ソーラー式脱水機を構築する目的は、Arcata Educational Farmに信頼性の高いハイブリッド式脱水機を提供することです。その目標は、余剰作物の保存を支援することです。この乾燥機を野菜、果物、肉の保存の代替方法として使用するだけでなく、持続可能な実践を促進します。
このソーラーディハイドレーターは、食品の保存と保管のツールとして機能するだけでなく、デモンストレーションにもなります。この展示は、農民、株主、地域社会のメンバーが持続可能な代替技術を目撃し、日常生活に応用できるように設計されています。
電気式脱水機とは異なり、このソーラー式脱水機は太陽光を利用してエネルギーを利用するため、電気を必要としません。ソーラー式乾燥機は、そのシンプルさと材料コストの低さにより、誰でも食品を脱水して保存できる機能を提供します。
Contents
序章
太陽熱による脱水は、適切なテクノロジーの好例です。この代替方法により、世界中の人々の生活の鍵である食物を保存するために太陽エネルギーを直接利用することが可能になります。この技術には複数の設計があり、多くの場合、従来の電気的方法よりも使用する材料が少なく、エネルギー効率とコスト効率が高くなります。
食品を脱水することは、世界中の文化において長年にわたって行われてきました。多くの文化では、食べ物を屋根の上や地面に置いて乾燥させて乾燥させています。残念ながら、これには汚れ、害虫、悪天候による汚染のリスクが高くなります。カバー付きの脱水機を作成することで、食品が汚染物質にさらされる可能性が低くなります。
脱水の原理は、保存および保管の手段として、果物、野菜、または肉に含まれる余分な水分を取り除くことです。水分を除去することで、細菌や真菌が生息する培地を制限します。食品を乾燥させると、複数年の保存期間が得られます。
ソーラーディハイドレーターは、さまざまな棚に農産物が入ったキャビネット内に一貫した暖かい空気の流れを作り出すことによって機能します。太陽エネルギーは、黒い波形鋼板の裏地が付いたチャンバー内に吸収されます。エネルギーは熱に変換され、加熱室を暖めます。これにより、キャビネット内を上昇する熱風の対流が引き起こされます。暖かい空気が棚を通過し、食品から水分を蒸発させます。原理的にはシンプルですが、実際の動作は奥が深いです。
プロジェクトの要件
アルカタ教育農場がこの季節に使用できるように、稼働する太陽光発電の食品乾燥機を構築します。このプロジェクトは、地域住民と農民の両方に対する教育ツールとして使用されます。このソーラー式乾燥機は、人々がより自給自足し、エネルギーを意識するよう奨励する、独自の食品乾燥機の作り方の一例となります。
基準
- 耐久性
- 風化や継続使用に耐えられる
- 教育的側面
- 利用者や農園を訪れる人への情報提供
- 乾燥の便宜
- 腐敗の時間制限のある製品から水分を迅速かつ完全に除去します。
- 脱水能力
- CSAメンバーが集めていない農場からの大量の農産物を収容します
- 素材の適切さ
- 建設資材は持続可能な資源から調達されています（再利用、再生）
- 機能性
- 農家の好みに合わせて実行します
- 可動性
- 軽量で持ち運びが可能で、移動が必要な場合や太陽を追跡する場合に便利です。
デザイン
私たちは、数年前に CCAT で使用され、この分野で機能することが証明されているシンプルな直立デザインを採用する予定です。エネルギー受信コンポーネントは、CCAT のものよりわずかに大きくなります。建物の高さは6フィートで、農産物を置く約30平方フィートの棚スペースがある。ソーラーフードドライヤークックブックの設計は、より大きな窓に合わせて調整されているため、隣接する回路図のダクトと窓コレクターの寸法は、最終製品の寸法と正確には一致しません。コンポーネントの動作原理は変わりません。
側面図
ウィンドウコレクター
私たちの窓の面積は 3 平方フィート弱で、プロトタイプの窓ボックスよりも光を吸収する表面積が増えています。これにより、キャビネットを介した熱の伝達がさらに可能になります。ウィンドウ ボックス フレームの底部に水平方向の切り欠きを設けるのではなく、スペード ビットで開けた直径 1.5 インチの穴を 6 つ使用することにしました。これにより、空気の流れが少なくなり、代わりに全体的に暖かくなります。季節の入射角に対応できるように、ウィンドウ ボックスの遊びと回転を可能にするダクト システムを採用しました。ただし、2 つの主要コンポーネント間の緩めの結合部には、暖かい空気がダクトの側面から逃げるのではなくキャビネット内に確実に入るように、ある種のゴム製フラップ シールが必要です。
写真。2: レベリングボックス
写真 3: ラックと合板の追加
写真4: シャンクされるかシャンクされるか
写真 5: キャビネット内の棚とトレイ
写真 6: ウィンドウ ボックス
写真7: 完成したウィンドウボックス
写真8: ダクト
写真9: 完成した脱水機
コスト表
この装置の材料費は次のとおりです。
| 量 | 材料 | ソース | コスト $ |
|---|---|---|---|
| 1 | フェルトブランケット | 個人所有 | 0.00 |
| 5 | 2インチ×4インチ×8フィートの木材 | エド・ファームからの寄付 | 0.00 |
| 120 | 屋外用ネジ | アーケータ材 | 11.00 |
| 6 | 繁殖トレイ | マッドリバー保育園からの寄付 | 0.00 |
| 1 | ダブルフレームウィンドウ | 個人所有 | 0.00 |
| 1 | 屋根材 | CCAT寄付 | 0.00 |
| 2 | 1インチ x 1 1/2インチ x 6フィートの木材 | アーケータ材 | 4.00 |
| 2 | 4フィート×8フィートの合板 | アーケータ材 | 40.00 |
| 6 | ウッドアンカーセット | エースハードウェア | 6.00 |
| 4 | ヒンジ | エースハードウェア | 10.00 |
| 15 | 爪 | CCAT寄付 | 0.00 |
| 総費用 | $71.00 | ||
テスト結果
結論を出すには時期尚早です。
| トライアル | 露出したコレクターの割合 | 周囲温度 ( ° F) | Dehydrator Temperature (o F) |
|---|---|---|---|
| 1 | 70% | 76 | 78 |
| 2 | 86% | 78 | 84 |
| Food | Time (hours) |
|---|---|
| Apples | N/A |
| Bananas | N/A |
| Garlic | N/A |
| Tomatoes | N/A |
Design Consideration
Solar energy
