Locally Delicious プロジェクトによる、大人の監督付きの子供向けソーラー脱水機太陽熱乾燥機(または太陽熱乾燥機) を使用すると、他の乾燥技術に伴うエネルギーコストや環境汚染を引き起こすことなく食品を保存できます。
農産物やその他の農産物は、何千年もの間、屋外で太陽と風によって乾燥されてきました。その目的は、食品の場合と同様に、後で使用できるように保存することです。あるいは、木材、タバコ、洗濯などの生産プロセスの不可欠な部分として。工業化された地域や分野では、現在、屋外乾燥の大部分は、入ってくる空気を加熱するボイラーと高速で空気を強制的に通過させるファンを備えた機械化乾燥機に置き換えられています。機械乾燥は屋外乾燥よりも速く、使用する土地がはるかに少なく、通常はより高品質の製品が得られます。しかし、この装置は高価であり、動作するには大量の燃料または電力が必要です。
この技術概要の文脈における「天日乾燥」とは、乾燥に太陽のエネルギーを使用する方法を指しますが、屋外での「天日乾燥」は含まれません。天日乾燥機の正当性は、天日乾燥よりも効果的でありながら、機械乾燥機よりも運転コストが低いということです。多くの設計が技術的に証明されており、まだ広く使用されているものはありませんが、その可能性については依然として楽観的です。
種類
米ソーラー乾燥機
よく知られたタイプの太陽熱脱水機の 1 つを図 1 に示します。これは米の特定の要件に合わせて設計されましたが、水を除去する基本的な必要性は同じであるため、原理は他の製品や設計タイプにも当てはまります。
空気は自然対流によって乾燥機を通って引き込まれます。コレクターを通過する際に加熱され、米から水分を吸収する際に部分的に冷却されます。お米は空気と直接太陽の両方で加熱されます。
暖かい空気は冷たい空気よりも多くの水分を保持できるため、必要な量は、コレクター内で加熱される温度と、コレクターに入ったときに保持される量 (絶対湿度) によって異なります。
空気の吸湿能力が初期湿度とその後の加熱温度にどのように影響されるかを表 1 に示します。
ほとんどの乾燥プロセスの目的は、製品の水分含有量を指定の値まで減らすことです。水分含有量（湿潤ベース）は、総重量に対する水の重量の割合として表されます。通常、米の水分含有量は 24% から 14% に下げる必要があります。したがって、1トンのお米を乾燥させるには、100kgの水を除去する必要があります。加熱された空気の「吸収能力」が 8g/m3 である場合、1 トンの米を乾燥するには 100/0.0008 = 12,500/m3 の空気が必要です。水が蒸発するのに必要な熱は2.26kJ/kgです。したがって、100kgの水を蒸発させるには約250MJ（70kWh）のエネルギーが必要となります。乾燥機への太陽熱入力に対する固定要件はありません。これは、入ってくる周囲の空気が内部エネルギーの一部を放棄して水を蒸発させる可能性があるためです（その過程でより冷たくなります）。実際、周囲の空気が十分に乾燥している場合、熱入力は必須ではありません。それにもかかわらず、余分な熱は 2 つの理由で役立ちます。まず、空気が暖かければ、必要な空気の量は少なくなります。第二に、米粒自体の温度は、特に水分を米粒の中心から表面に「引き出す」必要がある乾燥の後期段階では、重要な要素となる可能性があります。この温度自体は主に気温に依存しますが、米が直接受ける日射量にも依存します。自然対流システムでは、乾燥機内の暖かい空気が外側の冷たい空気よりも軽いという事実によって空気の流れが発生します。この密度の差により、穀物床全体に小さな圧力差が生じ、空気が穀物床を通過します。この効果は、入口上のベッドの高さ (h1) およびベッド上の出口の高さ (h2) が大きくなるほど増大します。空気は層を通過する際に冷却されるため、h2 を増加した場合の影響は、h1 を増加した場合よりも小さくなります。さまざまな場合のおおよその密度を表 2 に示します。入ってくる空気が 10 ～ 30°C しか加熱されない場合、乾燥機の上部に煙突が存在しても、太陽熱収集器として効率的に機能して乾燥機の温度を上昇させない限り、ほとんど、またはまったく違いがないことがわかります。大幅に空気。たとえ密度の差が 0.05kg/m2 もあったとしても、その結果生じる圧力差は煙突 1 メートルあたり 0.5 Pa (大気圧の 500 万分の 1) にすぎないことに注意してください。比較すると、強制対流システムは通常 100 ～ 500 Pa の圧力差で動作します。多くの製品は過度の温度によって損傷します。最も厳しい制限は、豆 (35 °C)、米 (45 °C)、および種子として使用される場合のすべての穀物 (45 °C) です。強制対流式太陽熱乾燥機
図 2: 強制対流ソーラードライヤーファンを使用して空気の流れを作り出すことで、乾燥時間を 3 分の 1 に短縮できます。また、必要なコレクターの面積も最大 50% 削減されます。したがって、製品の所定のスループットに必要なコレクタの面積は、5 ～ 6 分の 1 に削減できます。 1 日あたり 1 トンの乾燥機の初期コストは、1500 ～ 2000 ポンドの範囲です。ファンは 6 時間で約 500 ワットを消費するため、電気代 (0.07/kWhr で) は乾燥米 1 トンあたり約 0.20 になります。
テント乾燥機
図 3: テント乾燥機テント、ボックス、キャビネット乾燥機の際立った特徴は、乾燥チャンバーとコレクターが 1 つに結合されていることです (図 3 を参照)。これにより、初期コストが低くなります。ただし、乾燥時間は屋外乾燥よりもずっと短いとは限りません。 (おそらく、これまで自然対流の利用については十分な注意が払われてこなかったでしょう。) 乾燥機の主な目的は、ほこり、汚れ、雨、風、または捕食者から保護することであり、通常は果物、魚、コーヒーなどに使用されます。廃棄物が多くなる製品。他にも多数の種類があります。温室用乾燥機は、テント乾燥機のより洗練されたバージョンです。ボックス乾燥機には、より高い温度を達成するために断熱材が組み込まれている場合があります。保管庫乾燥機は、乾燥機能と長期保管機能を兼ね備えています。太陽熱木材窯には、乾燥速度の必要な制御を可能にする熱水貯蔵装置が含まれる場合があります。天日乾燥ですか、それとも野外乾燥ですか?
