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Página 1 de 1 JUEVES 13 DE NOVIEMBRE DE 2014 Lucrar: Auchroric de CIT CGrferercjcis ¿INF' Ciudad Unic.ers;twic - Puzirc, - HORA ACTIVIDADES MIN. 09:30 - 12:30 Sesion 1 PONENCIAS (Por Confirmar) Moderador AULA Bedregal Tissieres Renco DISEÑO. MODELO MATEMÁTICO Y 5:MUS-4.C.:Lk: JE UN COLECTOR SOLAR DE DOBLE FLUJO Y Departamento de Ingeniería Mecánico Eléctrica Al 30 VENTILACIÓN FORZADA, CON GENERADORES DE TURBULENCIA Universidad de Piura la:lampa Quispe Kléber Area de Energía Solar 30 TERMAS SOLARES CON MATERIALES RECICLABLES Al Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga Peña Rolando Adriano ESTUDIO COMPARATIVO DEL RENDIMIENTO TERMICO ENTRE UNA TERMA SOLAR BÁSICA Y Facultad de Ingeniería y Computación 30 Al UN SISTEMA DE CALENTAMIENTO INTEGRADO Universidad Católica San Pablo Jessica Molina Castillo EVALUACIÓN TÉRMICA EXPERIMENTAL DE UNA VIVIENDA BIOCLIMÁTICA RURAL Centro de Energías Renovables y Uso Racional de Al 30 la Energía ALTOANDINA EN SAN FRANCISCO DE RAYMINA -AYACUCHO. Universidad Nacional de Ingeniería DISEÑO. CONSTRUCCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN DESTILADOR SOLAR TUBULAR DE AGUA Polo Bravo Carlos 30 Al Centro de Energías Renovables de Tacna (CERT) DE MAR Quispe Chanampa Carlos Nicolás EVALUACIÓN ENERGÉTICA DE UN SISTEMA CON CICLO COMBINADO Y GASIFICACIÓN PARA LA Al Departamento de Ingeniería Mecánico Eléctrica 30 INDUSTRIA AZUCARERA Universidad de Piura ALMUERZO (Por Contar:mor) Sesión 2 PONENCIAS 02:00 - 17:00 AULA Moderador Ramos Martínez Eduardo FICHA EIOCL1MÁTICA CON APORTE DE INGENIERIA T_?.`::CA" COMO HERRAMIENTA PARA EL Centro de Energías Renovables y Uso Racional de Al 30 DISEÑO DE EDIFICACIONES CONFORTABLES. la Energía Universidad Nacional de Ingeniería Espinoza Paredes Rafael DISEÑO. CONSTRUCCIóN Y EXPERIMENTACIÓN DE DOS COMPONENTES BIOCLIMÁTICAS PARA Centro de Energías Renovables y Uso Racional de TRANSPORTAR EL CALOR SOLAR A AMBIENTES INTERIORES DE VIVIENDAS RURALES ALTO Al 30 la Energía ANDINAS DEL PERÚ. Universidad Nacional de Ingeniería 30 Al 30 Al Escuela Superior Politécnica de Churtborazo ESTACION DE TELECOMUNICACIONES BASADO EN LOGICA DIFUSA. SISTEMA DE CONTROL DE UN SISTEMA DE ENERGIA IMPIDO EÓLICO-DIESEL PARA UNA Rocca Martínez Christian Rene Departamento de Ingeniería C1ME Comercial S.A Al 30 IMPLEMENTACION DE SISTEMAS DE ENERGÍA HIBRIDOS SOLAR DIESEL DE ALTA Rolas Espinoza Hugo Departamento de Ingeniería CONFIABILIDAD PARA UNA RED DORSAL DE TELECOMUNICACIONES ENTRE YURIMAGUAS E Al 30 CINE Comercial S.A IQUITOS. Villar Vacila Paul tan ANÁLISIS COMPARATIVO PRODUCTIVO Y ENERGÉTICO PARA MÓDULOS DE PRODUCCIÓN DE Sección Energía - Facultad de Ingeniería 30 Al AZÚCAR ORGÁNICA Universidad de Piura HORA ACTIVIDADES MIN. (Por Confirmar) 09:30 - 12:30 Sesión 1 PONENCIAS AULA Moderador DETERMINACION DE LA EFICIENCIA DE UNA CELDA DE COMBUSTIBLE SE-8573 A maman. Oliveras Donottue !m'Ir Humberto Consultora OCI Ordenana Martínez Alfredo Sih, erio Cuerpo Académico de Energía y Sustentabilidad Universidad Politécnica de Chiapas Quifionez Choguecota losé Facultad de Ingenierías Universidad Nacional de luliaca Condori Yucra Reyr,aldo Universidad Nacional de juhaca Puno Alatrista Corrales Arturo Universidad La Salle Warthon Ascarza ¡ulio 3810 Departamento de Física Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco DESCRIPCIÓN FENOMENOLÓGICA DEL FUNCIONAMIENTO DEL GENERADOR EÓLICO CON MÁQUINA ELÉCTRICA DE IMANES PERMANENTES. CAPACITOR ELECTROQUÍMICO MIVCNT, , XEROGEL DE CARBONO. ANÁLISIS PROBABIÍSTICO DEL RECURSO EÓLICO EN JULLACA. OPTIMIZACIÓN DE LA DISPONIBILIDAD EN LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA Y SU EVALUACIÓN ECONOMICA DEL PARQUE EÓLICO EL CERRO CHOCAN-REGIÓN PIURA. BALANCE TÉRMICO DE UN SISTEMA DE PASTEURIZACION HTST DE LECHE CON APORTE MAYORITARIO DE ENERGIA SOLAR A2 30 A2 30 A2 30 A2 30 A2 30 A2 30 ALMUERZO 02:00 - 17:00 Sesión 2 PONENCIAS (Por Confirmar) Moderador AULA OPTIMIZACIÓN DE UN EQUIPO SOLAR PARA EXTRAER Y CARACTERIZAR CERA DE ABEJAS. SISTEMA FOTOVOLTAICO DE INYECCIÓN DE RED EN LA FACULTAD DE INGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO. CLIMATIZACIÓN TÉRMICA SOLAR PASIVA DE LA POSTA DE SALUD EN TOQUELA-TACNA, RESULTADOS EXPERIMENTALES. MODELACION MATEMÁTICA DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR EN UN INTERCAMBIADOR DE CALOR ABIERTO PARA PRODUCCION DE PANELA GRANULADA jr. Raúl Massipe Hernández investigador invitado Universidad Nacional del Centro del Perú (UNCP) Sánchez M. Ulises Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Chimborazo Cesar Parasplata Cabanilias FACI -CERT Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann - Tacna La Madrid Olivares Raúl Sección Física - Departamento de Ciencias Básicas Universidad de Piura A2 30 A I 30 :10 A2 30 A) 30 http://www.perusolar.org/wp-content/uploads/2014/10/PONENCIAS-13y14.png 30/10/2014

