sábado, 11 de junio de 2011
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Construcción de un secador solar de frutas y verduras
La utilización de un secador solar proporciona varias ventajas desde el punto de vista práctico y económico.
Si se cuenta con un medio para conservar los alimentos, el desperdicio que se puede tener a causa de una
sobreproducción se ve reducido; se pueden comprar productos en temporada, cuando son más baratos, y
conservarlos deshidratados para utilizarlos cuando estén fuera de época; deshidratando frutas se pueden
obtener golosinas nutritivas, saludables y económicas evitando el consumo de productos chatarra.
Desde el punto de vista de una sociedad igualitaria este proyecto fomenta el trabajo en equipo, mejora la
alimentación y la economía, y reduce el consumismo de productos chatarra o embasados por empresas
transnacionales, las cuales utilizan una gran cantidad de conservadores. Además, se promueve el consumo de
los productos de la zona y se ayuda a los productores a mejorar el aprovechamiento de sus cosechas. Este
tipo de proyectos fortalece la cohesión de grupos y propicia una mayor relación entre productores e
instituciones educativas que pudiesen apoyar en el mejoramiento de los diseños, fomentando la colaboración
y solidaridad de estudiantes con las iniciativas ciudadanas.
Una vez que seleccionamos el tema, el siguiente paso consistió en definir lo mejor posible las características
del proyecto, para lograrlo realizamos una búsqueda de información sobre diferentes tipos de secadores
solares y su principio de funcionamiento. Esta búsqueda se hizo en internet y preguntando a amigos y
conocidos que conocían del tema. Encontramos que a nuestro alrededor existen personas con conocimientos
especializados que nos pueden ayudar, siendo indispensable que nosotros tengamos claro qué es lo que
deseamos hacer, es decir, saber preguntar. Finalmente, se elaboró un diseño preliminar del secador, esto nos
permitió identificar los componentes principales del secador solar. Estos componentes se describen en la
siguiente sección, pero básicamente son el colector solar y la cámara de secado.
Uno de los requerimientos del proyecto es aprovechar al máximo los objetos que podamos encontrar en
nuestro entorno cercano y reutilizarlos. Considerando esto y comprendiendo las características de los
componentes principales de secador, nos dimos a la tarea de buscar objetos que pudiésemos utilizar para
construir el colector solar y la cámara de secado. Buscamos en nuestras casas y en varios tianguis donde
venden objetos de segunda mano. Encontramos los dos elementos, uno en casa, un intento fallido de “jardín
Zen” que podríamos utilizarlo como colector solar y en un tianguis encontrarnos una caja que utilizaban para
guardar pequeñas cosas, esta sería la cámara de secado. Ambos componentes se muestran en la siguiente
imagen:
Posteriormente, el grupo se reunió para discutir la forma como construiríamos el secador solar a partir de los
objetos a reutilizar. Se presentaban varios problemas a resolver: (a) armar el colector solar, (b) armar la
cámara de secado (c) Ensamblado de la cámara de secado y el colector solar (d) ubicar las perforaciones para
el flujo de aire. La actividad de resolución de problemas promueve la colaboración y la identificación al
interior del grupo de trabajo. Asimismo, se descubren la habilidades de cada uno de los participantes, está es
la parte que consideramos más gratificante de la experiencia, donde se fortalece el respeto y la conciencia de
equipo entre los participantes. Es importante hacer énfasis en que para poder llevar a cabo esta actividad de
resolución de problemas es indispensable que los integrantes del grupo se haya preparado en el tema,
coincidan y comprendan los objetivos del proyecto y que exista compromiso con el grupo.
Finalmente, pusimos manos a la obra. Nosotros mismos nos sorprendimos de que pudimos armar nuestro
primer secador solar en un solo día. Una vez armado el secador procedimos a probarlo con algunas frutas:
manzana y plátano así como jitomate cherry. Posteriormente nos reunimos para intercambiar comentarios y
observaciones sobre el producto terminado y la dinámica de trabajo. En esta etapa, nuevamente surge la
colaboración al identificar de manera grupal algunos aspectos por mejorar.
Principio de Funcionamiento
El secador solar elimina la humedad de los alimentos por medio de absorción de la humedad al circular
un flujo de aire caliente a través de los alimentos. Existen varios tipos de secadores solares, el que
nosotros implementamos es de tipo indirecto, donde el colector solar y la cámara de secado están
separados. Su principio de funcionamiento es el siguiente: el aire entra a temperatura ambiente al
colector solar y es calentado en él por efecto invernadero, una vez calentado el aire en el colector éste
tiende a circular por efecto de una diferencia de presión, circulando hacia la cámara de secado, el aire
caliente con la humedad extraída de los alimentos es expulsado por una chimenea, este proceso continúa
cíclicamente mientras el colector solar se encuentre expuesto a la radiación solar. En la siguiente figura
se pueden este principio de funcionamiento y los dos principales componentes del secador solar.
Colector Solar
Utilizamos un colector solar del tipo de colector plano, su función es calentar el aire dentro de una caja
cubierta con un vidrio, en la cual se incrementa la temperatura del aire que se encuentra en su interior como
resultado del efecto invernadero. Para mejorar el aprovechamiento de la captación de calor, el fondo de la
caja se pinta de color negro mate. El colector debe colocarse inclinado y requiere que en la parte inferior
tenga una entrada de aire a temperatura ambiente, en la parte superior debe tener una salida para emisión del
aire caliente hacía la cámara de secado.
