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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ÍNDICE
Contenido
1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................... 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 DISEÑO ........................................................................................................................ 6
6. FASE DE EJECUCIÓN .................................................................................................................. 7
6.1 Construcción 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
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1. INTRODUCCIÓN
¿Qué es un deshidratador solar?
Un deshidratador solar, también llamado secador solar, es un aparato que permite
aprovechar la energía solar para secar frutas y hortalizas mediante un proceso de
deshidratación, permitiendo de esta manera su conservación a largo plazo. Esta tecnología
permite obtener resultados de superior calidad respecto a los que se pueden alcanzar con
técnicas de secado natural (sin utilizar aparatos), consiguiendo además un producto final en
menor tiempo y en óptimas condiciones de higiene.
Su funcionamiento es muy sencillo: se basa en la utilización de la energía solar para crear
un efecto invernadero y elevar la temperatura del aire en el interior del aparato, para poder
aprovechar del calor así generado para deshidratar los alimentos contenidos en la estructura.
El proceso de secado se realiza por acción del aire caliente que circula y pasa entre los
alimentos, lo cual causa la evaporación de agua contenida en la fruta y las hortalizas y lleva la
humedad hacia el exterior del deshidratador.
Existen diferentes tipologías de deshidratadores, o secadores solares, que se diferencian
entre ellas en base a su tamaño, al tipo y el número de componentes que constituyen el
aparato. No obstante, cualquier tipología de deshidratador solar está compuesta por dos
elementos fundamentales, que esencialmente son:
El colector, que es la parte del aparato donde, mediante la incidencia de la radiación
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 través del aire caliente producida en el colector.
Fig. 1. Secador solar doméstico. Elaboración propia
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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 preservación de productos comestibles para su sucesiva comercialización
(deshidratador solar para actividades productiva).
El Deshidratador solar para Actividades Productivas (D.A.P.) es un equipamiento que se
considera sea el más adecuado para actividades agrícolas a escala familiar. Su dimensión
permite almacenar y deshidratar una gran cantidad de productos hortícolas y frutícolas al
mismo tiempo, sin el riesgo de perder una parte de cosecha por baja capacidad de
conservación de los alimentos.
La estructura es más compleja de la del simple deshidratador domestico; no obstante,
los materiales necesarios para su construcción pueden ser de bajo coste y disponibles a nivel
local. Casi todos los elementos que componen la infraestructura son de fácil realización; los
únicos componentes que requieren una particular atención y un apoyo técnico 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 razón se recomienda que la construcción de esta tipología de
equipamiento este supervisada por un técnico especializado.
Fig. 2. Secador para pequeñas actividades productivas. Elaboración propia
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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 tamaño, que permiten a los
agricultores de deshidratar y conservar una gran cantidad de
productos hortícolas y frutícolas al mismo tiempo. Dependiendo de
las necesidades del productor agrícola, la camera de secado puede
ser más o menos grande, hasta llegar a una superficie máxima de
10,5 m2 (3 m x 3,5 m), después de la cual el equipamiento necesitaría
una cabreadas demasiado grandes y complejas de construir para
poder sujetar el techo de la camera de secado.
Económico: los materiales p necesarios para la realización de la
estructura de D.A.P. ((ladrillos de adobe o cerámica, tablas de
madera, capas de vidrio o de simple plástico) tienen un coste muy
limitado. Además los procedimientos necesarios para su construcción
se basan en operaciones sencillas y realizables por los mismos
usuarios, aunque con la supervisión y el apoyo de un técnico
capacitado para estas actividades.
Mantenimiento sencillo y económico: la estructura no requiere
especificas operaciones de mantenimiento, sino que es suficiente
mantener la camera de secado limpia e higienizada (para evitar la
contaminación de los productos), y la capa de vidrio o de plástico del
colector solar limpia (para asegurar la máxima eficiencia del proceso
de radiación solar).
4. DESVENTAJAS DEL DESHIDRATADOR PARA ACTIVIDADES PRODUCTIVAS (D.A.P.)
Necesita apoyo técnico para su realización: 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 atención a la hora de ser
construidas y puestas en obra. También la fase de ubicación y diseño
del equipamiento pueden presentar variables y problemáticas que el
usuario solo no podría solucionar. Por estas razones se recomienda
que tanto en la fase de diseño como en la de ejecución los usuarios
estén apoyados por los técnicos capacitados del Centro.
No es una estructura móvil o inclinable: debido a su tamaño y su
esqueleto estructural, el D.A.P. una vez que esté ultimado no puede
cambiar su orientación o la inclinación de la capa del colector solar,
para aprovechar de la máxima radiación solar diaria o estacional.
