Asociación Peruana de
Energía Solar y del Ambiente

Tema:
SECADO DE PRODUCTOS
AGROALIMENTARIOS CON ENERGÍA
SOLAR

Exposito...
ENERGIA
El uso intensivo de la energía ha sido uno de los
factores claves en el proceso de transformación de
las formas de...
ANTECEDENTES
 Antes de 1880 las fuentes energéticas principales eran la madera, el
carbón, el viento y el agua.
 Entre 1...
CONTAMINACION AMBIENTAL

Paralelamente, hemos asistido al sostenido aumento de
la contaminación ambiental producido en una...
FUENTES RENOVABLES
Una de las soluciones que contribuirá a resolver los
problemas será el incremento del uso de fuentes
qu...
SECADO SOLAR

Una de las actividades en el medio rural que consume cantidades
importantes de energía es la de secado de pr...
SECADO SOLAR

El secado al aire libre, donde los productos se
exponen directamente al sol , es uno de los usos más
antiguo...
ALGUNAS CONSECUENCIAS

SECADO SOLAR
SECADO SOLAR

FUENTE
:

Tecnología madura: Dícese de la tecnología que ha alcanzado su «nivel de rendimiento adecuado»
en ...
SECADO SOLAR

El objetivo de un proceso de secado es la extracción de agua de un
producto, que puede realizarse por difere...
SECADO SOLAR

Por que secar los alimentos?
SECADO SOLAR
MEDIO SECADOR
SECADO SOLAR
VENTAJAS DEL SECADO SOLAR

 Los procedimientos son sencillos, naturales y económicos, ya que no se
utilizan equipos costo...
SECADO SOLAR

 Aumenta el valor agregado de la materia prima, sobre todo cuando los
productos se producen o adquieren a b...
ASPECTOS GENERALES DEL SECADO
VELOCIDAD DE SECADO

La velocidad con que seca un producto depende de varios factores,
algunos directamente relacionados c...
CURVAS DE SECADO DE UN PRODUCTO
Fig. 2 Tendencia de las curvas: Variación de Peso (A), Velocidad de secado (B) Isoterma de Sorción (C).
En consecuencia, el secado de productos agroalimentarios es, en
esencia, un fenómeno de migración de agua desde el interio...
Producto

Frutas
Damascos, duraznos
Bananas
Higos
Uvas
Arándanos
Hortalizas
Zanahoria
Hortalizas de hoja:
perejil
Mandioca...
POTENCIAL DEL SECADO
CONDICIONES DEL AIRE DE SECADO OBSERVADAS
SOBRE LA CARTA PSICROMÉTRICA
GRAPSI_DRAW4.exE

FUENTE: http://evandro.eng.br/grapsi.html
TECNOLOGÍA

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Fuente de energía que los activa:
Almacenamiento de energía:
Mecanismo de secado principal:
Tipo de flujo d...
TECNOLOGÍA
A continuación mostramos distintos tipos de SS mencionando algunas de sus
características. libre:
a) Secado al ...
TECNOLOGÍA
c) Secador indirecto con silo o cámara de secado en forma de silo:

Este secador solar funciona con el
precalen...
TECNOLOGÍA
d) Secador-invernadero de circulación natural

Este secador se puede
construir
con
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TECNOLOGÍAS PRINCIPALES
Secadores Indirectos, el sol no incide sobre el producto
Chimenea

Se recomiendan los
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TECNOLOGÍAS PRINCIPALES
Secadores Directos, el sol incide sobre el producto

Secador solar con forma de caja con cubierta ...
TECNOLOGÍAS PRINCIPALES
Secadores Mixtos, combinación de los dos anteriores

Esquema de un prototipo de secador mixto con ...
ASPECTOS TECNOLÓGICOS IMPORTANTES
MOVIMIENTO DEL AIRE
hay dos formas de lograr el movimiento del aire, por diferencia
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ORÍGENES DEL MOVIMIENTO DEL AIRE

El caudal de aire requerido para el secado se puede lograr sólo si entre
los extremos de...
DISEÑO
El diseño de un secador es un proceso muy importante previo a la
construcción del mismo; ya que en este punto se co...
MATERIALES Y PROCESOS DE MANUFACTURA
MATERIAL
Malla plástica

