Msc. CESAR RIVASPLATA CABANILLAS UNJBG – CERT – Tacna - PERÚ [email_address]   PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE UNA PLANTA DE SEC...
 
CAPITULO I RESUMEN DEL PROYECTO
RESUMEN En el presente trabajo  se desarrolla el proceso de planificación, diseño, y análisis de costos unitarios, de una ...
LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA Esta planta de secado formará parte del Complejo Productivo Agroindustrial del Distrito de Ite, ...
VOLUMEN DE PRODUCCIÓN El distrito de Ite cuenta con  900 hectáreas  de  AJÍ   a razón de 11,000 Kg./ Ha
EL PROBLEMA El secado tradicional, expuesto directamente en el suelo y al ambiente libre no solo esta sometido a una perma...
Las deficiencias consisten: Baja Calidad del Producto Indicadores de contaminación Pérdidas por depredación de roedores (c...
OBJETIVOS  La instalación de una Planta que funcione con  “SECADORES SOLARES MIXTOS A CONVECCION FORZADA,  MODULARES DEL T...
CAPITULO III ANTECEDENTES
La alternativa del secado técnico solar, representa una solución práctica a la problemática de la mejora en calidad y pérd...
 
 
 
 
ÉPOCA DE COSECHA Las cosechas de ají, se producen durante los meses de  Febrero, Marzo, Abril, Mayo, Junio y Julio.  Estos...
CONSECUENCIAS  Ocasiona un Bajo Rendimiento Maltrato del producto Gastos de Transporte Mayor numero de días de secado
CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO FINAL  El ají seco es un producto intermedio que se emplea como materia prima en la industria...
La humedad obtenida del producto final es de aproximadamente  12-20% El producto final (AJÍ SECO) tiene un rendimiento de ...
CARACTERISTICAS DEL PRODUCTO <ul><li>En estado fresco: Cuando se cosecha: 80-85% de humedad. </li></ul><ul><li>Se seca sob...
Características del secado <ul><li>Durante las primeras 6 horas el contenido de humedad disminuye de 3.99 a 3.55 (base sec...
<ul><li>Remover 4.8 kg de vapor requiere317.10 kg de aire seco. Con un caudal de 0.08 m3/s </li></ul><ul><li>Velocidad pro...
Reducción de mermas  <ul><li>Reducción de mermas del 20% al 5% </li></ul><ul><li>El ají se seca desde el 80% al 15% </li><...
CAPITULO IV INGENIERÍA DEL PROYECTO
PROCESO DE DISEÑO  PARA EL SECADO SOLAR DE AJI
 
DIAGRAMA DE BLOQUES  DE SIMULACIÓN COMPUTARIZADA DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO
INICIO INGRESAR DATA METEREOLÓGICA CALCULAR RADIACIÓN ABSORBIDA CALCULAR ENERGÍA ÚTIL Q u CALCULAR DEMANDA ENERGÍA REMOVER...
COMPONENTES BÁSICOS DE UN SECADOR MALLA METALICA POLICARBONATO TRANSPARENTE MUESTRA A SECAR CALAMINA MALLA METALICA Estruc...
DIMENSIONES DEL CABEZAL MODULAR DEL SECADOR
ESTRUCTURA DE LA BASE Y DE LA MALLA DE SOPORTE DEL PRODUCTO
ESTRUCTURA DEL ANCLAJE DE LOS PILARES Pilar (madera o fierro) Anclaje Metálico Perfil Metálico Base Compactada (terreno na...
CORTE LONGITUDINAL DEL SECADOR  VENTILADOR CENTRIFUGO COLECTOR PLACA METALICA MODULO DE SECADO CARACTERÍSTICAS: Sistema mi...
PROCESO SIMULADO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA DE SECADO EDIFICACION EXISTENTE PLATAFORMA  DE  DESCARGA DE PRODUCTO PLAT...
Secador tipo túnel a ventilación forzada Características
Dimensionamiento <ul><li>Capacidad: 900-100kg. </li></ul><ul><li>Ventilador centrifugo, motor 1/3HP </li></ul><ul><li>Remo...
Características de secado <ul><li>Tiempo de secado:  7-9 días  y 12 a 14 días. </li></ul><ul><li>Remover el producto cada ...
