesitan tambin como elemento de suporte de la chimenea. La chimenea, adems se estr directamente conectada a la ltima cabreada de la camera de secado, tendr que engancharse al terreno a travs de 3 tirantes en cuerdas o hilos de hierro, para asegurar que no se mueva con la accin de los vientos. Para la realizacin y la puesta en obra de estos elementos se recomienda el apoyo y supervisin de los tcnicos capacitados del Centro Social Tecnolgico. Fig. 8 Axonometra del esqueleto final. Elaboracin propia Fig. 9 Seccin longitudinal final. Elaboracin propia 10. 10 6.4 La abertura Para poder asegurar el espacio necesario para poder disponer los alimentos al interior de la camera de secado se tiene que dejar un espacio como abertura. La abertura puede constituirse a travs de una pequea puerta de manera o simplemente con una tela de plstico que se pueda cerrar fijndolo a una tira de feltro o con clavos. El sitio mejor para disponer la abertura es al interior de la ltima cabreada, en la parte final de la camera de secado. 6.5 Las coberturas Finalmente, una vez terminado todo el esqueleto estructural, haber puesto el relleno de piedras y arena cubiertas con las capas oscuras y de madera, y haber posicionado correctamente el tubo de ventilacin, la ltima tarea constructiva ser el posicionamiento de las capas de cobertura del deshidratador solar. Para la cobertura del colector solar se tendr que utilizar un material los ms transparente posible, de manera que todas las ondas luminosas de la radiacin solar penetren al interno del colector. El material ms econmico que se puede utilizar es seguramente la pelcula de plstico normalmente utilizada para embalajes de productos alimentarios; no obstante, si se quiere utilizar un material ms resistente y durable en el tiempo, se recomienda utilizar capas de plstico prefabricado transparente o de piezas de vidrio. Una vez terminada esta operacin el deshidratador estar listo para ser utilizado.