태양열 탈수기

어른의 감독하에 어린이를 위한 Locally Delicious 프로젝트 의 태양열 탈수기

태양열 탈수기 (또는 태양열 건조기 )를 사용하면 사용자는 다른 건조 기술과 관련된 에너지 비용이나 오염 없이 식품을 보존할 수 있습니다.

농산물과 기타 생산물은 수천 년 동안 야외에서 태양과 바람에 의해 건조되었습니다. 목적은 식품의 경우처럼 나중에 사용하기 위해 보존하는 것입니다. 또는 목재, 담배, 세탁과 같이 생산 과정의 필수적인 부분으로 사용됩니다. 산업화된 지역 및 부문에서 야외 공기 건조는 이제 들어오는 공기를 가열하는 보일러와 빠른 속도로 공기를 통과시키는 팬을 갖춘 기계식 건조기로 대체되었습니다. 기계 건조는 야외 건조보다 빠르고, 토지를 훨씬 적게 사용하며 일반적으로 더 나은 품질의 제품을 제공합니다. 그러나 장비는 가격이 비싸고 작동하려면 상당한 양의 연료나 전기가 필요합니다.

본 기술 개요의 맥락에서 '태양열 건조'는 건조를 위해 태양 에너지를 사용하는 방법을 의미하지만 야외 '일광 건조'는 제외됩니다. 태양열 건조기에 대한 정당성은 태양 건조보다 더 효과적일 수 있지만 기계화 건조기보다 운영 비용이 낮다는 것입니다. 많은 디자인이 기술적으로 입증되었으며 아직 널리 사용되는 것은 없지만 잠재력에 대해서는 여전히 낙관적입니다.

유형

쌀 태양열 건조기

잘 알려진 유형의 태양열 탈수기 중 하나가 그림 1에 나와 있습니다. 이는 쌀의 특정 요구 사항에 맞게 설계되었지만 물을 제거해야 하는 기본 요구 사항은 동일하므로 다른 제품 및 설계 유형에도 원칙이 적용됩니다.

공기는 자연 대류에 의해 건조기를 통해 흡입됩니다. 수집기를 통과하면서 가열되고, 쌀에서 수분을 흡수하면서 부분적으로 냉각됩니다. 쌀은 공기와 태양에 의해 직접 가열됩니다.

따뜻한 공기는 차가운 공기보다 더 많은 수분을 보유할 수 있으므로 필요한 양은 수집기에서 가열되는 온도와 수집기에 들어갈 때 보유하는 양(절대 습도)에 따라 달라집니다.

공기의 수분 흡수 능력이 초기 습도와 이후에 가열되는 온도에 의해 영향을 받는 방식이 표 1에 나와 있습니다.