Ventaja
Bandeja
Más flexible y de menor precio

Desventaja

...
Tipo de secador: SECADOR TÚNEL CON VENTILADOR DE EXTRACCIÓN

Figura 1. Conjunto de secadores
solares

Figura 2. Interior d...
Tipo de Secador: MODELO MIXTO UTA0108

FOTOGRAFIA: SECADOR MODELO mixto

ESQUEMA
Tipo de secador: SOLAR COMBINADO (TÉRMICO Y FOTOVOLTAICO), SSC

Figura 1. Sistemas de calentamiento solar indirecto (izqui...
Tipo de secador: SECADORES SOLARES EN COSTA RICA

VISTA FRONTAL

MARAÑÓN

IMÁGENES DE PRODUCTOS DURANTE Y
DESPUÉS DEL SECA...
Tipo de secador: HÍBRIDO DE TIRO FORZADO

FOTOGRAFIA: SECADOR HÍBRIDO DE TIRO
FORZADO
ESQUEMA
OTROS MODELOS DE SECADORES…
Construcción y emplazamiento del
caño maestro, vista de las campanas
de reducción y acople.
Secador solar usado
en la India; la base
es de techos
ondulados con
láminas de aluminio
en el revés.

CER-UNI/R.Espinoza
E.A.C. CHANCHAMAYO HIGHLAND COFFEE SAC
Planta Principal de Procesamiento:
Av. 7 de Junio Mz "M" Lt. 1A Urb San Carlos La M...
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Piña 3450 kg por cada Proceso de deshidratado)
Platano isla 1350kg por cada proceso de deshidratado
Mango 2250k...
GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
Juan O. Molina Fuertes
jomarmf5@gmail....
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1. secado solar xxspes tacna

