Alles über den Solartrockner

In diesem Artikel gehen wir alle Aspekte der natürlichen Dehydrierung von Lebensmitteln mit einem Solartrockner durch: die verschiedenen Trocknungsmethoden – die Funktionsweise von Solartrocknern – die Vorteile der solaren Dehydrierung. Viel Spaß beim Lesen!

Traditionelles Trocknen von Lebensmitteln an der Luft

Die traditionelle Methode zum Trocknen von Lebensmitteln besteht darin, die Lebensmittel in die Sonne zu legen. Diese Methode wird als natürliche Trocknung oder Lufttrocknung bezeichnet und ist für kleine Mengen an Lebensmitteln wirksam. Die Fläche, die zum Trocknen in der Sonne benötigt wird, steigt mit der Menge der Lebensmittel und da die Lebensmittel im Freien stehen, sind sie leicht kontaminiert. Daher ist einer der Hauptgründe, warum das Trocknen in der Sonne bei größeren Lebensmittelmengen nicht einfach zu bewerkstelligen ist, dass die Kontrolle und Überwachung mit zunehmender Lebensmittelmenge immer schwieriger wird.

Wie funktioniert ein Solartrockner?

Im Gegensatz zum Sonnentrocknen, bei dem die Lebensmittel direkt der Sonne ausgesetzt werden, nutzt die Methode des Sonnentrocknens die indirekte Sonneneinstrahlung. Das Prinzip der solaren Trocknungstechnik besteht darin, Sonnenenergie durch Erhitzen des Luftvolumens in Sonnenkollektoren zu sammeln und die warme Luft vom Kollektor in die Trocknungskammer zu leiten. Hier werden die zu trocknenden Produkte ausgelegt.

solare Trockner im Freien — Solartrockner

In diesem geschlossenen System, das aus einem Sonnenkollektor und einer Trocknungskammer besteht, ohne dass das Fleisch direkt der Umwelt ausgesetzt ist, wird das Fleisch hygienischer getrocknet, da es keine sekundäre Kontamination der Produkte durch Regen, Staub, Insekten, Nagetiere oder Vögel gibt. Die Produkte werden nur mit heißer Luft getrocknet. Es gibt keine direkten Auswirkungen der Sonneneinstrahlung auf das Produkt. Sonnenenergie erzeugt in Sonnenkollektoren heiße Luft. Eine Erhöhung der Temperatur in einem bestimmten Luftvolumen senkt die relative Luftfeuchtigkeit und erhöht die Wasseraufnahmefähigkeit der Luft. Ein gleichmäßiger Strom heißer Luft in der Trockenkammer, die durch und über die Fleischstücke strömt, sorgt für eine kontinuierliche und effiziente Dehydrierung.

Wie groß ist die Kapazität eines Solartrockners?

Der Solartrockner oder solare Dörrautomat ist ein relativ einfaches Konzept. Ein wichtiges Merkmal von Trocknungsvorrichtungen ist die Größe der Sonnenkollektoren. Je nach Menge des zu trocknenden Produkts müssen die Sensoren die Fähigkeit haben, ausreichende Mengen an Heißluft in die Trocknungskammer zu leiten. Sensoren, die im Verhältnis zur Menge der zu trocknenden Lebensmittel zu klein sind, führen zu fehlgeschlagenen Versuchen und zum Verderben der Lebensmittel.

Wie sieht der Trocknungsprozess aus?

Der Prozess des Trocknens von Lebensmitteln besteht aus drei Schritten:

1. Licht in Wärme umwandeln: Durch die Anwesenheit von Schwarz im Inneren eines Solartrockners wird die Effizienz der Umwandlung von Licht in Wärme verbessert.

2. Wärmefang: Die Isolierung der Luft im Inneren des Trockners von der Außenluft macht einen großen Unterschied. Durch die Verwendung eines transparenten Feststoffs wie einer Plastiktüte oder eines Glasdeckels kann zwar Licht eindringen, aber sobald das Licht absorbiert und in Wärme umgewandelt wurde, fängt die Plastiktüte oder der Glasdeckel die Wärme im Inneren ein, sodass die Lebensmittel dehydriert werden. So können bei kaltem und windigem Wetter ähnliche Temperaturen erreicht werden wie bei warmem Wetter.