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5. FASE DE DISEÑO
La variable más importante da tener en cuenta a la hora de ubicar el Deshidratador, es la de su orientación respecto a la máxima fuente de radiación solar que se pueda conseguir en la parcela productiva. En el específico, la capa de vidrio o plástico que cubrirá el colector dólar del equipamiento tendrá que estar orientada e inclinada de manera de aprovechar la máxima energía solar durante el día y durante las estaciones de cosecha de los productos agrícolas que se quieren deshidratar y conservar. Para que esta operación de diseño resulte lo más eficaz posible se aconseja que los usuarios se apoyen a los servicios ofrecidos por el Centro Tecnológico Social a la hora de orientar y ubicar el aparato.
Fig. 3. Radiación solar en el deshidratador. Elaboración propia
Una vez definida la orientación del Deshidratador, seguirá la fase de diseño del tamaño de la
camera de secado, que dependerá directamente de la superficie necesaria al productor
agrícola para deshidratar sus productos. También por esta operación se recomienda el apoyo
de los técnicos capacitados del Centro.
Fig. 4. Planta del deshidratador solar. Elaboración propia
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6. FASE DE EJECUCIÓN
6.1 Construcción del muro
La primera tarea que se debe realizar es la construcción del muro, cuyas dimensiones
Dependerán del dimensionamiento hecho en la fase de diseño de las componentes del
deshidratador. El muro deberá construirse de tal manera que su eje principal esté orientado en
la dirección Norte – Sur, con el colector apuntando al Norte (para maximizar el efecto de la
radiación solar). Previamente se deberá nivelar el terreno y trazar la base sobre el piso.
Fig. 5 Dimensionamiento del muro. Elaboración propia
Las filas de adobes (o ladrillos), en una primera etapa, deberán levantarse hasta una altura de
40 - 60 cm. En una segunda etapa, cuando se fijarán los soportes laterales de los plásticos y las
cabreadas, se completará el muro hasta las alturas que se indican con líneas rojas en el dibujo
anterior. Una vez terminado el muro se deberá rellenar con tierra, arena, gravas o piedras el
sector correspondiente al túnel.
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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 montará el plástico 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 también estar compuestos por elementos plásticos o en PVC, que
pero resultarían más costosos.
Fig. 6 Dimensionamiento y puesta en obra del esqueleto estructural. Elaboración propia
Una vez realizada la estructura del colector se podrá rellenar su superficie interna con arena o
piedras, para formar el plano inclinado que llevará el aire caliente a la camera de secado.
Las piedras tendrán que cubrirse con un manto de material oscuro en la parte del colector y
con un tablero de madero o plástico, que se considere higiénicamente adecuado para
posicionar los alimentos, en la parte de la camera de secado.
Fig. 7 Sección longitudinal, con detalle de las piedras de relleno. Elaboración propia
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6.3 Las cabreadas y el techo de la camera de secado
Para sostener el plástico negro o la chapa de madera o plástico que cubrirán la camera de
secada, se necesita construir una estructura de cubertura de dos aguas (para evitar la
acumulación de las aguas pluviales en el techo, durante las estaciones más húmedas del año).
Para que eso sea posible es necesario realizar una estructura con cabreadas, que se necesitan
también como elemento de suporte de la chimenea. La chimenea, además se estár
directamente conectada a la última cabreada de la camera de secado, tendrá que engancharse
al terreno a través de 3 tirantes en cuerdas o hilos de hierro, para asegurar que no se mueva
con la acción de los vientos. Para la realización y la puesta en obra de estos elementos se
recomienda el apoyo y supervisión de los técnicos capacitados del Centro Social Tecnológico.
Fig. 8 Axonometría del esqueleto final. Elaboración propia
Fig. 9 Sección longitudinal final. Elaboración propia
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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 través de una pequeña puerta de manera o simplemente con una tela de plástico que se
pueda cerrar fijándolo a una tira de feltro o con clavos.
El sitio mejor para disponer la abertura es al interior de la última 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 ventilación, la última tarea constructiva será el posicionamiento de
las capas de cobertura del deshidratador solar.
Para la cobertura del colector solar se tendrá que utilizar un material los más transparente
posible, de manera que todas las ondas luminosas de la radiación solar penetren al interno del
colector. El material más económico que se puede utilizar es seguramente la película de
plástico normalmente utilizada para embalajes de productos alimentarios; no obstante, si se
quiere utilizar un material más resistente y durable en el tiempo, se recomienda utilizar capas
de plástico prefabricado transparente o de piezas de vidrio.
Una vez terminada esta operación el deshidratador estará listo para ser utilizado.