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JUEVES 13 DE NOVIEMBRE DE 2014 Lucrar: Auchroric de CIT CGrferercjcis ¿INF' Ciudad Unic.ers;twic - Puzirc, -

HORA ACTIVIDADES

MIN.

09:30 - 12:30 Sesion 1 PONENCIAS (Por Confirmar)

Moderador AULA

Bedregal Tissieres Renco DISEÑO. MODELO MATEMÁTICO Y 5:MUS-4.C.:Lk: JE UN COLECTOR SOLAR DE DOBLE FLUJO Y

Departamento de Ingeniería Mecánico Eléctrica Al 30 VENTILACIÓN FORZADA, CON GENERADORES DE TURBULENCIA

Universidad de Piura la:lampa Quispe Kléber Area de Energía Solar

30 TERMAS SOLARES CON MATERIALES RECICLABLES Al Universidad Nacional de San Cristóbal de

Huamanga Peña Rolando Adriano

ESTUDIO COMPARATIVO DEL RENDIMIENTO TERMICO ENTRE UNA TERMA SOLAR BÁSICA Y Facultad de Ingeniería y Computación 30 Al

UN SISTEMA DE CALENTAMIENTO INTEGRADO Universidad Católica San Pablo

Jessica Molina Castillo EVALUACIÓN TÉRMICA EXPERIMENTAL DE UNA VIVIENDA BIOCLIMÁTICA RURAL Centro de Energías Renovables y Uso Racional de

Al 30 la Energía ALTOANDINA EN SAN FRANCISCO DE RAYMINA -AYACUCHO.