まず、天日乾燥の重要な利点の 1 つは、製品が雨、昆虫、動物、糞便物質を含む可能性のある粉塵から保護されることです。一部のシステムは直射日光から保護します。第二に、乾燥が速いため、カビが発生する可能性が低くなります。第三に、乾燥温度が高いということは、より完全な乾燥が可能であることを意味し、これにより、より長い保管期間が可能になる可能性があります（ただし、保管中に再湿が防止されている場合に限ります）。最後に、より複雑なタイプの太陽熱乾燥機を使用すると、乾燥速度をある程度制御できます。
どの太陽熱乾燥機ですか？
代替タイプの太陽熱乾燥機の選択は、地域の要件、特に操業の規模によって異なります。小作農向けの場合は、初期資本コストが主な制約となる可能性があり、プラスチックで覆われたテントまたはボックス乾燥機が適切である可能性があります。
ただし、装置をより集中的に使用できるようにするために、より集中的な乾燥が行われる傾向にある可能性があります。そうすれば、ガラスカバーのより大きな初期コストが手頃になる可能性があり、送電網の電力を利用してファンを動作させ、特定のコレクタエリアではるかに高速なスループットを得ることができる可能性があります。
中規模および資本コストの場合、自然対流式米乾燥機は十分に実績のある設計です。
空気を加熱するために太陽放射を使用するか燃料を使用するかの選択は、主に、より高い初期コストと、場所ごとに分析する必要がある継続的な燃料コストのどちらかになります。状況によっては、低い機会費用で籾殻やその他の燃料を燃焼できる可能性があります。お米1トンから200kgの籾殻が得られます。通常、燃料加熱の方が太陽熱加熱よりも乾燥速度をより適切に制御できます。また、連続的な乾燥も可能になります。これらのいずれかが必要な場合は、太陽エネルギーによる空気の予熱と組み合わせたシステムが適切な場合があります。
関連プロジェクト
ソーラーフードディハイドレーターの計画はhttps://permies.com/t/solar-dehydratorからここでは、太陽熱乾燥機の作り方を示すAppropedia のオリジナル プロジェクトをすべて紹介します。ページを作成し、プロジェクトデータ ボックスの [インスタンス] パラメーターに「ソーラー ディハイドレーター」を追加して、独自のページを自由に追加できます。
こちらも参照
外部リンク
参考文献
- 食品の乾燥 (実践的なアクションの技術概要)
- 乾燥技術実践アクション技術概要
- トレー乾燥機の実践的なアクションの技術概要
- アナギ トレイ ドライヤー実践アクション技術概要
- オフシーズンの食品を保存するためのシンプルなソーラー乾燥機の構築と使用 HEDON
- 家庭用エネルギーネットワーク
- 利益のための食品の乾燥: 中小企業のためのガイド Barrie Axtell、ITDG Publishing、2002
- 食品乾燥ビジネスの立ち上げ: ステップバイステップ ガイド Fabrice Thuiller、ITDG Publishing、2002
- 太陽熱乾燥機 連邦科学評議会、1985 年
- 天日乾燥: 食品保存の実際的な方法、ILO、1988
- 小規模企業開発のための太陽光乾燥果物と野菜の生産、NRI 1996
- 乾燥させてみてください！トレイ乾燥技術の普及におけるケーススタディ、Barrie Axtell & Alex Bush、IT Publishing、1991
| キーワード | ソーラー、ソーラークッカー、エネルギー |
|---|---|
| SDGs | SDG07 手頃な価格でクリーンなエネルギー |
| ライセンス | CC-BY-SA-3.0 |
| 言語 | 英語(en) |
| 翻訳 | 中国語、ドイツ語 |
| 関連している | 2 つのサブページ、234 ページのリンクはこちら |
| 別名 | 太陽熱乾燥,太陽熱乾燥,太陽熱乾燥, DIY 太陽熱食品乾燥機プロジェクト, DIY 太陽熱乾燥機プロジェクト,オリジナル:太陽熱乾燥,太陽熱乾燥機 |
| インパクト | 3,651 ページビュー |
| 作成した | 2008 年2 月 25 日、ロニー・グラフマン |
| 修正済み | 2023 年10 月 23 日、StandardWikitext ボットによる |
| として引用 | 「太陽熱乾燥機」。アペディア。 2008 ～ 2023 年。 2024 年 5 月 1 日に取得。 |
| APIクエリ | 基本、セマンティック、html、ファイル、その他 |
