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.