Universidad Nacional de Ingeniería

DISEÑO. CONSTRUCCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN DESTILADOR SOLAR TUBULAR DE AGUA Polo Bravo Carlos 30 Al

Centro de Energías Renovables de Tacna (CERT) DE MAR

Quispe Chanampa Carlos Nicolás EVALUACIÓN ENERGÉTICA DE UN SISTEMA CON CICLO COMBINADO Y GASIFICACIÓN PARA LA Al

Departamento de Ingeniería Mecánico Eléctrica 30 INDUSTRIA AZUCARERA

Universidad de Piura

ALMUERZO

(Por Contar:mor) Sesión 2 PONENCIAS 02:00 - 17:00 AULA

Moderador Ramos Martínez Eduardo

FICHA EIOCL1MÁTICA CON APORTE DE INGENIERIA T_?.`::CA" COMO HERRAMIENTA PARA EL Centro de Energías Renovables y Uso Racional de Al 30

DISEÑO DE EDIFICACIONES CONFORTABLES. la Energía Universidad Nacional de Ingeniería

Espinoza Paredes Rafael DISEÑO. CONSTRUCCIóN Y EXPERIMENTACIÓN DE DOS COMPONENTES BIOCLIMÁTICAS PARA

Centro de Energías Renovables y Uso Racional de TRANSPORTAR EL CALOR SOLAR A AMBIENTES INTERIORES DE VIVIENDAS RURALES ALTO Al 30

la Energía ANDINAS DEL PERÚ.

Universidad Nacional de Ingeniería

30 Al

30 Al Escuela Superior Politécnica de Churtborazo

ESTACION DE TELECOMUNICACIONES BASADO EN LOGICA DIFUSA. SISTEMA DE CONTROL DE UN SISTEMA DE ENERGIA IMPIDO EÓLICO-DIESEL PARA UNA

Rocca Martínez Christian Rene Departamento de Ingeniería

C1ME Comercial S.A Al 30

IMPLEMENTACION DE SISTEMAS DE ENERGÍA HIBRIDOS SOLAR DIESEL DE ALTA Rolas Espinoza Hugo Departamento de Ingeniería CONFIABILIDAD PARA UNA RED DORSAL DE TELECOMUNICACIONES ENTRE YURIMAGUAS E Al 30

CINE Comercial S.A IQUITOS. Villar Vacila Paul tan

ANÁLISIS COMPARATIVO PRODUCTIVO Y ENERGÉTICO PARA MÓDULOS DE PRODUCCIÓN DE Sección Energía - Facultad de Ingeniería 30 Al

AZÚCAR ORGÁNICA Universidad de Piura

HORA ACTIVIDADES MIN. (Por Confirmar)

09:30 - 12:30 Sesión 1 PONENCIAS AULA Moderador

DETERMINACION DE LA EFICIENCIA DE UNA CELDA DE COMBUSTIBLE SE-8573 A maman.

Oliveras Donottue !m'Ir Humberto Consultora OCI

Ordenana Martínez Alfredo Sih,erio Cuerpo Académico de Energía y Sustentabilidad

Universidad Politécnica de Chiapas Quifionez Choguecota losé

Facultad de Ingenierías Universidad Nacional de luliaca

Condori Yucra Reyr,aldo Universidad Nacional de juhaca Puno

Alatrista Corrales Arturo Universidad La Salle

Warthon Ascarza ¡ulio 3810 Departamento de Física

Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco

DESCRIPCIÓN FENOMENOLÓGICA DEL FUNCIONAMIENTO DEL GENERADOR EÓLICO CON MÁQUINA ELÉCTRICA DE IMANES PERMANENTES.

CAPACITOR ELECTROQUÍMICO MIVCNT,,XEROGEL DE CARBONO.

ANÁLISIS PROBABIÍSTICO DEL RECURSO EÓLICO EN JULLACA.

OPTIMIZACIÓN DE LA DISPONIBILIDAD EN LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA Y SU EVALUACIÓN ECONOMICA DEL PARQUE EÓLICO EL CERRO CHOCAN-REGIÓN PIURA.

BALANCE TÉRMICO DE UN SISTEMA DE PASTEURIZACION HTST DE LECHE CON APORTE MAYORITARIO DE ENERGIA SOLAR

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ALMUERZO

02:00 - 17:00 Sesión 2 PONENCIAS (Por Confirmar)

Moderador AULA

OPTIMIZACIÓN DE UN EQUIPO SOLAR PARA EXTRAER Y CARACTERIZAR CERA DE ABEJAS.

