Průvodce solárními sušičkami ovoce a zeleniny – závod Sirius agro

Před několika desetiletími využívaly tepelné sušičky jako zdroj energie k ohřevu vzduchu používaného k sušení hlavně fosilní paliva. S růstem cen tradičních paliv od 1970. let XNUMX. století se však sluneční energie začala vnímat jako cennější zdroj energie pro dehydrataci produktů a zvýšilo se využití této energie pro účely sušení.

Co znamená sušení a k čemu slouží?

Sušení je odstranění vody obsažené v měkkých tkáních produktu, aby se mu dodaly určité vlastnosti, které usnadní manipulaci, skladování nebo použití.

Sušení je v případě potravinářských výrobků proces, který napomáhá jejich konzervaci. Protože chybí většina tekutiny, dehydratované potraviny nemohou hnít. Je možné dehydrovat různé druhy ovoce, zeleniny, masa, ryb atd. Aby si udržely přirozený vzhled po mnoho měsíců.

Existuje mnoho dalších produktů, které jsou rovněž biologického původu, např. dřevo, které lze pro snadnější manipulaci dehydratovat Při použití dřeva ve stavebnictví, v nábytkářství nebo jako biopalivo je nutný správný proces sušení. Nesprávné vysušení přebytečné vlhkosti ve dřevě může způsobit deformaci, praskání nebo exsudaci v již vyrobeném nábytku nebo může způsobit potíže při hoření, což může také vést k „nežádoucímu“ „nebezpečí výbuchu“ při použití jako palivo.

Jak probíhá sušení produktů?

Existuje několik způsobů, jak odstranit vlhkost z potravin. V tomto článku budeme hovořit pouze o těch procesech, které zahrnují využití solárního tepla Ve skutečnosti lze pro výrobu tepla potřebného pro sušení použít jakýkoli zdroj energie.

Mezi tyto zdroje patří solární energie, která je pro tento úkol ideální, protože je zdarma a lze ji provozovat v teplotním rozsahu vhodném pro sušení a účinnost může být ideální.

Sušení teplem v zásadě spočívá v umístění produktu určeného k sušení do prostředí, které podpoří odpařování vody obsažené v jeho vnitřku. Je to proto, že potraviny mají tendenci vytvářet rovnováhu mezi svou vnitřní vlhkostí a okolním prostředím. Pokud je prostředí dostatečně teplé a suché, má výrobek tendenci ztrácet svou vnitřní vlhkost do takové míry, že již není možné jej plně obnovit, i když je umístěn ve vlhkém prostředí. Ideálními podmínkami pro dehydrataci jsou proto vzduchové hmoty, které výrobek obklopují za přítomnosti zvýšené teploty a snížené relativní vlhkosti. Podporují tvorbu vzduchových proudů a výrazně je urychlují k obnově prostředí kolem produktu za účelem dehydratace tím, že během procesu sušení nahradí již zvlhčený vzduch jiným suchým a teplým vzduchem.

1 – Vzduch vstupuje do kolektoru čerstvý, s průměrnou relativní vlhkostí. Teplo vytvářené sluncem způsobuje, že teplota vzduchu stoupá a získává schopnost pojmout více vlhkosti. Protože zde není žádná vnější vlhkost, její relativní vlhkost klesá.

2 – Horký vzduch a nízká relativní vlhkost ze solárního kolektoru zvyšují teplotu potravin a způsobují odpařování vody, kterou obsahuje. Teplý suchý vzduch snadno absorbuje vlhkost uvolněnou z produktu a během provozu zvyšuje jeho relativní vlhkost a snižuje jeho teplotu. Nakonec se ještě teplý a vlhký vzduch ze sušičky uvolní do atmosféry.

Součásti solární sušičky

Vnitřní struktura solárních sušiček má speciální sušící zóny, které zajišťují, že proces sušení produktů je co nejúčinnější. V závislosti na modelu existují rozdíly ve tvaru a umístění každé z těchto zón. V některých modelech může být více zón umístěno na stejném místě, mít podobnosti a nemusí mít definované hranice. Klíčové oblasti jsou:

Absorpční plocha – oblast, která přijímá přímé sluneční záření a přeměňuje ho na teplo, s jehož pomocí se produkty suší.

Oblast sušení — místo, kde se má produkt sušit.

Oblast odvodu vlhkosti – místo, kde se do atmosféry uvolňuje vzduch nasycený vlhkostí.

Oblast přívodu čerstvého vzduchu – bod, kterým vzduch vstupuje, aby nahradil ten, který byl vyčerpán.

Systém cirkulace vzduchu – Cirkulace vzduchu kolem sušeného produktu je extrémně důležitá, protože odstraňuje již odsátou vlhkost a udržuje suché prostředí, což urychluje sušení.

V závislosti na technologii používané k pohybu vzduchu existují dva systémy: – Přirozená konvekce – Jedná se o přirozený pohyb, který vede ke stoupání horkého vzduchu. Vzduch, když se zahřeje, snižuje svou hustotu a má tendenci pohybovat se vzhůru hustým prostředím. Tento jev se nazývá konvekce. U solárních sušiček se tento přirozený pohyb vzduchu používá k průchodu oblastí, kde se má produkt sušit, a poté ven ze systému. Výstup vzduchu vytváří kompresi, která způsobuje, že venkovní vzduch vstupuje do systému a je znovu ohříván procesem recirkulace. Konvekční cirkulace je zachována po celou dobu solárního ohřevu. Tento způsob je vhodný pro malé přírodní sušící systémy. Výhodou je, že nemá náklady a nevýhody složitých sušiček, ale síla pohybu vzduchu nemusí být dostatečná k dosažení úrovně obnovy příslušného prostředí.