  1. 1. Asociación Peruana de Energía Solar y del Ambiente Tema: SECADO DE PRODUCTOS AGROALIMENTARIOS CON ENERGÍA SOLAR Expositor: Juan O. Molina Fuertes Centro de Energías Renovables y Uso Racional de la Energía
  2. 2. ENERGIA El uso intensivo de la energía ha sido uno de los factores claves en el proceso de transformación de las formas de producción y del aumento del nivel de vida en las sociedades mas desarrolladas del planeta.
  3. 3. ANTECEDENTES  Antes de 1880 las fuentes energéticas principales eran la madera, el carbón, el viento y el agua.  Entre 1880 y 1900 aparecieron los motores eléctricos y el automóvil iniciándose el proceso de transformación industrial con gran consumo de energía. El carbón comenzó a predominar como el combustible más utilizado y el petróleo empezó a ser usado con más frecuencia.  Después de la segunda guerra mundial, en 1946, se inició el uso ascendente del petróleo predominando abiertamente después de 1960.  1973 es la fecha clave en que comenzó la primera crisis del petróleo, poniéndose en evidencia las preocupaciones sobre las reservas de las fuentes convencionales de energía. Algunos estudios comenzaron a predecir que la extracción de petróleo podría llegar a su máximo hacia el 2010.
  4. 4. CONTAMINACION AMBIENTAL Paralelamente, hemos asistido al sostenido aumento de la contaminación ambiental producido en una buena parte por el consumo energético. Las lluvias ácidas, el aumento del CO2 y la contaminación de las ciudades fueron los primeros signos inquietantes.
  5. 5. FUENTES RENOVABLES Una de las soluciones que contribuirá a resolver los problemas será el incremento del uso de fuentes que son renovables y no contaminantes como la solar, la eólica, la bioenergía, la geotermia y otras. Ellas tienen virtudes a considerar en el marco de un desarrollo sustentable como ser su inagotabilidad, su gran disponibilidad, el bajo grado de contaminación y su distribución sobre una buena parte de nuestra Tierra.
  6. 6. SECADO SOLAR Una de las actividades en el medio rural que consume cantidades importantes de energía es la de secado de productos agroalimentarios. Muchos productos agrícolas requieren un secado poscosecha para su adecuada conservación.
  7. 7. SECADO SOLAR El secado al aire libre, donde los productos se exponen directamente al sol , es uno de los usos más antiguos de la energía solar y es aun el proceso agrícola más utilizado en los países iberoamericanos.
  8. 8. ALGUNAS CONSECUENCIAS SECADO SOLAR
  9. 9. SECADO SOLAR FUENTE : Tecnología madura: Dícese de la tecnología que ha alcanzado su «nivel de rendimiento adecuado» en términos de performance y costo para su incorporación a todo tipo de proyectos-MIT Technology
  10. 10. SECADO SOLAR El objetivo de un proceso de secado es la extracción de agua de un producto, que puede realizarse por diferentes técnicas, siendo las más usuales el contacto natural o forzado del aire, ya sea precalentado o a temperatura ambiente, con dicho producto. El secado evita la proliferación de microorganismos o el desarrollo de reacciones químicas permitiendo su conservación a largo plazo.
  11. 11. SECADO SOLAR Por que secar los alimentos?
  12. 12. SECADO SOLAR
  13. 13. MEDIO SECADOR
  14. 14. SECADO SOLAR
  15. 15. VENTAJAS DEL SECADO SOLAR  Los procedimientos son sencillos, naturales y económicos, ya que no se utilizan equipos costosos ni se requiere energía fósil en su elaboración.  Representa una alternativa renovable no contaminante para aprovechar la energía solar en beneficio del medio ambiente.  Posibilita la conservación de los alimentos y plantas útiles cuando se producen excedentes, en especial en los picos de cosecha de los cultivos estacionales.  Se logra la conservación por largos períodos de tiempo, de cosecha en cosecha, manteniendo disponible los productos todo el año.  Facilita la conservación de los alimentos más perecederos que se descomponen rápidamente.
  16. 16. SECADO SOLAR  Aumenta el valor agregado de la materia prima, sobre todo cuando los productos se producen o adquieren a bajos precios en los picos de las cosechas, lo que actúa proporcionando seguridad alimentaria y regulando el mercado en los períodos de sobreproducción.  Permite aprovechar residuos de cosecha de alimentos que por diferentes razones no son aptos para el consumo directo.  Diversifica el consumo de alimentos y condimentos al tener disponible gran variedad de productos fuera de la época de su cosecha.  Disminuye el peso y el volumen de los alimentos frescos, por lo que facilita el almacenaje y la transportación.  Resulta una buena opción cuando existen dificultades para la transportación de los productos frescos, en especial cuando los centros de consumo y comercialización están alejados de los lugares de producción.  Los procedimientos pueden ser introducidos a cualquier escala de producción: doméstica, en granjas, cooperativas, huertos comunitarios o familiares de pequeña producción.