CAPITULO VI ANÁLISIS ECONÓMICO
CALCULO DEL AHORRO DE CONSUMO DE ENERGÍA Teniendo en cuenta la relación de  1:5  de materia prima con producto terminado s...
CÁLCULO DE INGRESOS POR AJÍ SECO OBTENIDO  CON MEJOR CALIDAD Se asume que se puede pagar  S/.1  más por kilo a compradores...
CÁLCULO DEL FINANCIAMIENTO El secador solar tiene un costo de  S/. 15 000.00 El financiamiento se puede realizar a través ...
VARIABLES ECONOMICAS Se calculó:  VAN =  S/. 15.665,83  con una vida  de 10 años  para el proyecto. Este valor positivo no...
AJÍ ME QUEDO! GRACIAS
CÁLCULOS ECONÓMICOS PARA DETERMINAR EL  VAN Y EL TIR ANEXOS
CALCULO DEL AHORRO DE CONSUMO DE ENERGÍA
CÁLCULO DE INGRESOS POR AJÍ SECO OBTENIDO  CON MEJOR CALIDAD
CALCULO DEL FINANCIAMIENTO Tasa de Interes 11% Período Años: 10 AÑO CUOTA INTERES AMORTIZ SALDO 0       15000,00 FINANCIAM...
FLUJO DE CAJA PROYECTADO A 10 AÑOS
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PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE UNA PLANTA DE SECADO SOLAR PARA AJÍ

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PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE UNA PLANTA DE SECADO SOLAR PARA AJÍ
C. Rivasplata UNJBG
XVI SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR
Blog: http://solucionessolares.blogspot.com/

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  1. 1. Msc. CESAR RIVASPLATA CABANILLAS UNJBG – CERT – Tacna - PERÚ [email_address] PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DE UNA PLANTA DE SECADO SOLAR PARA AJÍ XVI Simposio Peruano de Energía Solar Arequipa 2-6 Nov. 2009
  2. 3. CAPITULO I RESUMEN DEL PROYECTO
  3. 4. RESUMEN En el presente trabajo se desarrolla el proceso de planificación, diseño, y análisis de costos unitarios, de una planta de secado para AJÍ, tomando como referencia un módulo de secador solar tipo túnel a ventilación forzada que se ubicará en el Distrito de ITE – Tacna – Perú.
  4. 5. LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA Esta planta de secado formará parte del Complejo Productivo Agroindustrial del Distrito de Ite, y ha de contribuir en la cimentación de los planes de desarrollo sostenible y de ciudades limpias en esta jurisdicción distrital. ITE ITE
  5. 6. VOLUMEN DE PRODUCCIÓN El distrito de Ite cuenta con 900 hectáreas de AJÍ a razón de 11,000 Kg./ Ha
  6. 7. EL PROBLEMA El secado tradicional, expuesto directamente en el suelo y al ambiente libre no solo esta sometido a una permanente contaminación, sino también a pérdidas que en muchos casos son mayores al 10% de la producción.
  7. 8. Las deficiencias consisten: Baja Calidad del Producto Indicadores de contaminación Pérdidas por depredación de roedores (conejos silvestres), u otros; Grado de coloración no uniforme, Pérdidas de las características organolépticas por resecamiento del producto etc.
  8. 9. OBJETIVOS La instalación de una Planta que funcione con “SECADORES SOLARES MIXTOS A CONVECCION FORZADA, MODULARES DEL TIPO TÚNEL” , que operen utilizando en un gran porcentaje la ENERGÍA SOLAR como recurso gratuito, y complementar esta energía libre, bajo la exigencia de una producción continua, con otro tipo de energía (electricidad o GLP).
  9. 10. CAPITULO III ANTECEDENTES
  10. 11. La alternativa del secado técnico solar, representa una solución práctica a la problemática de la mejora en calidad y pérdidas del ají producido en Ite, habiéndose desarrollado diversos modelos de secadores.
  11. 16. ÉPOCA DE COSECHA Las cosechas de ají, se producen durante los meses de Febrero, Marzo, Abril, Mayo, Junio y Julio. Estos tres últimos meses se caracterizan por una disminución de la radiación solar, con días nublados y una persistente llovizna o garúa, pero con algunas horas de sol durante el día, lo que ocasiona que el ají sea trasladado a lugares lejanos, junto a las laderas de cerros o en lugares inclinados.