Solar Positioning: It is extremely important to know your solar position when you do any building for the purpose of capturing the energy of the sun. Thus, learning the suns path in the sky to understand where it will rise and fall throughout the season is critical. The position of the sun is dependent on the observer's latitude. To find the sun's position you need to obtain the solar azimuth. This is done by measuring your angle from true south. Pointing at true south with one arm, with the other point at the sun the length from the sun to the horizon is the solar altitude. The angle between your arms is the solar azimuth.
Insolation: Solar insolation is the amount of the sun's radiation you receive from a given spot. This is also determinate on length of day, humidity, cloudiness, elevation and any object obtrusion. In Arcata it will be important to understand summer time climate and weather patterns. Having high cloud coverage will dramatically change the solar isolation
Heat Transmission
Heat: Heat is the transfer of energy from a hotter object to a cooler object. The flow of heat is determined by the temperature differences between objects. Heat will always equalize temperature differences by flowing to areas of lower temperature. The rising of hot air is due to differences in air density, but is also determined by differences in inside and outside temperature. These principles will be incorporated into our dehydrator design to ensure that our solar collector brings warm heated air to our dehydrating box. Good heat transfer from the solar collector will be key to any solar dehydrating design.
Update October 2013
Myself Drew and project partner Annika visited the Bayside Park Farm during the second week of October. During this visit we evaluated the current condition of this project. After talking with a current Co-Farmers, Jayme & Leandra, we were informed that the food dehydrator was not adequately drying food mostly likely due to Arcata high humidity levels. The food dehydrator was also not entirely necessary to have at the farm because there is not a mass surplus of crops and was taking up space. After only a few months of living at the farm the dehydrator was removed and no longer resides at the Bayside Park Farm. We are unaware of its current location and state of condition. No updated photo(s).
Related projects
Literary Review
- MacDonald college of McGill University, Brace Research Institute. a survey of agriculture dryers. Quebec: Macdonald college of McGill University, 1975.
- Riordan, Bruce, and Michael Anderson. The Solar Home Book, heating, cooling and designing with the sun. unknown: Brick House Pub. Co., Inc., 1976.
- Valdez, Annie, and Maria Valdez. A Cookbook for Building a Solar Food Dehydrator. Alamosa Colorado: O&V Printing Inc, 1977.
- Macdonald college of McGill University, Brace Research institute. How to make a solar Cabinet Dryer For Agricultural Produce. Quebec: Brice Research Institute, Macdonald college of McGill University, 1975.
- Riordan, Bruce, and Michael Anderson. The Solar Home Book, heating, cooling and designing with the sun. unknown: Brick House Pub. Co., Inc., 1976.