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Tout savoir sur le séchoir solaire

Séchoir solaire en campagne

La méthode traditionnelle de séchage des aliments consiste à placer les denrées alimentaires au soleil, à l’air libre. Cette méthode, appelée séchage naturel ou séchage à l’air, est efficace pour de petites quantités d’aliments. La surface nécessaire pour sécher au soleil augmente avec la quantité d’aliments et comme les aliments sont placés à l’air libre, ils sont facilement contaminés. Par conséquent, l’une des principales raisons pour lesquelles le séchage au soleil n’est pas facile à réaliser avec de plus grandes quantités d’aliments est que le contrôle et la surveillance deviennent de plus en plus difficiles avec l’augmentation des quantités d’aliments. Contrairement au séchage au soleil, où les aliments sont exposés directement au soleil, la méthode de séchage solaire utilise le rayonnement solaire indirect. Le principe de la technique de séchage solaire est de collecter l’énergie solaire en chauffant le volume d’air dans des capteurs solaires et de conduire l’air chaud du capteur vers la chambre de séchage. C’est là que sont disposés les produits à sécher.

séchoirs solaires en extérieur
séchoirs solaires

Dans ce système fermé, composé d’un capteur solaire et d’une chambre de séchage, sans exposition directe de la viande à l’environnement, le séchage de la viande est plus hygiénique, car il n’y a pas de contamination secondaire des produits par la pluie, la poussière, les insectes, les rongeurs ou les oiseaux. Les produits sont séchés uniquement à l’air chaud. Il n’y a pas d’impact direct du rayonnement solaire sur le produit. L’énergie solaire produit de l’air chaud dans les capteurs solaires. L’augmentation de la température dans un volume d’air donné diminue l’humidité relative de l’air et augmente la capacité d’absorption d’eau de l’air. Un flux régulier d’air chaud dans la chambre de séchage, circulant à travers et sur les morceaux de viande, permet une déshydratation continue et efficace.

Qu’est-ce que la technologie du séchoir solaire ?

Le séchoir solaire ou déshydrateur solaire est un concept relativement simple. Une caractéristique importante des dispositifs de séchage est la taille des capteurs solaires. En fonction de la quantité de produits à sécher, les capteurs doivent avoir la capacité de fournir des quantités suffisantes d’air chaud à la chambre de séchage. Des capteurs trop petits par rapport à la quantité d’aliments à sécher entraîneront l’échec des tentatives et la détérioration des aliments.

Principes de base des séchoirs solaires

Les principes du processus de séchage dans un séchoir solaire :

Convertir la lumière en chaleur : la présence de noir à l’intérieur d’un séchoir solaire améliore l’efficacité de la transformation de la lumière en chaleur.
Piéger la chaleur : l’isolation de l’air à l’intérieur du séchoir par rapport à l’air extérieur fait une différence importante. L’utilisation d’un solide transparent, comme un sac en plastique ou un couvercle en verre, permet à la lumière d’entrer, mais une fois la lumière absorbée et convertie en chaleur, le sac en plastique ou le couvercle en verre piège la chaleur à l’intérieur afin de déshydrater les aliments. Il est ainsi possible d’atteindre des températures similaires par temps froid et venteux que par temps chaud.
Déplacement de la chaleur vers les aliments. Le séchoir à convection naturelle et le séchoir à convection forcée utilisent tous deux la convection de l’air chauffé pour déplacer la chaleur vers les aliments. Lorsque la chaleur est redirigée dans la chambre chaude, l’hygrométrie dans l’air diminue de manière drastique permet une déshumidification et le séchage des fruits par exemple.

3 types de séchoirs solaires

Il existe une grande variété de modèles de séchoirs solaires. Principalement, les séchoirs solaires peuvent être classés en trois groupes :

Les séchoirs à convection naturelle

Les séchoirs solaires utilisent la convection verticale naturelle qui se produit lorsque l’air est chauffé. En général, les séchoirs à convection naturelle sont de taille appropriée pour une utilisation à la ferme. La structure se compose de trois éléments principaux : un capteur solaire, un bac de séchage et une cheminée solaire. Les séchoirs à convection naturelle qui sont de plus petite taille sont essentiellement des boîtes en bois avec des évents en haut et en bas. Les aliments sont placés sur des cadres grillagés qui glissent dans les boîtes. Un réchauffeur d’air solaire de taille appropriée, doté d’un vitrage en plastique orienté au sud et d’un absorbeur en métal noir, est raccordé au fond des boîtes. L’air entre par le bas du chauffe-air solaire et est chauffé par l’absorbeur en métal noir. L’air chaud monte le long des aliments et sort par les évents situés en haut. En fonctionnement, ces séchoirs produisent des températures de 54 à 82°C, ce qui est souhaitable pour la plupart des séchages d’aliments et pour la pasteurisation. Avec ces séchoirs, il est possible de faire sécher des aliments en une journée, même lorsque le temps est partiellement nuageux, brumeux et très humide. À l’intérieur, il y a treize étagères qui peuvent contenir 35 à 40 pommes ou pêches de taille moyenne coupées en fines tranches.