  12. 17. CONSECUENCIAS Ocasiona un Bajo Rendimiento Maltrato del producto Gastos de Transporte Mayor numero de días de secado
  13. 18. CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO FINAL El ají seco es un producto intermedio que se emplea como materia prima en la industria del pimentón o páprika, el ají molido y a la oleorresina de pimentón.
  14. 19. La humedad obtenida del producto final es de aproximadamente 12-20% El producto final (AJÍ SECO) tiene un rendimiento de 5:1
  15. 20. CARACTERISTICAS DEL PRODUCTO <ul><li>En estado fresco: Cuando se cosecha: 80-85% de humedad. </li></ul><ul><li>Se seca sobre el suelo en capas de 5-6 kg/m2. </li></ul><ul><li>Numero de dias 10-15 dias de Dic-Marz </li></ul><ul><li>De Abril a Junio 20-30 dias </li></ul><ul><li>Perdidas: entre 15-25 % , </li></ul>
  16. 21. Características del secado <ul><li>Durante las primeras 6 horas el contenido de humedad disminuye de 3.99 a 3.55 (base seca) </li></ul><ul><li>Ejm para una carga de 330 kg se eliminan 4.8 de agua /hora </li></ul><ul><li>La humedad relativa del aire aumenta en 10% a 15% </li></ul><ul><li>Las condiciones del aire son T=20ºc </li></ul><ul><li>Hr= 55%, Tf 35ºC, Hf 65% </li></ul>
  17. 22. <ul><li>Remover 4.8 kg de vapor requiere317.10 kg de aire seco. Con un caudal de 0.08 m3/s </li></ul><ul><li>Velocidad promedio del aire:0.14 m/s </li></ul><ul><li>La eficiencia del secador es de 0.58 kg de agua/m2dia </li></ul><ul><li>Tiempo de secado de 6-9 dias (Enero-marzo) y de 14-18 días abril - junio </li></ul>
  18. 23. Reducción de mermas <ul><li>Reducción de mermas del 20% al 5% </li></ul><ul><li>El ají se seca desde el 80% al 15% </li></ul><ul><li>Así por cada tonelada de ají fresco se obtiene 236 kg de ají seco. </li></ul><ul><li>Considerando 5% de perdidas se obtiene 224 kg y con el 20% solo 189 kg. </li></ul>
  19. 24. CAPITULO IV INGENIERÍA DEL PROYECTO
  20. 25. PROCESO DE DISEÑO PARA EL SECADO SOLAR DE AJI
  21. 27. DIAGRAMA DE BLOQUES DE SIMULACIÓN COMPUTARIZADA DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO
  22. 28. INICIO INGRESAR DATA METEREOLÓGICA CALCULAR RADIACIÓN ABSORBIDA CALCULAR ENERGÍA ÚTIL Q u CALCULAR DEMANDA ENERGÍA REMOVER REQUERIMIENTO DESDE EL ALMACENAMIENTO AYUDA DE ELEMENTO AUXILIAR PARA CUBRIR DEFICIT CALCULAR EL COSTO ANUAL DEL CALENTAMIENTO SOLAR (Cse = costo anual / Energía anual entregada) FIN Completar cálculos para 8760 hr Puede una unidad de EIS abastecer demanda CALCULAR RAD. DIFUSA Y DIRECTA SI NO
  23. 29. COMPONENTES BÁSICOS DE UN SECADOR MALLA METALICA POLICARBONATO TRANSPARENTE MUESTRA A SECAR CALAMINA MALLA METALICA Estructura : En tubería de fierro cuadrado ,ángulos de fierro de soporte, completamente modular y desmontable., con cubierta protectora en pintura anticorrosiva y al horno y/o epóxica
  24. 30. DIMENSIONES DEL CABEZAL MODULAR DEL SECADOR
  25. 31. ESTRUCTURA DE LA BASE Y DE LA MALLA DE SOPORTE DEL PRODUCTO
  26. 32. ESTRUCTURA DEL ANCLAJE DE LOS PILARES Pilar (madera o fierro) Anclaje Metálico Perfil Metálico Base Compactada (terreno natural) Perno Metálico
