Solar dehydrator/ja
A 太陽熱脱水機（または 太陽乾燥機) を使用すると、ユーザーは他の乾燥技術に伴うエネルギーコストや汚染を受けることなく食品を保存できます。
農産物やその他の製品は、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、食品の場合のように、後で使用するためにそれらを保存することです。または、木材、タバコ、洗濯の場合のように、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部門では、野外乾燥は現在、流入する空気を加熱するボイラーと、空気を高速度で押し通すファンを備えた機械化乾燥機に大部分が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、この機器は高価であり、動作するには大量の燃料または電気が必要です。
この技術概要の文脈における「太陽乾燥」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「太陽乾燥」は除外されます。太陽熱乾燥機の正当性は、太陽熱乾燥機よりも効果的である可能性があるが、機械化乾燥機よりも運転コストが低いことです。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な見方があります。
種類
米 太陽 乾燥機
よく知られている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、この原則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ときに加熱され、米から水分を拾うときに部分的に冷却されます。米は空気と太陽の両方によって直接加熱されます。
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の保持量（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加熱される温度によってどのように影響を受けるかを表 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された値まで減らすことです。水分含有量（湿潤基準）は、総重量に占める水の重量の割合として表されます。米の水分含有量は通常 24% から 14% に減らす必要があります。したがって、1トンの米を乾燥させるには、100kgの水を取り除く必要があります。加熱された空気の「吸収能力」が 8g/m3 の場合、1 トンの米を乾燥させるには 100/0。0008 = 12,500/m3 の空気が必要です。水を蒸発させるのに必要な熱は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です。乾燥機への太陽熱入力には一定の要件はありません。これは、流入する周囲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（その過程で寒くなります）。確かに、周囲の空気が十分に乾燥している場合、入熱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 つの理由から役立ちます。まず、空気が暖かい場合は、必要な空気が少なくなります。第二に、米粒自体の温度は、特に乾燥の後期段階で、米粒の中心から表面に水分を「引き出す」必要がある場合に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、米が直接受け取る太陽放射の量にも依存します。自然対流システムでは、空気の流れは、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引き起こされます。この密度の違いにより、穀物の床全体に小さな圧力差が生じ、空気が穀物床に押し込まれます。この効果は増大し、大きいほど、ベッドの高さは入口（h1) の上、出口はベッド（h2) の上になります。空気は床を通過するときに冷却されるため、h2 の増加の影響は h1 の増加の影響よりも小さくなります。さまざまなケース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 だけ加熱される場合、乾燥機の上に煙突が存在しても、それが太陽熱集熱器として効率的に機能し、空気の温度が上昇しない限り、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。密度の差が0。05kg/m2 であっても、結果として生じる圧力差は1 メートル当たりわずか0。5 Pa（大気圧の500 万分の1) であることに留意されたい煙突。比較のために、強制対流システムは通常、100-500 Pa の圧力差で作動します。多くの製品は過度の温度によって損傷します。最も厳しい制約は、豆 (35°C）、米 (45°C）、および種子 (45°C）に使用されるすべての穀物です。強制対流式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、製品の特定のスループットに必要なコレクターの面積は 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 程度です。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）は乾燥米1 トンあたり約0。20 になります
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 つに組み合わされていることです。図 3 を参照してください。これにより、初期コストを削減できます。ただし、乾燥時間は屋外乾燥よりも必ずしもはるかに短いわけではありません。（おそらく、これまで自然対流の利用には十分な注意が払われてこなかったのだろう。) 乾燥機の主な目的は、ほこり、汚れ、雨、風、捕食者から保護することであり、通常は果物、魚、コーヒー、または無駄が多いその他の製品に使用されます。他にもたくさんの種類があります。温室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。ボックスドライヤーには、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。貯蔵ビン乾燥機は、乾燥と長期貯蔵の機能を組み合わせています。太陽熱木材窯には、乾燥速度を適切に制御できるように温水貯蔵設備が備えられている場合があります。太陽熱乾燥ですか、それとも屋外乾燥ですか？
まず、太陽熱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ていることです。一部のシステムでは、からの保護も行われます直射日光。第二に、乾燥が速くなるとカビの発生の可能性が減少します。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、これにより保管時間が大幅に長くなる可能性があります（ただし、保管中に再加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ソーラードライヤーにより、乾燥速度をある程度制御できます。
どのソーラードライヤー？
代替タイプのソーラードライヤーの選択は、地域の要件、特に運転規模によって異なります。小作農を対象とした場合、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や箱型乾燥機が適切である可能性があります。
ただし、機器をより集中的に使用できるようにするために、より集中的に乾燥する傾向がある可能性があります。ガラスカバーの初期コストが高くなると手頃な価格になり、ファンを稼働させて特定のコレクターエリアではるかに高速なスループットを得るために送電網の電力が利用可能になる可能性があります。
中規模および資本コストの場合、自然対流式乾燥機は十分に実証済みの設計です。
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、主に初期コストが高くなるか、場所ごとに分析する必要がある継続的な燃料コストの間で行われます。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やすことができる場合があります。米1トンで殻200kgになります。燃料加熱は通常、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、乾燥を連続的に行うこともできます。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である可能性があります。
関連プロジェクト
ここにすべてがあります アプロペディア a の作成または構築方法を示すオリジナルのプロジェクト 太陽熱脱水機。自由に独自のものを追加してください ページの作成 そして、プロジェクトの「インスタンス」パラメータに「太陽脱水機」を追加します データボックス。
関連項目
外部リンク
さらに読む
- 食品の乾燥(実践的なアクション 技術概要)
- 乾燥技術の実践的アクション 技術概要
- トレイドライヤーの実践アクション技術概要
- アナギトレイドライヤーの実用アクション技術概要
- オフシーズンの食料を保存するためのシンプルなソーラードライヤーの構築と使用 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: 中小企業向けガイド Barrie Axtell、ITDG Publishing、2002 年
- 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 年
- 太陽熱乾燥機連邦科学評議会、1985 年
- 太陽乾燥: 食品保存の実際的な方法、ILO、1988 年
- 小規模企業開発のための太陽乾燥果物と野菜の生産、NRI 1996
- 乾燥してみてください！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 年
| 著者 | |
|---|---|
| ライセンス | CC-BY-SA-3。0 |
| として引用する | 「太陽熱脱水機」。アプロペディア。2008年–2025年。2026 年 5 月 6 日取得。 |