SISTEMA FOTOVOLTAICO DE INYECCIÓN DE RED EN LA FACULTAD DE INGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO.

CLIMATIZACIÓN TÉRMICA SOLAR PASIVA DE LA POSTA DE SALUD EN TOQUELA-TACNA, RESULTADOS EXPERIMENTALES.

MODELACION MATEMÁTICA DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR EN UN INTERCAMBIADOR DE CALOR ABIERTO PARA PRODUCCION DE PANELA GRANULADA

jr. Raúl Massipe Hernández investigador invitado

Universidad Nacional del Centro del Perú (UNCP) Sánchez M. Ulises

Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Chimborazo

Cesar Parasplata Cabanilias FACI -CERT

Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann - Tacna

La Madrid Olivares Raúl Sección Física - Departamento de Ciencias Básicas

Universidad de Piura

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XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014

DINÁMICA DEL SECADO SOLAR EN EL ALTIPLANO ECUATORIANO

Arquímedes Xavier HaroVelasteguíu - [email protected]

Raúl Ulises Sanchez Moscozo' - [email protected]

'Universidad Nacional de Chimborazo, Facultad de Ingeniería, ICITS, ECUADOR 2Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Escuela de Física y Matemática, ECUADOR

Yolanda Eugenia Liosas Albuernes2 - [email protected]

3Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, Departamento de Control Automático, CUBA

Resumen— La dinámica en el proceso de secado es uno de los factores más importantes que se debe conocer para mejorar la eficiencia en el proceso de secado, los diseños de secadores, normalmente se ajustan a las condiciones llamadas normales al nivel del mar, y a latitudes medias, particularmente el presente traba se orienta para determinar los potenciales efectos que podrían tener las características particulares del altiplano Ecuatoriano, a latitud cero y alrededor de 2500 m sobre el nivel del mar, que se caracteriza por ser una zona de convergencia, en el mismo se desarrolla un análisis de las variables meteorológicas más importante, un estudio de flujos térmicos y un análisis del gradiente de temperatura y eficiencia de un secador de convección natural en condiciones normales y de la ciudad de Riobamba de la serranía Ecuatoriana.

Palabras clave— Dinámica, flujos térmicos, simulación, secador solar, altiplano.

Abstract— The dynamics in the drying process is one of the most important factors that should be latown to improve efficiency in the process of drying, the design of dryer, usually is develop in normal conditions at sea level, and at midlatitudes, particularly this job is directed to determine the potential effects that could have the particular characteristics of the Ecuadorian highlands, with the zero latitude and about 2500 m aboye sea level, which is characterized by a convergence zone in the same develops an analysis of the most important meteorological variables, a study of heat flows and an analysis of the temperature gradient and efficiency of a natural convection dryer in normal and Riobamba city of the Ecuadorian highlands.

Keywords— Dynamics, heat flows, simulation, solar dryer, highland.

1. INTRODUCCIÓN

La mayor parte de los fenómenos de la atmósfera se desenvuelven en la troposfera y particularmente en la capa límite atmosférica, donde se llevan a cabo procesos dinámicos más importantes, los cuales se dan debido al desarrollo de la turbulencia mecánica en primera instancia (A. Picard, 2008), la cual se relaciona con el rozamiento del viento con la superficie sólida y en una segunda instancia por el desarrollo de la turbulencia convectiva, producida por el flujo de calor entre el suelo y el aire, que se produce por el calentamiento del suelo en las horas del día.

La mayor parte de procesos que ocurren en la atmósfera, se sabe que son de carácter turbulento, es decir un sistema no lineal, que no responde a las ecuaciones dinámicas planteadas en la física clásica, las cuales describen esencialmente sistemas lineales (A. Zomorodian, 2010), razón por lo que se han realizado una serie de aproximaciones (modelos) que permiten describir con cierta aproximación la dinámica de la atmósfera.