대부분의 건조 공정의 목적은 제품의 수분 함량을 지정된 값으로 줄이는 것입니다. 수분 함량(습식 기준)은 총 중량 대비 물의 중량으로 표시됩니다. 쌀의 수분 함량은 일반적으로 24%에서 14%로 줄여야 합니다. 따라서 쌀 1톤을 말리려면 100kg의 물을 제거해야 합니다. 가열된 공기의 '흡수 용량'이 8g/m3이면 쌀 1톤을 건조하려면 100/0.0008 = 12,500/m3의 공기가 필요합니다. 물을 증발시키는 데 필요한 열량은 2.26kJ/kg입니다. 따라서 100kg의 물을 증발시키기 위해서는 약 250MJ(70kWh)의 에너지가 필요합니다. 건조기에 태양열을 입력하는 데 대한 고정된 요구 사항은 없습니다. 이는 들어오는 주변 공기가 물을 기화시키기 위해 내부 에너지의 일부를 포기할 수 있기 때문입니다(이 과정에서 더 차가워집니다). 실제로 주변 공기가 충분히 건조하면 열 유입이 필수적이지 않습니다. 그럼에도 불구하고 추가 열은 두 가지 이유로 유용합니다. 첫째, 공기가 따뜻하면 공기가 덜 필요합니다. 둘째, 쌀알 자체의 온도가 중요한 요소일 수 있으며, 특히 수분이 곡물 중심에서 표면으로 '흡입'되어야 하는 건조 후반 단계에서 더욱 그렇습니다. 이 온도 자체는 주로 기온에 따라 달라지지만 쌀이 직접 받는 태양 복사량에도 영향을 받습니다. 자연 대류 시스템에서는 건조기 내부의 따뜻한 공기가 외부의 차가운 공기보다 가볍기 때문에 공기의 흐름이 발생합니다. 이러한 밀도 차이로 인해 곡물 층 전체에 작은 압력 차이가 발생하여 공기가 곡물을 통과하게 됩니다. 이 효과는 입구 위의 베드 높이(h1)와 베드 위의 출구 높이(h2)가 클수록 증가합니다. 공기가 층을 통과할 때 냉각되기 때문에 증가된 h2의 효과는 증가된 h1의 효과보다 적습니다. 다양한 경우에 대한 대략적인 밀도가 표 2에 나와 있습니다.들어오는 공기가 10~30°C만 가열되면 건조기 상단에 굴뚝이 있어도 태양열 집열기로 효율적으로 작동하고 온도를 높이지 않는 한 별 차이가 거의 또는 전혀 없다는 것을 알 수 있습니다. 크게 공기. 밀도 차이가 .05kg/m2만큼 크더라도 결과적인 압력 차이는 굴뚝 1m당 0.5Pa(대기압의 500만분의 1)에 불과합니다. 비교를 위해 강제 대류 시스템은 일반적으로 100-500 Pa의 압력 차이로 작동합니다. 많은 제품이 과도한 온도로 인해 손상됩니다. 가장 심각한 제약은 콩(35°C), 쌀(45°C) 및 종자용으로 사용되는 모든 곡물(45°C)에 대한 것입니다.

강제 대류 태양열 건조기

그림 2: 강제 대류 태양열 건조기

팬을 사용하여 공기 흐름을 생성함으로써 건조 시간을 3배로 줄일 수 있습니다. 또한 필요한 수집기 면적도 최대 50%까지 줄어듭니다. 따라서 주어진 제품 처리량에 필요한 수집기 면적은 5~6배로 줄어들 수 있습니다. 하루 1톤 건조기의 초기 비용은 £1500-2000 정도입니다. 팬은 6시간 동안 약 500와트를 소비하므로 전기 비용(0.07/kWhr 기준)은 건조된 쌀 1톤당 약 0.20입니다.

텐트 건조기

그림 3: 텐트 건조기

텐트, 박스 및 캐비닛 건조기의 특징은 건조실과 수집기가 하나로 결합되어 있다는 것입니다(그림 3 참조). 이로 인해 초기 비용이 절감됩니다. 그러나 건조 시간은 야외 건조보다 항상 훨씬 낮지는 않습니다. (아마 지금까지 자연 대류 활용에 대한 관심이 부족했을 것입니다.) 건조기의 주요 목적은 먼지, 오물, 비, 바람 또는 포식자로부터 보호하는 것일 수 있으며 일반적으로 과일, 생선, 커피 또는 기타 식품에 사용됩니다. 그렇지 않으면 낭비가 높은 제품. 그 밖에도 수많은 유형이 있습니다. 온실 건조기는 텐트 건조기의 더욱 정교한 버전입니다. 박스형 건조기는 더 높은 온도를 달성하기 위해 단열재를 통합할 수 있습니다. 보관함 건조기는 건조 기능과 장기 보관 기능을 결합합니다. 태양열 목재 가마에는 건조 속도를 필요한 방식으로 제어할 수 있는 온수 저장 장치가 포함될 수 있습니다. 태양열 건조 또는 야외 건조?

첫째, 태양열 건조의 중요한 장점 중 하나는 제품이 비, 곤충, 동물 및 배설물을 포함할 수 있는 먼지로부터 보호된다는 것입니다. 일부 시스템은 직사광선으로부터도 보호합니다. 둘째, 건조가 빨라지면 곰팡이가 생길 가능성이 줄어듭니다. 셋째, 건조 온도가 높을수록 더 완전한 건조가 가능하며 이는 훨씬 더 긴 보관 시간을 허용할 수 있습니다(단, 보관 중 재가습이 방지되는 경우에만 해당). 마지막으로, 더 복잡한 유형의 태양열 건조기를 사용하면 건조 속도를 어느 정도 제어할 수 있습니다.

