SIP20210807 Sistema de energía solar para un secador por aspersión.

El secado, es la unidad de proceso con el mayor uso intensivo de energía en
la industria (Kudra, 2004). Los secadores industriales operan en un 30 -70
%de eficiencia. Tres aspectos se han estado considerando en el secado: el
consumo de energía, la eficiencia energética y la transición energética
para el uso de energías renovables. El uso de energía solar es una opción
para reducir el uso de combustibles fósiles en la deshidratación de
productos agroindustriales. Dependiendo de la temperatura del proceso, se
implementan sistemas de captación de energía solar. Los colectores solares
de canal parabólico (PTC) son capaces de alcanzar temperaturas dentro del
rango de 70 hasta los 400 °C, por lo cual se encuentra clasificado como
tecnología de media temperatura. El secado por aspersión es un campo
potencial para la aplicación de la energía solar térmica a nivel de
temperatura media (Kalogirou, 2003). El secado por aspersión es un método
de deshidratación que opera a temperaturas superiores a 100 °C, en el cual
el 29% de la energía es desperdiciada (Baker y McKenzie, 2005). En el
presente proyecto, se propone evaluar un sistema de captación de energía
solar de concentradores solares parabólicos (PTC) acoplados a un sistema de
transferencia de calor para el calentamiento del aire de un secador por
aspersión.

El secado por aspersión {SA) es un método de conservación ampliamente utilizado que requiere estrategias para mejorar las eficiencia y reducir la huella de carbono. En el presente proyecto se estudió la demanda energética de un secador por aspersión y el uso de calentamiento solar de mediana temperatura, mediante colectores cilíndricos parabólicos ( PTC) . El sistema de calentamiento solar se dimensiono y se instaló considerando las necesidades energéticas, para mostrar el funcionamiento del sistema en un entorno relevante. Se suspensiones de diferentes secaron concentraciones de maltodextrina 30 y 40 %) para evaluar el (20, rendimiento energético y la eficiencia de un secador por aspersión piloto. En un sistema de colectores solares de canal parabólico se evaluó el efecto de diferentes fluidos de calentamiento (agua, aceite térmico) y el empleo de turbuladores (de tira torcida), como elementos que puedan considerarse en el sistema de calentamiento del secador por aspersión. La eficiencia energética del SA son bajas siendo de alrededor de un 30%, y el requerimiento energético depende de la concentración de los solidos, siendo mayor (8. 32KWh/kg) con la menor concentración de sólidos en la suspensiones. Los turbuladores en los elementos calentadores de calor demostraron mejorar la eficiencia del sistema. El agua sigue siendo un medio efectivo como fluido de calentamiento en comparación con el aceite térmico, pero tiene limitaciones en la aplicación en SA por el nivel de temperatura a la cual se puede calentar a menos que se emplee como medio de precalentar el aire de secado.