Los requerimientos de energía cada vez más grandes y la disminución de las fuentes tradicionales, conducen a la búsqueda de nuevas fuentes, más limpias y renovables, que contribuyan a proteger el medio ambiente y aprovechar de mejor manera los recursos naturales (A. Creus, 2010), siendo una de las más importantes la energía solar, que en el Ecuador por su posición geográfica y altitud respecto al nivel del mar presenta muchas ventajas, además, es conocido que muchas de las fuentes convencionales producen graves daños a las condiciones ambientales del planeta, como es el caso del cambio climático, pero que está sujeta a los procesos que se dan en la atmósfera y depende de la dinámica que se da en forma similar, como que fuera una capa a menor escala con procesos similares como es el caso de los secadores solares. El diseño de secadores solares (A. Castañeda, 2012) no es nuevo a latitudes medias, sin embargo las condiciones en que se han desarrollado no son similares a las que gobiernan en nuestra zona, meteorológicas o fisicas, el trabajo se desarrolla en la ciudad de Riobamba, de latitud Sur 1°40'6.94" y longitud Oeste 78°39'2,50", meseta a 2.754 metros de altura sobre el

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TEMPERATURA AMBIENTE RIOBAMBA

1-7

2007 - 201 , y= 0,0118x +13,293 R2 = 045 20,00

• T=13,61

■■■ ■■■ 15,00 a P. I ", • n111111~1111

10,00

5,00

0,00

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49

MESES

XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014

2. DESCRIPCIÓN

Caracterización de parámetros meteorológicos y micro meteorológicos

Para el desarrollo del trabajo se procedió a establecer ciertos parámetros fundamentales bajo condiciones típicas de la ciudad de Riobamba, para lo cual se tomó como referencia, altura respecto al nivel del mar 2750 m, Latitud:1° 39' 58" S Longitud:78° 39' 33" 0, así como datos de presión atmosférica, temperatura ambiente, radiación solar, velocidad del viento, entre otros, tomados en la estación meteorológica de la ESPOCH, desde el año 2007 al 2012. Se determina el comportamiento de los parámetros meteorológicos y micro meteorológicos de interés para el diseño del modelo bajo condiciones de la ciudad de Riobamba, tomando datos meteorológicos, de las estaciones de la ESPOCH del grupo de energías alternativas, durante los años 2007-2012.

PRESIÓN ATMOSFÉRICA RIOBAMBA 2007 - 2012 768,70 it=0,0006x4768,38- 768,60 -9= 0,0129 768,50 P-768,36

71. 768,40 768,30 768,20 768,10 768,00

1 3 5 7 9 111315171921232527293133353739414345474951

MESES

Figura 1: Datos promedios mensuales de presión atmosférica en la ciudad de Riobamba en el periodo 2007-2012.

Figura 2: Datos promedios mensuales de temperatura ambiente en la ciudad de Riobamba en el periodo 2007-2012.

Con los datos obtenidos por cada hora durante los dos años de análisis se procedió a procesarles mediante el modelo de Van Ulden Hostlang (Van Ulden, 1985), desarrollado en software con codificación forran en el estudio de difusión de contaminantes atmosférica en el Parque Industrial Riobamba, el cual permite calcularlos, para luego ser procesados Tab. 1.

Tabla 1. Flujos superficiales de calor y radiación neta por días en la ciudad de riobamba.

FLUJO DE CALOR LATENTE (W/m2)

FLUJO DE CALOR SUPERFICIAL (W/m2)

FLUJO DE CALOR SENSIBLE (W/m2)

RADIACIÓN NETA (W/m2)

Media 38,22 22,21 155,20 215,62

Máximo 46,88 27,82 182,52 249,48

Mínimo 33,12 16,77 117,86 191,54

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Temperatura de salida:

Eficiencia:

T = T, + Qu = Q.

i c• Ac

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Análisis del proceso de transferencia de calor en un colector de placa plana

Ecuación de Balance Energético en colectores de placa plana Ec. 1.