– Nucený oběh – použití elektrického zařízení, jako je odsávací ventilátor, kde ventilátor slouží jako prostředek pro pohyb vzduchu. Tento systém je vhodný pro velké a složité systémy. Nevýhodou je, že vyžaduje zdroj energie, i když pokud uživatel používá fotovoltaické panely, může být celý systém napájen sluncem. K dispozici je mnoho solárních sušiček. Od těch nejjednodušších, umístěných venku, po ty nejsložitější, určené pro průmyslové sušení, až po středně velké pro malé provozy nebo domácí použití.

Typy solárních sušičekSušení na vzduchu je bezpochyby nejjednodušší a nejstarší ze všech existujících systémů. Tento systém byl pravděpodobně používán lidstvem již od pravěku k sušení potravinářských výrobků. Tato metoda se stále používá v mnoha částech světa z důvodů hospodárnosti a jednoduchosti. Právě tato jednoduchost však klade větší omezení na jeho použití. Jeho použití je omezeno pouze na teplé, slunečné a suché dny. V místech s vysokou okolní vlhkostí je použití této metody neúčinné, nebo dokonce zcela nemožné. Ale v pouštních oblastech lze tento systém bez problémů široce aplikovat. Příkladem takového případu jsou červená rajčata, která mnoho kmenů v saharské poušti suší na slunci v horké a suché atmosféře pouště, aby se produkt uchoval na rok do příští sklizně. Další nevýhodou tohoto způsobu je, že sušený produkt je citlivý na přirozené srážky, znečištění ovzduší a vlivy zvířat a hmyzu. Existuje také řada produktů, které bez problémů schnou i v interiéru a ve stínu. Dobrým příkladem jsou některé druhy papriček (chili), které se suší bez potíží Při použití této technologie sušení je sušicí zónou produktu stejný povrch, na kterém jsou produkty umístěny. Vzduch volně proudí dovnitř a ven a cirkulační systém je jediným způsobem, jak procházet konvekční proudy.

Sušičky se solární komorou – Tyto typy sušiček jsou kompaktní skříně. Plocha akumulace solární energie je stejná jako plocha sušicí komory. Ve spodní části má malý otvor, kudy přichází čerstvý vzduch, a další otvor nahoře je navržen tak, aby vypouštěl teplý vzduch s určitou úrovní vlhkosti. U tohoto typu sušičky je cirkulace vzduchu dosaženo přirozenou konvekcí. Vzhledem k tomu, že vzduch má ve svém pohybu mnoho překážek, proudění vzduchu se zpomaluje, takže účinnost není příliš vysoká. Tyto systémy jsou schopny sušit malé objemy produktů. Používají se především k sušení potravin.

Solární kolektory a komorové sušárny.

Tyto sušičky se skládají ze solárního kolektoru, kde se vzduch ohřívá a stoupá do skříně, kde jsou prvky umístěny k sušení.

Solární sušička kompletní se solárním panelem Oblast solárního sběru je vlastní vzduchový kolektor, i když existují některé modely, které mají také průhledný povrch pro zachycení slunečního záření ve skříni. Schopnost otevřít skříň pro zachycení slunečního záření závisí na látkách, které se mají sušit. Pokud se jedná o produkty citlivé na UV záření, jejichž vzhled může být poškozen, pak by měly být zvoleny uzavřené systémy Vstup vzduchu je umístěn ve spodní části rozdělovače, zatímco výstup je umístěn v horní části skříně.

Typ cirkulace vzduchu je přirozený díky konvekci. Uspořádání sběrače ve spodní části zařízení má mírný sklon a spolu s výstupem vzduchu v horní části usnadňuje pohyb vzduchu, který je rychlejší než v případě komorové sušičky Tyto sušičky jsou vhodné pro potraviny, bylinky, květiny apod. v malých a středních objemech v závislosti na velikosti a výkonu zařízení. Kombinací několika modulů tohoto typu je možné sušit objemy produktů na průmyslové úrovni.

Solární sušičky s baterií (bunkr) – tento systém je podobný komorovým systémům využívajícím panely, rozdíl je pouze ve větší velikosti. Místo skříňky budete mít koš na sušení mnohem větších objemů. Některé kolektory budou navíc větší, protože je potřeba vyrábět mnohem více tepla. Tento typ zařízení má systém nucené cirkulace vzduchu, protože větší objem sušených produktů způsobuje přirozenou konvekci pohybu vzduchu.

Solární sušička s baterií (bunkr)

Sušičky skleníkového typu – Tento systém se skládá z velkého skleníku, podobného těm, které se používají v zemědělství. V tomto případě se teplo generované ve skleníku využívá k sušení produktů. Sám o sobě představuje stejné schéma jako model komorového typu, rozdíl je pouze v proporcích a použitých materiálech při stavbě skleníku. Některé modely nabízené pro sušení dřeva představují inovaci spočívající v přítomnosti koleček, která zabraňují zvýšenému zatížení konstrukce v důsledku hmotnosti dřeva.

Sušička skleníkového typu

Tyto konstrukce mají systémy s nucenou cirkulací, aby bylo dosaženo takové úrovně správné obnovy vzduchu, kterou samotná konvekce nemůže dosáhnout.

Sušičky s uzavřenými kolektory – tyto typy sušiček mají samostatné solární kolektory vzduchu a sušicí komoru. Horký vzduch prochází kolektory do komory příslušnými vzduchovými kanály. Disponuje systémem nucené cirkulace vzduchu, který musí mít vysokou kapacitu Solární sušička s uzavřenými kolektory

Rasul Tolybekov, SAP Club, Republika Kazachstán