  17. 17. ASPECTOS GENERALES DEL SECADO
  18. 18. VELOCIDAD DE SECADO La velocidad con que seca un producto depende de varios factores, algunos directamente relacionados con el producto y otros relacionados con el aire de secado, entre los que cabe destacar:  Isoterma de sorción del producto.  Dimensiones del producto.  Velocidad superficial relativa del aire respecto al solido.  Temperatura del aire.  Humedad relativa del aire.  Densidad de carga, porcentaje de llenado, etc.
  19. 19. CURVAS DE SECADO DE UN PRODUCTO
  20. 20. Fig. 2 Tendencia de las curvas: Variación de Peso (A), Velocidad de secado (B) Isoterma de Sorción (C).
  21. 21. En consecuencia, el secado de productos agroalimentarios es, en esencia, un fenómeno de migración de agua desde el interior de su masa hasta su superficie y transferencia consecuente a la corriente de aire que lo circunda, promovido inicialmente por una diferencia de temperatura entre la de la superficie del producto y la de la corriente de aire, y seguidamente, la mayor parte del tiempo que dura el proceso, impulsado por la diferencia de las presiones parciales del vapor de agua en la superficie del producto y en la corriente de aire de secado.
  22. 22. Producto Frutas Damascos, duraznos Bananas Higos Uvas Arándanos Hortalizas Zanahoria Hortalizas de hoja: perejil Mandioca Cebolla y ajo Batata Papa Chauchas - productos de vaina Pimiento Tomate Granos Trigo Maíz Mijo y sorgo Maní Arroz Pre tratamientos Sacar caroso y cortar transversalmente al sentido de la fibra Cortar en rodajas Cortar en mitades, y si se secan enteros hacer un pretratamiento sobre la superficie Remover las ceras de la superficie Remover las ceras de la superficie Temperaturas óptimas del aire de secado 75 oC 60 - 65 oC 40 - 50 oC 60 oC 60 oC Cortar en cubos Entero 50 - 60 oC 80 - 95 oC Cortar en pedazos Cortar transversalmente a la fibra Cortar en cubos Cortar en cubos Sacar las vainas 60 - 70 oC 60 oC 60 - 70 oC 60 - 70 oC 40 - 45 oC Cortar transversalmente a la fibra ó enteros Cortado en mitades, cuartos y rodajas 60 oC 55 - 60 oC Arroz paddy 90 oC 90 oC 90 oC 60 - 70 oC 45 oC Hierbas aromáticas y especerías Orégano Entero CER-UNI/R.Espinoza Salvia Entero Romero Entero 40 - 45 oC 40 – 45 ºC 50 ºC CONDICIONES DE SECADO PARA ALGUNOS PRODUCTOS COMESTIBLES
  23. 23. POTENCIAL DEL SECADO
  24. 24. CONDICIONES DEL AIRE DE SECADO OBSERVADAS SOBRE LA CARTA PSICROMÉTRICA
  25. 25. GRAPSI_DRAW4.exE FUENTE: http://evandro.eng.br/grapsi.html
  26. 26. TECNOLOGÍA - Fuente de energía que los activa: Almacenamiento de energía: Mecanismo de secado principal: Tipo de flujo desarrollado: Tipo de producto: Contenido inicial de humedad bh del PAA Escala productiva asociada al uso Rango de tamaño Asociado al área de bandeja Asociado al volumen húmedo inicial
  27. 27. TECNOLOGÍA A continuación mostramos distintos tipos de SS mencionando algunas de sus características. libre: a) Secado al aire b) Secador de estantes: Este secado se produce mediante el paso del aire sobre el PAA ubicado sobre estantes dispuestos adecuadamente para este fin.
  28. 28. TECNOLOGÍA c) Secador indirecto con silo o cámara de secado en forma de silo: Este secador solar funciona con el precalentamiento del aire, el aire se calienta en el colector solar antes de pasar a la cámara de secado.
  29. 29. TECNOLOGÍA d) Secador-invernadero de circulación natural Este secador se puede construir con una armazón de madera y cubierto con plástico transparente con tratamiento anti-UV
  30. 30. TECNOLOGÍAS PRINCIPALES Secadores Indirectos, el sol no incide sobre el producto Chimenea Se recomiendan los secadores indirectos para productos muy exigentes y cuando se desea secar grandes cantidades de producto fresco. Cámara de secado Colector solar
  31. 31. TECNOLOGÍAS PRINCIPALES Secadores Directos, el sol incide sobre el producto Secador solar con forma de caja con cubierta de vidrio (u otro material transparente) y el producto puesto sobre bandejas a través de las cuales pasa el aire.
  32. 32. TECNOLOGÍAS PRINCIPALES Secadores Mixtos, combinación de los dos anteriores Esquema de un prototipo de secador mixto con flujo de aire forzado.