Qabs = Qutli Qperd du

( 1 )

Qabs (W): Es el calor total incidente absorbido por unidad de tiempo, Ec. 2. Qúui (W)=Q.: Es el calor útil que se trasfiere al fluido de trabajo, Ec. 3. Qperd (W): Perdidas de calor (alrededores) por radiación, convección y conducción, Ec. 4.

du/dt (W): Rapidez del cambio de energía almacenada en el colector, despreciable au

= O. dt

Qabs = HA,(ra) (2)

H (W/m2): Es la radiación solar incidente. Ac (m2): Es el área efectiva del colector. r: Transmitáncia solar efectiva de la cubierta del colector a: Absorbancia de la placa absorbente del colector.

dT

Quni = maCP7ií

(3)

ma (kg): Masa de aire C, (J/kg°C): Capacidad calorífica del fluido dT/dt (°C/s): Rapidez del cambio de cambio de temperatura con respecto al tiempo

Qperd = Ulit a (Tp — Ta )

(4)

U1 (W/m2°C): Coeficiente de pérdidas de calor por radiación, convección y conducción, Tp (°C) temperatura media de la placa de absorción, T. temperatura del ambiente, I. radiación incidente.

Inclinación de colector solar

El ángulo de inclinación óptimo de las superficies captadoras de un sistema solar está determinado por muchos factores, entre ellos la radiación incidente en el lugar donde va situada la instalación, y el cielo solar, donde influye la sombra de objetos que no pueden ser eliminados, como edificios (M. Pareja 2012), montañas, etc.

La ubicación del colector en nuestro caso (hemisferio sur) debería estar hacia el norte con una inclinación similar a la latitud para que los rayos del sol incidan perpendicularmente a la superficie y se tenga mejor aprovechamiento, pero por cuestiones de limpieza (para que el polvo que se acumula en la superficie tienda a resbalar, la lluvia no se acumule o la lluvia sea la encargada de limpiar por si sola la superficie) se les puede dar una inclinación de ±10° sin que esto afecte sensiblemente su funcionamiento (C.L Hii, 2012).

Modelado de la cámara de secado

Las hipótesis bajo las cuales se ha realizado el modelo son las siguientes: el agua extraída del producto se incorpora en forma de vapor saturado a la corriente de aire; los intercambios de radiación entre las paredes de la cámara y el producto se consideran despreciables; el agua del producto se supone que está en estado líquido y distribuida uniformemente en él; la temperatura del aire a la entrada de la cámara de secado se estima que coincide con la temperatura de salida del colector; la temperatura del aire situada entre las bandejas del producto se determina como media entre la temperatura de entrada y salida de la cámara por la disposición de las bandejas, para la simulación del secado en modo mixto se considera exclusivamente la acción de la radiación en la bandeja inferior; que la superficie de las paredes interior y exterior son diferentes; por último, se considera las paredes opacas de la cabina de acero inoxidable con un aislante de fibra de vidrio, espesor de 5 cm (I. Montero 2005).

Siguiendo la secuencia en los balances para la instalación genérica, particularizado para la disposición que nos ocupa, se establece las siguientes ecuaciones:

1) Intercambio entre el flujo de aire caliente, el producto y las paredes internas del secadero, Ec 5.

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INCREMENTO DE TEMPERATURA

7110 600 102 109)011£0121:101300141)015A0161301700

Horas

•■■Guayaq..11

Riobamba

10

Y 8

/ ......

64 2

o

TEMPERATURA SIMULADA PARA COLECTOR DE 2 m DE LARGO

8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 izZ id cr;

50,00 u "« 40,00

30,00

20,00

10,00

0,00

----GUAYAQUIL

-RIOBAMBA

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mas.cPas. (Taso — Tris)

= haptApi.(Tas4 Tpl.) ha412.11p2.(Tas.mod — Tp2)

+ 2. ha jo. S pii.(Tam — rpi1) + 2. hapi2•Spi2 • (ras,* Tpi2)

(5)

Siendo ina,: caudal másico de aire seco (kg/s); cpw: calor específico del aire (J/kg °C); Taso y Tacs: temperatura del agente desecante (aire) a la entrada y salida de la cámara de secado respectivamente (°C); ras, med: temperatura del aire situado entre las dos bandejas del producto (°C); ha.py y ha,p2: coeficientes convectivos aire-producto para la bandeja inferior y superior (W/m2°C); Ap1 y Ap j. superficie de las bandejas inferior y superior que contienen al producto (m2); Tp1 y Tp2: temperatura del producto húmedo de la bandeja inferior y superior respectivamente (°C); ha,pi coeficiente de transmisión de calor convectivo aire-pared traslucida (W/m2°C); Spil : superficie de una de las paredes traslucidas de la cámara (m2); Tpil: temperatura de la pared interna translucida (°C); ha.pi2: coeficiente de transmisión de calor convectivo aire-pared opaca (W/m2°C); Spa: superficie de una de las paredes opacas de la cámara (m2); Tpa: temperatura de la pared interna opaca (°C).