3. Wärme zu den Lebensmitteln bewegen : Sowohl der Trockner mit natürlicher Konvektion als auch der Trockner mit erzwungener Konvektion nutzen die Konvektion der erhitzten Luft, um die Wärme zu den Lebensmitteln zu bewegen. Wenn die Wärme in die Wärmekammer geleitet wird, sinkt die Luftfeuchtigkeit drastisch, was eine Entfeuchtung und Trocknung von z. B. Früchten ermöglicht.

Die 3 Arten von Solartrocknern

Es gibt eine große Vielfalt an Modellen von Solartrocknern. Hauptsächlich können Solartrockner in drei Gruppen eingeteilt werden:

1. Solartrockner mit natürlicher Konvektion

Solartrockner nutzen die natürliche vertikale Konvektion, die entsteht, wenn die Luft erwärmt wird. Im Allgemeinen haben Trockner mit natürlicher Konvektion eine angemessene Größe für den Einsatz auf dem Bauernhof.

Die Struktur besteht aus drei Hauptelementen: einem Sonnenkollektor, einem Trocknungsbehälter und einem Solarkamin. Die kleineren Trockner mit natürlicher Konvektion sind im Wesentlichen Holzkästen mit Entlüftungsöffnungen oben und unten. Die Lebensmittel werden auf Gitterrahmen gelegt, die in die Schachteln rutschen. Ein entsprechend großer Solar-Lufterhitzer mit einer nach Süden gerichteten Kunststoffverglasung und einem Absorber aus schwarzem Metall wird an den Boden der Kästen angeschlossen. Die Luft tritt unten in den Solar-Luftheizkörper ein und wird durch den Absorber aus schwarzem Metall erwärmt. Die heiße Luft steigt an den Lebensmitteln entlang nach oben und tritt durch die Lüftungsöffnungen an der Oberseite aus.

Im Betrieb erzeugen diese Trockner Temperaturen von 54 bis 82 °C, was für die meisten Lebensmitteltrocknungen und für die Pasteurisierung wünschenswert ist. Mit diesen Trocknern ist es möglich, Lebensmittel an einem Tag zu trocknen, selbst wenn das Wetter teilweise bewölkt, neblig und sehr feucht ist. Im Inneren befinden sich dreizehn Regale, die 35-40 mittelgroße, in dünne Scheiben geschnittene Äpfel oder Pfirsiche aufnehmen können.

2. Solartrockner mit erzwungener Konvektion

Die Konvektion wird durch den Einsatz eines Ventilators auf die Speisen erzwungen. Im Fall von Trocknern mit erzwungener Konvektion kann die Struktur relativ ähnlich sein. Allerdings benötigt der Zwangskonvektionstrockner eine Energiequelle, damit die Ventilatoren den Luftstrom bereitstellen. Der Zwangskonvektionstrockner benötigt keine Neigung für den Luftstrom, aber der Kollektor kann horizontal aufgestellt werden, mit dem Gebläse an einem Ende und dem Trocknungsbehälter am anderen Ende.

Außerdem ist der Zwangskonvektionstrockner weniger abhängig von der Sonnenenergie, da er den Luftstrom selbst bereitstellt; dadurch kann die Konstruktion auch bei Wetterbedingungen funktionieren, bei denen der natürliche Konvektionstrockner nicht funktioniert. Da unzureichende Belüftung eine der Hauptursachen für Lebensmittelverluste in Solartrocknern ist und durch intermittierendes Heizen noch verschlimmert wird, ist es von entscheidender Bedeutung, eine angemessene Belüftung zu realisieren. Das Hinzufügen eines erzwungenen Konvektionsstroms, der z. B. von einer PV-Solarzelle geliefert wird, die an einen Ventilator angeschlossen ist, wird den Verlust von Lebensmitteln verhindern.

3. Solartrockner mit Tunnel

Der Aufbau eines Tunneltrockners ist relativ einfach mit einer Polyethylenwand, die besonders widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen ist. Im Gegensatz zu anderen Arten von Trocknern ist die Konstruktion groß genug, damit eine Person hineinpasst.

Wie gelingt das Trocknen von Lebensmitteln richtig?

Das Trocknen ist ein wichtiger Schritt im Prozess der Lebensmittelherstellung. Das Hauptargument für das Trocknen von Lebensmitteln ist, dass sie dadurch länger haltbar werden. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass der Prozess nicht nur auf die Entfernung der Feuchtigkeit aus dem Lebensmittel beschränkt ist.

