Evaluación de la eficiencia de una secadora solar portátil para biomasa, evaluada con fibra de piña, en cuatro sitios de Costa Rica.

Solano-Mata, Marco Antonio

2012

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Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Ingeniería Forestal) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Forestal, 2012.

Actualmente en Costa Rica se ha generado interés en la obtención y mejora de diversos productos de origen orgánico, para lo cual se necesita crear y mejorar los procesos existentes, entre los que destaca el secado, no solo para los productos como madera y granos, si no para el aprovechamiento de la biomasa en general. Estos materiales se caracterizan por la presencia de humedad y son susceptibles al deterioro si no se secan. Los métodos tradicionales, como los hornos convencionales no son muy rentables por sus altos costos de operación y complicados sistemas, de forma tal que el secado al aire es el más utilizado y difundido, aunque no es muy eficiente debido a las condiciones climáticas del país. En el siguiente trabajo se presenta el diseño y evaluación de la eficiencia de un prototipo de secadora solar portátil en cuatro sitios de Costa Rica: Río Cuarto de Alajuela, Guácimo de Limón, Buenos Aires de Puntarenas y Cantón Central de Cartago. En el diseño se describen las principales partes de la secadora y como fueron construidas. La eficiencia se evaluó con respecto a la temperatura y humedad interna de la secadora, así como la influencia de la radiación solar directa e indirecta, humedad relativa y temperatura externa. Al final de la evaluación se llegó a mejorar el proceso y la eficiencia de la secadora solar, con el uso de un deshumidificador para controlar la humedad relativa y un sistema de calefacción en las horas de baja temperatura, baja radiación solar y alta humedad relativa. Se comprobó el funcionamiento de la secadora utilizando para el secado, fibra de las hojas de la planta de piña. Se determinó la variación del contenido de humedad con respecto al tiempo, la hora de colocación de las muestras, el tiempo de secado y el contenido de humedad final al que se logró llegar. En general, se encontró que de 6 a 14 horas es el mejor intervalo para el secado de la fibra, y que luego de las 14 horas con los cambios de inyección de aire caliente y el uso de un deshumidificador, la secadora no pierde eficiencia. ______________________________________________________________________ Abstract: Currently in Costa Rica has been generated the interest for the obtaining and improving different products of organic origin, for which it is needed to create or improve existing processes, including drying out, not only for products but it in to the use of biomass in general. These materials are characterized by the presence of moisture and if they are not dried, they are susceptible to degradation. Traditional methods, such as ovens are not very profitable due to their high costs of operation and complicated operating systems, so air drying is the most common and diffused method these days; although, it is not very efficient due to the climatic conditions of the country. The following paper presents the design and evaluation of the efficiency of a prototype portable solar dryer at four sites in Costa Rica: Rio Cuarto, Guácimo, Buenos Aires and Cartago. The design describes the main parts of the dryer and as they were built. The efficiency was evaluated based on the temperature and humidity inside the dryer, and the influence of solar radiation directly and indirectly, relative humidity and external temperature. At the end of the evaluation was reached improve the process and the efficiency of the solar dryer, by using a dehumidifier to control relative humidity and a heating system in times of low temperature, low solar radiation and high relative humidity. It was possible to demonstrate the functioning of the dryer by using fiber leaves of the pineapple plant. The moisture content variation was determined based on the time, the hour of placement of the samples, the drying time and the final moisture content was obtained. In general it was found that from 6 to 14 hours is the best range for drying the fiber, and 14 hours after the injection changes with hot air and using a dehumidifier, the dryer does not lose efficiency.

Pineapple fiber; Air drying; Sun drying; Relative humidity; Moisture content; Temperature and solar radiation; Fibra de piña; Secado al aire; Secadora solar; Himedad relativa; Contenido de humedad; Temperatura; Radiación solar;