  27. 33. CORTE LONGITUDINAL DEL SECADOR VENTILADOR CENTRIFUGO COLECTOR PLACA METALICA MODULO DE SECADO CARACTERÍSTICAS: Sistema mixto con precalentamiento solar y circulación forzada.   48 m 2 de área de SECADO .   Superficie bruta ocupada : 12 m2 de área de COLECTOR SOLAR .   12m 2 12m 2 48m 2 48m 2 Energía auxiliar : Solo en caso de procesos continuos (GLP)   Forma de operación : Por tandas
  28. 34. PROCESO SIMULADO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA DE SECADO EDIFICACION EXISTENTE PLATAFORMA DE DESCARGA DE PRODUCTO PLATAFORMA DE CARGA DE PRODUCTO PRODUCTO FINAL AJI SECO 7-8% Ho
  29. 35. Secador tipo túnel a ventilación forzada Características
  30. 36. Dimensionamiento <ul><li>Capacidad: 900-100kg. </li></ul><ul><li>Ventilador centrifugo, motor 1/3HP </li></ul><ul><li>Remocion de agua de 57 kg/ primeras horas. </li></ul><ul><li>Velocidad del aire a la salida 0.6m/s ( 1.5-2.5 m/s) </li></ul><ul><li>Caida de presion 50-100 Pa </li></ul><ul><li>Densidad de carga: 13-16 kg/m2 </li></ul>
  31. 37. Características de secado <ul><li>Tiempo de secado: 7-9 días y 12 a 14 días. </li></ul><ul><li>Remover el producto cada 4 a 5 días </li></ul><ul><li>Cubriendo entrada de ventilador se regula flujo. </li></ul><ul><li>Tener cuidado con el suministro de electricidad (cortes ) abrir ventanas. </li></ul><ul><li>Rentabilidad 20% </li></ul>
  32. 38. CAPITULO VI ANÁLISIS ECONÓMICO
  33. 39. CALCULO DEL AHORRO DE CONSUMO DE ENERGÍA Teniendo en cuenta la relación de 1:5 de materia prima con producto terminado se estima que se ahorran alrededor de S/.1054.1 por año
  34. 40. CÁLCULO DE INGRESOS POR AJÍ SECO OBTENIDO CON MEJOR CALIDAD Se asume que se puede pagar S/.1 más por kilo a compradores a nivel nacional ya que no sería un producto “DE CHACRA” sino un producto que puede ser vendido directamente a consumidor final Asumiendo eso se puede tener ingresos adicionales de S/. 7200 anuales solamente de ají seco.
  35. 41. CÁLCULO DEL FINANCIAMIENTO El secador solar tiene un costo de S/. 15 000.00 El financiamiento se puede realizar a través de una entidad bancaria a una tasa de interés del 11% en un período de 10 años
  36. 42. VARIABLES ECONOMICAS Se calculó: VAN = S/. 15.665,83 con una vida de 10 años para el proyecto. Este valor positivo nos indica que conviene realizar la inversión para el diseño del secador solar. Se calculó: TIR = 31% El diseño y utilización del secador solar es rentable en los 10 años del proyecto.
  37. 43. AJÍ ME QUEDO! GRACIAS
  38. 44. CÁLCULOS ECONÓMICOS PARA DETERMINAR EL VAN Y EL TIR ANEXOS
  39. 45. CALCULO DEL AHORRO DE CONSUMO DE ENERGÍA
  40. 46. CÁLCULO DE INGRESOS POR AJÍ SECO OBTENIDO CON MEJOR CALIDAD
  41. 47. CALCULO DEL FINANCIAMIENTO Tasa de Interes 11% Período Años: 10 AÑO CUOTA INTERES AMORTIZ SALDO 0       15000,00 FINANCIAMIENTO 1 3150 1650 1500 13500,00 PARA EL SECADOR 2 2985 1485 1500 12000,00 3 3150 1320 1500 10500,00 4 2985 1155 1500 9000,00 5 2820 990 1500 7500,00 6 2325 825 1500 6000,00 7 2160 660 1500 4500,00 8 2325 495 1500 3000,00 9 2160 330 1500 1500,00 10 1995 165 1500 0,00
  42. 48. FLUJO DE CAJA PROYECTADO A 10 AÑOS
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