Cámara de secado
La cámara de secado consiste de una caja cerrada dentro de la cual se colocan charolas con rejillas que
permiten el flujo de aire caliente a través de los alimentos. Su función es el secado de los alimentos, este
secado se lleva a cabo por circulación del aire caliente proveniente del colector solar. Al ser una cámara
cerrada impide la exposición directa de los alimentos a la radiación solar, favoreciendo la conservación de
las propiedades nutritiva de los alimentos. Para la salida del aire caliente con la humedad extraída de los
alimento se instala una chimenea en la cámara de secado.
Construcción.
Como se mencionó anteriormente, uno de los requerimientos del proyecto es la construcción del secador
solar utilizando componentes de reuso. La forma como se construyeron los dos principales componentes se
describe a continuación.
Colector solar.
Utilizamos una caja de madera que había servido para construir un jardín zen, por lo que tenía algunas
divisiones de madera que hubo que eliminar. Una vez retiradas las separaciones cubrimos el fondo con una
bolsa de plástico negro. Para la entrada de aire se realizaron seis perforaciones en el frente y para evitar la
entrada de insectos se coloco en ellos tela de alambre. Para mantener más tiempo el calor en el colector,
colocamos algunas piezas de carbón, los travesaños de madera que se aprecian en la tercera y cuarta imagen
se colocaron para mejorar el fijado de la cubierta plástica y para evitar que el carbón que colocamos se
deslice, dado que el colector tendrá una posición inclinada. Finalmente, colocamos una cubierta de acrílico
transparente. El uso de vidrio en vez de acrílico es más apropiado, sin embargo siguiendo el requisito de
reutilización de partes, utilizamos un acrílico que alguien tenía en casa y no utilizaba.
Cámara de secado.
Utilizamos una caja de madera que había servido para guardar objetos como lápices y artículos de oficina
varios. La caja era ideal para ser usada como cámara de secado ya que estaba totalmente cerrada y tenía una
puerta deslizable. Para acondicionarla sólo fue necesario realizar las perforaciones necesarias para el paso
del aire caliente proveniente del colector solar, así como una perforación más para la chimenea. Finalmente
se colocaron guías para colocar las bandejas de secado, utilizando material que encontramos por ahí. Las
charolas las construimos provisionalmente con tela de alambre, sin embargo, como se trata de manejo de
alimentos, se recomienda que las charolas sean de acero inoxidable o, en su defecto, de plástico, de tal forma
que puedan lavarse cada vez que vaya a colocarse alimento.
Ensamblado
El ensamblado de los componentes principales se realizó de tal manera que pudiese ser desensamblado
fácilmente, con la finalidad de poder experimentar con diferentes materiales e instalar algún tipo de
medición de temperatura, pero sobre todo para poder mostrarlo con fines didácticos. Esto lo logramos
utilizando un travesaño de soporte para nivelar la cámara de secado debido a la inclinación necesaria en el
colector solar, y uniéndolas por medio de bisagras. Se agregó un aseguramiento adicional por medio de una
aldaba para evitar que el aire derribe a la cámara de secado. Finalmente, para lograr la inclinación del
colector solar se utilizaron dos ménsulas.
Costos del proyecto
Como comentamos anteriormente, uno de los requisitos del proyecto es la reutilización de componentes. La
construcción del secador solar cumplió ampliamente con dicho requerimiento, ya que el costo de armado fue
mínimo. Si bien las dimensiones del secador solar son reducidas, su valor didáctico y los resultados
obtenidos son bastante buenos. A continuación se presenta una lista de los componentes utilizados; podemos
observar que el material que tuvimos que comprar fue mínimo.
Resultados.
El resultado obtenido fue bastante satisfactorio. Una vez terminado, inmediatamente realizamos algunas
pruebas de deshidratado. Utilizamos jitomate cherry, plátanos y manzanas. El tiempo de secado fue en
promedio de tres días, este tiempo depende de lo soleado que esté el día. La calidad del deshidratado fue
bastante buena a pesar de ser la primera vez que lo hacíamos y que por lo tanto aún nos falta desarrollar
habilidad y experiencia en cuanto al proceso de preparación de los alimentos para el deshidratado y control
de los tiempos que deben permanecer los alimentos en el secador.
El secador construido es de gran valor experimental, ya que nos es muy útil para probar diferentes
procedimientos de preparación previa de los alimentos a deshidratar. Por ejemplo, para evitar la oxidación
se puede utilizar una solución ácida (limón), para mejorar su sabor se pueden bañar con una solución salina,
etcétera. También podemos experimentar los tiempos que deben permanecer los alimentos dentro de la
cámara de secado.
Finalmente, el conocimiento adquirido en la construcción del secador solar es muy útil para emprender la
construcción de uno de mayor capacidad, mejorando muchos aspectos con respecto del actual, por ejemplo,
mejorar el flujo de aire ya sea con un mejor diseño de la chimenea, o auxiliarlo con un sistema de
ventiladores movidos por una celda fotovoltaica.
Proyecto para alumnos del 4º año del Instituto Privado Amanecer
Miguel Angel Berezosky
Fuente: http://micalentadorsolar.com.mx
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