어떤 태양열 건조기?

대체 유형의 태양열 건조기 중에서 선택하는 것은 현지 요구 사항, 특히 운영 규모에 따라 달라집니다. 소작농을 대상으로 하는 경우 초기 자본 비용이 주요 제약이 될 수 있으며 플라스틱으로 덮인 텐트 또는 상자 건조기가 적절할 수 있습니다.

그러나 장비를 보다 집중적으로 사용할 수 있도록 보다 중앙 집중식으로 건조하는 경향이 있을 수 있습니다. 유리 커버의 더 큰 초기 비용은 저렴할 수 있으며 그리드 전기를 사용하여 팬을 가동하고 특정 수집기 영역에 대해 훨씬 더 빠른 처리량을 얻을 수 있습니다.

중간 규모 및 자본 비용의 경우 자연 대류 쌀 건조기는 잘 입증된 설계입니다.

공기를 가열하기 위해 태양 복사를 사용하거나 연료를 사용하는 것 사이의 선택은 주로 각 위치에 대해 분석해야 하는 더 높은 초기 비용과 지속적인 연료 비용 사이의 선택입니다. 어떤 상황에서는 낮은 기회비용으로 왕겨나 기타 연료를 태울 수도 있습니다. 쌀 1톤에는 200kg의 쌀겨가 나옵니다. 연료 가열은 일반적으로 태양열 가열보다 건조 속도를 더 잘 제어할 수 있습니다. 또한 건조를 지속적으로 수행할 수 있습니다. 둘 중 하나가 필요한 경우, 태양 에너지로 공기를 예열하는 결합 시스템이 적합할 수 있습니다.

또한보십시오

외부 링크

추가 읽기

식품 건조( 실제 조치 기술 개요 )
건조 기술 실제 조치 기술 개요
트레이 건조기 실용 조치 기술 개요
Anagi 트레이 건조기 실용 기술 요약
비수기 HEDON을 위한 식품 보존을 위한 간단한 태양열 건조기의 구성 및 사용
가정용 에너지 네트워크
이익을 위한 식품 건조: 중소기업을 위한 가이드 Barrie Axtell, ITDG Publishing, 2002
식품 건조 사업 시작: 단계별 가이드 Fabrice Thuiller, ITDG Publishing, 2002
태양열 건조기 연방 과학위원회, 1985
태양열 건조: 식품 보존의 실제 방법, ILO, 1988
소규모 기업 개발을 위한 태양열 건조 과일 및 채소 생산, NRI 1996
말려보세요! 트레이 건조 기술 보급 사례 연구, Barrie Axtell & Alex Bush, IT Publishing, 1991

페이지 데이터
키워드	태양열 , 태양열 조리기 , 에너지
SDG	SDG07 저렴하고 깨끗한 에너지
특허	CC-BY-SA-3.0
언어	영어 (en)
번역	일본어 , 중국어 , 독일어 , 네덜란드어
관련된	4개의 하위 페이지 , 237개의 페이지가 여기에 링크되어 있습니다.
별칭	태양열 건조 , 태양열 건조 , 태양열 탈수 , DIY 태양열 식품 탈수기 프로젝트 , DIY 태양열 탈수기 프로젝트 , 원본:태양열 건조 , 태양열 탈수기
영향	페이지 조회수 3,651회
만들어진	2008년 2월 25일 Lonny Grafman 작성
수정됨	2023년 10월 23일 StandardWikitext 봇 작성
다음으로 인용	"태양열 탈수기" . Appropedia. 2008~2023년 . 2024년 6월 4일에 확인함 .
API 쿼리	기본 , 의미 , HTML , 파일 , 기타

주요 주제	태양 에너지 태양광 발전 태양광발전 ( 연구 ) 집중형 태양광 발전 태양열 에너지 태양광 태양열 패시브 태양광
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