Séchoirs à convection forcée

La convection est forcée sur les aliments grâce à l’utilisation d’un ventilateur. Dans le cas des séchoirs à convection forcée, la structure peut être relativement similaire. Toutefois, le séchoir à convection forcée nécessite une source d’énergie pour que les ventilateurs fournissent le flux d’air. Le séchoir à convection forcée ne nécessite pas d’inclinaison pour le flux d’air, mais le collecteur peut être placé horizontalement avec le ventilateur à une extrémité et le bac de séchage à l’autre extrémité. En outre, le séchoir à convection forcée est moins dépendant de l’énergie solaire, car il fournit lui-même le flux d’air ; cela permet à la conception de fonctionner dans des conditions météorologiques dans lesquelles le séchoir à convection naturelle ne fonctionne pas. Comme une ventilation inadéquate est une des principales causes de perte d’aliments dans les séchoirs solaires, et qu’elle est aggravée par un chauffage intermittent, il est essentiel de réaliser une ventilation adéquate. L’ajout d’un flux de convection forcée, par exemple fourni par une cellule solaire PV connectée à un ventilateur, empêchera la perte d’aliments.

Séchoirs à tunnel

La structure d’un séchoir tunnel est relativement simple. Les éléments de base de la conception d’un séchoir tunnel sont les suivants :

Un tunnel solaire de forme semi-circulaire sous la forme d’une structure encadrée par une maison en polyéthylène avec une feuille de polyéthylène stabilisée aux UV. Contrairement aux autres types de séchoirs, la structure est suffisamment grande pour qu’une personne puisse y entrer.

Facteurs de qualité importants

Le séchage est une étape importante dans le processus de production alimentaire. Le principal argument en faveur du séchage des aliments est de les conserver plus longtemps. Cependant, il est important de noter que le processus ne se limite pas à l’élimination de l’humidité de l’aliment. D’autres facteurs de qualité sont influencés par le choix des conditions et de l’équipement de séchage :

La teneur en humidité. Il est essentiel que la denrée alimentaire après le séchage ait un taux d’humidité adapté au stockage. Le taux d’humidité souhaité dépendra du type d’aliment, de la durée du stockage et des conditions de stockage disponibles. L’opération de séchage est également essentielle pour minimiser l’éventail des taux d’humidité dans le lot d’aliments, car des portions d’aliments insuffisamment séchées peuvent entraîner la détérioration de l’ensemble du lot.

Valeur nutritive. Les constituants des aliments peuvent être affectés négativement lorsque des températures excessives sont atteintes.

Développement de moisissures. La vitesse de développement des micro-organismes dépend de la teneur en eau de l’aliment, de la température et du degré d’endommagement physique de l’aliment.

L’apparence et l’odeur de l’aliment. Par exemple, la couleur du riz usiné peut être altérée si le paddy est séché dans des séchoirs à chauffage direct dont les brûleurs ou les fours sont mal entretenus ou mal utilisés.

Bénéfices des séchoirs solaires

Cette technologie présente plusieurs avantages socio-économiques. L’un des principaux problèmes auxquels sont confrontés les pays en développement aujourd’hui est celui de la sécurité alimentaire. Le séchoir solaire, peut améliorer la sécurité alimentaire en utilisant cette énergie renouvelable, permettant une meilleure conservation des aliments après le séchage par rapport aux aliments qui n’ont pas été séchés. Le séchoir solaire permet de réduire le temps de séchage et facilite le séchage des aliments par rapport à la méthode de séchage au soleil.

Le séchoir solaire permet d’économiser du carburant et de l’électricité lorsqu’il remplace les variantes de séchoirs qui nécessitent une source d’énergie externe sous forme d’électricité ou de combustible fossile. En outre, les séchoirs solaires réduisent les temps de séchage par rapport au séchage au soleil. Si les séchoirs alimentés par des combustibles fossiles ou par l’électricité peuvent présenter certains avantages (flux d’air plus régulier et températures plus élevées), les obstacles financiers liés à ces technologies peuvent être trop élevés pour les agriculteurs marginaux. Par exemple, l’électricité peut ne pas être disponible ou être trop chère et le séchage à l’aide de combustibles fossiles peut entraîner des coûts initiaux et de fonctionnement élevés.

Les fruits, légumes et viandes séchés dans un séchoir solaire sont de meilleure qualité et plus hygiéniques que les fruits, légumes et viandes séchés au soleil. Comme nous l’avons mentionné, grâce à la conception du système fermé, la contamination des aliments est évitée ou minimisée. En outre, les aliments ne sont pas vulnérables à la pluie et à la poussière, contrairement au système ouvert de séchage au soleil.

Dans les zones rurales où les agriculteurs cultivent des fruits et légumes sans installations de séchage adéquates, ils doivent vendre les aliments sur le marché peu de temps après la récolte. Lorsque la production alimentaire est élevée, les agriculteurs doivent vendre les aliments à bas prix pour éviter qu’ils ne perdent de la valeur par décomposition. Par conséquent, le séchoir à aliments solaire pourrait être en mesure d’éviter les pertes financières auxquelles les agriculteurs sont confrontés dans ces situations. Les aliments séchés peuvent être stockés plus longtemps et conserver leur qualité plus longtemps. De plus, les fruits et légumes séchés peuvent être vendus comme des produits différenciés, ce qui peut augmenter leur valeur marchande. Par exemple, la viande séchée peut être transformée en une variété de produits différents.

Les aliments seront plus secs et moins volumineux. Par conséquent, en plus d’une durée de stockage plus longue, les aliments sont également plus faciles à transporter après le séchage grâce a l’aide des claies intégrer dans le séchoir solaire.