  33. 33. ASPECTOS TECNOLÓGICOS IMPORTANTES MOVIMIENTO DEL AIRE hay dos formas de lograr el movimiento del aire, por diferencia de temperatura (flujo libre) y por diferencia de presiones (flujo forzado). ORÍGENES DEL MOVIMIENTO DEL AIRE Dentro de un secador el aire tiene que desplazarse entre la entrada y la salida del mismo, de otra forma no funcionará. Para que esto suceda tenemos dos alternativas: provocar su movimiento sin el auxilio de equipo alguno o con aquellos que cumplan con las norma para este fin, un ventilador.
  34. 34. ORÍGENES DEL MOVIMIENTO DEL AIRE El caudal de aire requerido para el secado se puede lograr sólo si entre los extremos de su recorrido en el secador existe una diferencia de presiones que le permita vencer las dificultades generadas por la forma y disposición de los elementos que atraviesa en su recorrido y que se manifiestan como caídas en la presión entre las distintas partes del mismo. PÉRDIDAS DE PRESIÓN A TRAVÉS DEL COLECTOR La pérdida de presión que sufre un fluido que se desplaza dentro de un conducto (de cualquier forma y geometría) se la puede interpretar como la pérdida parcial o total de la fuerza con que cuenta para vencer todo tipo de resistencia opuesta a su desplazamiento.
  35. 35. DISEÑO El diseño de un secador es un proceso muy importante previo a la construcción del mismo; ya que en este punto se consideran las condiciones climáticas, el tipo de producto a secar, la carga necesaria, el tiempo de secado, el tipo de energía y la cantidad disponible convergiendo todo esto en el diseño de un secador que se adecue a las necesidades planteadas.
  36. 36. MATERIALES Y PROCESOS DE MANUFACTURA MATERIAL Malla plástica Ventaja Bandeja Más flexible y de menor precio Desventaja Con el tiempo puede deformarse, no soporta un peso muy grande Más resistente, pudiendo soportar Es más cara más peso Superficie transparente en colector Con un cuidado adecuado puede Vidrio Puede romperse durar toda la vida Más flexible que el vidrio, no se Después de un Policarbonato rompe fácilmente cambiarse Plástico, polietileno anti Después de un Muy flexible y de menor precio UV cambiarse Flujo de aire Metal inoxidable Ventilador Madera Metal tiempo debe tiempo debe Incrementa el consumo de energía, Permite un mejor control del proceso además está limitado a lugares con de secado acceso a energía eléctrica Material de la cámara de secado No aprovecha la radiación solar; Es un aislante, evita el enfriamiento vulnerable a deterioro (por polillas del aire caliente dentro de la cámara por ej.) Es un material conductor térmico, por lo que aprovecha la radiación Vulnerable a oxidación solar para calentar más el aire.
  37. 37. Tipo de secador: SECADOR TÚNEL CON VENTILADOR DE EXTRACCIÓN Figura 1. Conjunto de secadores solares Figura 2. Interior de secador y extractor pasera Figura 3. Secador cargado con tomate, con la cubierta de policarbonato abierta.
  38. 38. Tipo de Secador: MODELO MIXTO UTA0108 FOTOGRAFIA: SECADOR MODELO mixto ESQUEMA
  39. 39. Tipo de secador: SOLAR COMBINADO (TÉRMICO Y FOTOVOLTAICO), SSC Figura 1. Sistemas de calentamiento solar indirecto (izquierda) y directo de aire (derecha) Figura 2. Sistema fotovoltaico Figura 3. Circuito hidráulico del sistema de calentamiento solar indirecto de aire interconectado al túnel de secado.
  40. 40. Tipo de secador: SECADORES SOLARES EN COSTA RICA VISTA FRONTAL MARAÑÓN IMÁGENES DE PRODUCTOS DURANTE Y DESPUÉS DEL SECADO ESQUEMA
  41. 41. Tipo de secador: HÍBRIDO DE TIRO FORZADO FOTOGRAFIA: SECADOR HÍBRIDO DE TIRO FORZADO ESQUEMA
  42. 42. OTROS MODELOS DE SECADORES…
  43. 43. Construcción y emplazamiento del caño maestro, vista de las campanas de reducción y acople.
  44. 44. Secador solar usado en la India; la base es de techos ondulados con láminas de aluminio en el revés. CER-UNI/R.Espinoza
  45. 45. E.A.C. CHANCHAMAYO HIGHLAND COFFEE SAC Planta Principal de Procesamiento: Av. 7 de Junio Mz "M" Lt. 1A Urb San Carlos La Merced - Junín Chanchamayo - Perú Tfnos: 0051(064)531198 / 0051(064) 964676595 #331045 E-mail: exoticoes@hotmail.com / www.highlandproducts.com.pe
  46. 46. · · · · · Piña 3450 kg por cada Proceso de deshidratado) Platano isla 1350kg por cada proceso de deshidratado Mango 2250kg Por cada sesion (Proceso de deshidratado) Carambola 3000 kg Por cada sesion (Proceso de deshidratado) Papaya 1500 kg Por cada sesion (Proceso de deshidratado
  47. 47. GRACIAS POR SU ATENCIÓN Centro de Energías Renovables y Uso Racional de la Energía Juan O. Molina Fuertes jomarmf5@gmail.com Centro de Energías Renovables – UNI WEB: Cer.uni.edu.pe E-mail: Cer@uni.edu.pepe Tel. 3821058

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