Caratterizzazione di un prototipo innovativo di forno/essiccatore solare tramite indagine sperimentale

This thesis presents the experimental characterization of an innovative prototype of a solar device designed to serve both as a cooker and a food dryer, simply by adjusting its operating configuration. The prototype had to meet two very distinct operating requirements: moderate temperatures (40–70 °C) with increased airflow for drying, and high temperatures (above 90 °C) with limited ventilation for cooking. To satisfy both needs was developed a modular spherical system composed of two concentric spheres. The inner sphere, made of black-painted aluminum, can be used on its own as a dryer. To convert the system into a solar oven, a transparent glass outer shell is bolted around the inner sphere. When assembled and paired with reflective surfaces that direct solar radiation, the device reaches sufficiently high temperatures to enable cooking. The prototype also includes two coaxial openings that allow airflow through the system. Thanks to this design, the device is easy to use and can operate in both required thermal regimes.

Il presente lavoro di tesi tratta la caratterizzazione sperimentale di un prototipo innovativo di dispositivo solare in grado di soddisfare sia le esigenze di cottura che quelle di essiccazione degli alimenti mediante la semplice modifica della sua configurazione operativa. Il prototipo realizzato ha dovuto garantire due condizioni di funzionamento molto diverse: temperature moderate (tra i 40 ed i 70°C) e maggiore circolazione d’aria per l’essiccazione, temperature elevate (superiori ai 90°C) e limitata ventilazione per la cottura. Per soddisfare entrambe le esigenze è stato progettato un sistema sferico modulare composto da due sfere concentriche. La sfera interna, realizzata in alluminio verniciato di nero, può essere utilizzata da sola come essiccatore. Perché il sistema funzioni come forno solare alla sfera interna viene vincolato, tramite bullonaggio, un guscio esterno in vetro trasparente. Il dispositivo così montato e con l’ausilio di superfici riflettenti che convogliano la radiazione solare, riesce a raggiungere temperature più elevate tali da permettere la cottura. Il prototipo è inoltre attraversato da due fori coassiali che consentono il passaggio dell’aria. Questa struttura garantisce una buona semplicità d’uso permettendo al prototipo di operare in entrambi i regimi termici richiesti.