Tas.mad = Taso Tas.s

2

3. RESULTADOS

Para el procesamiento se ha tomado una de datos a nivel del mar en el aeropuerto de Guayaquil ( ubicada a 2° 12' 00" latitud Sur y a 79° 53' 00" de longitud Oeste, con un promedio de altitud de 4,60 metros sobre el nivel del mar) y otra de Riobamba (Se encuentra en el centro geográfico del país, en la cordillera de los Andes, a 2.754 msnm, Ubicación, 1°40'6.94"Sur 78°39'2,50"Oeste) (Paginas web).

Se ha procedido a obtener, la temperatura de salida del colector y la eficiencia en función del tiempo y la radiación, con flujo másicos de referencia de 0.06 Kg/s se presenta algunos resultados en las Figs. 1, 2 y 3.

Figura 3. Incremento de temperatura en los datos procesados de Guayaquil y Riobamba, colector lxlm.

Figura 4. Resultados de temperatura en el tiempo de un colector de 2x1 m, simulado para Riobamba y Guayaquil.

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EFICIENCIA RIOBAMBA - GUAYAQUIL

SA

S/

56

11 55

.2 54 / 53

"' 52

51

50

O Riobamba

Guayaquil

61

900 W/m2 600 W/m2 300 W/m2

Redimido

TEMPERATURA MEDIDA EN EL PROTOTIPO Y CALCULADA EN EL MODELO

35

15

Gw

15

30

alu■ a r.oper Mora LIS

TEMPERATURA MEDIDA Y SIMULADA EN LA CAMARA DE SECADO

10

2 3 • 5 5 7 8 141.881

■••—• ledo lama,. de 1.,d810

—O— Tenlo amo • dr 5/88810 518~11

25

10

l 15

I>

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Figura 5. Resultados de eficiencia de salida del colector respecto a la radiación ingresada con los datos de Riobamba y Guayaquil, temperatura 20 °C y

velocidad convectiva 1 m/s, colector 1 xl m.

Figura 6 Comparación entre datos calculados con el modelo y medidos con un prototipo.

En el caso de la cámara de secado se han hecho las primeras pruebas midiendo directamente en el secador y comparando con los cálculos realizados hasta instalar el sistema de captura que se está implementando para el prototipo, en la Fig. 7.

Figura 7. Resultados cámara de secado.

4. CONCLUSIONES

• El modelo identifica diferencias del comportamiento de la variación de temperatura y eficiencia entre condiciones normales de la zona ecuatorial y otras latitudes respecto a Riobamba, que se alla en el altiplano Ecuatoriano.

• El gradiente de temperatura Riobamba presenta una pendiente mayor en su incremento o decremento, respecto al nivel del mar, debido al alto flujo de calor sensible.

• La eficiencia en condiciones de altura, es menor que en condiciones normales, debido al tener un mayor calor latente.

• Las condiciones dinámicas particulares de la atmósfera de la ciudad de Riobamba se ven manifiestas en los resultados, calculados y medidos, lo que requiere ser reconsiderado en el diseño de los secadores solares y los procesos de los mismos.

• La simulación en la cámara de secado presenta valores con tendencia similares a los medidos experimentalmente.

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XXI Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (%17- SPES), Piura, 10 -14.11.2014

AGRADECIMIENTO

Al grupo de energía alternativa de la ESPOCH, al proyecto secador solar de la UNACH, al proyecto Calidad del Aire UNACH, por la ayuda para el desarrollo del presente trabajo.

REFERENCIAS

A. Picard, R S Davis, M Gláser and K. Fujii, 2008, "Revised formula for the density of moist air (CIPM-2007)", Metrología 45, 149-155.

A. Castañeda, A. González, R. Guzmán, O. Ibarra, 2012; "Desarrollo de un horno solar para el secado de plantas y vegetales usando control difuso", Acta Universitaria, Unive

A. Creus, 2010; "Energía termosolar", Cano pina S. L., Cataluña España, ISBN:978-84-95693- 46-4.

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http://tallerecologista.org.ar/rosariosolar/manuales/ManualdeConstrucciondeColectoresSolaresTermicos-TE.pdf Manual de construcción de colectore solares térmicos

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