Weitere Qualitätsfaktoren werden durch die Wahl der Trocknungsbedingungen und -geräte beeinflusst:

Feuchtigkeitsgehalt: Es ist wichtig, dass das Lebensmittel nach dem Trocknen einen für die Lagerung geeigneten Feuchtigkeitsgehalt hat. Der gewünschte Feuchtigkeitsgehalt hängt von der Art des Futters, der Dauer der Lagerung und den verfügbaren Lagerbedingungen ab. Der Trocknungsvorgang ist auch entscheidend, um die Bandbreite des Feuchtigkeitsgehalts in der Lebensmittelcharge zu minimieren, da unzureichend getrocknete Lebensmittelportionen zum Verderben der gesamten Charge führen können.

Nährwert: Die Bestandteile von Lebensmitteln können negativ beeinflusst werden, wenn zu hohe Temperaturen erreicht werden.

Schimmelpilzwachstum: Die Geschwindigkeit, mit der Mikroorganismen wachsen, hängt vom Wassergehalt des Lebensmittels, der Temperatur und dem Grad der physischen Beschädigung des Lebensmittels ab.

Was sind die Vorteile eines Solartrockners?

Diese Technologie bietet mehrere sozioökonomische Vorteile. Eines der größten Probleme, mit denen die Entwicklungsländer heute konfrontiert sind, ist die Ernährungssicherheit. Der Solartrockner, kann die Lebensmittelsicherheit durch die Nutzung dieser erneuerbaren Energie verbessern und ermöglicht eine bessere Haltbarkeit der Lebensmittel nach dem Trocknen im Vergleich zu Lebensmitteln, die nicht getrocknet wurden. Der Solartrockner verkürzt die Trocknungszeit und erleichtert das Trocknen von Lebensmitteln im Vergleich zur Sonnentrocknungsmethode.

Der Solartrockner spart Kraftstoff und Strom, wenn er Trocknervarianten ersetzt, die eine externe Energiequelle in Form von Strom oder fossilen Brennstoffen benötigen. Außerdem verkürzen Solartrockner die Trocknungszeiten im Vergleich zur Trocknung in der Sonne. Während Trockner, die mit fossilen Brennstoffen oder Strom betrieben werden, einige Vorteile bieten können (gleichmäßigerer Luftstrom und höhere Temperaturen), können die finanziellen Hürden für diese Technologien für Grenzlandbauern zu hoch sein. Beispielsweise ist Strom möglicherweise nicht verfügbar oder zu teuer, und das Trocknen mit fossilen Brennstoffen kann hohe Anfangs- und Betriebskosten verursachen.

Obst, Gemüse und Fleisch, das in einem Solartrockner getrocknet wird, ist von besserer Qualität und hygienischer als Obst, Gemüse und Fleisch, das in der Sonne getrocknet wird. Wie bereits erwähnt, wird durch das Design des geschlossenen Systems die Kontamination von Lebensmitteln vermieden oder minimiert. Außerdem sind die Lebensmittel im Gegensatz zum offenen Sonnentrocknungssystem nicht anfällig für Regen und Staub.

In ländlichen Gebieten, in denen die Bauern Obst und Gemüse ohne geeignete Trocknungsanlagen anbauen, müssen sie die Lebensmittel kurz nach der Ernte auf dem Markt verkaufen. Wenn die Nahrungsmittelproduktion hoch ist, müssen die Bauern die Nahrungsmittel zu niedrigen Preisen verkaufen, um zu verhindern, dass sie durch Zersetzung an Wert verlieren. Daher könnte der Solar-Futtertrockner in der Lage sein, die finanziellen Verluste zu vermeiden, mit denen die Landwirte in solchen Situationen konfrontiert sind. Getrocknete Lebensmittel können länger gelagert werden und behalten ihre Qualität länger. Außerdem kann getrocknetes Obst und Gemüse als differenziertes Produkt verkauft werden, was seinen Marktwert erhöhen kann. Zum Beispiel kann Trockenfleisch zu einer Vielzahl verschiedener Produkte verarbeitet werden.

Die Speisen werden trockener und weniger voluminös. Das bedeutet, dass die Lebensmittel nicht nur länger gelagert, sondern nach dem Trocknen auch leichter transportiert werden können, da die Horden in den Solartrockner integriert sind.

Wie stellt man einen Solartrockner her?

Für die Herstellung eines Solartrockners benötigt man nur einfache Materialien, die in jedem Supermarkt erhältlich sind, und einen verspiegelten Spiegel.
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