Diseño y simulación de un secador de granos de cacao con colectores solares planos mediante convección forzada para una capacidad de 500 Kg

Abstract

Se decidió diseñar un secador de granos de cacao que funcione con energía solar. Mediante la implementación de un sistema de colectores solares planos se transformará la energía solar en energía térmica. Con el propósito de alcanzar una temperatura de secado de 50º C los colectores solares poseen dos cubiertas transparentes. Es importante tomar en cuenta que al secar cacao a temperaturas superiores a los 60º C se corre el riesgo de generar cambios internos en el producto que tienden a disminuir su calidad como el aumento de la acidez por ejemplo. Un pequeño productor posee aproximadamente 10 hectáreas de terreno cultivado y de cada hectárea se puede extraer un promedio de 400 Kg de cacao, debido a esto el diseño propuesto tiene una capacidad de 500 Kg. Para secar en un tendal esta cantidad de cacao se requeriría cerca de 120 m2 de terreno. Gracias a la información contenida en los anuarios meteorológicos que posee el INAMHI se determinó los valores de Heliofanía (horas efectivas de sol) y posteriormente la radiación solar disponible en la provincia de Guayas, lugar hacia donde va dirigido el proyecto. En el proceso de secado la transferencia de calor se da principalmente por conducción y convección, la convección es forzada ya que se utilizarán dos ventiladores. El aire impulsado por los ventiladores pasa a través de los colectores solares en donde aumentará su temperatura. El aire caliente es guiado hacia la cámara de secado por medio de una sección de transición, cuyo objetivo principal es el de uniformar el flujo de aire en la cámara de secado.