Browsing by Author "CHOCOBAR VILLEGAS, GABRIELA RAQUEL WALLY"
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Thesis EVALUACIÓN TÉCNICA-ECONÓMICA DE INCORPORAR RECIRCULACIÓN DE AIRE CALIENTE SOLAR EN PROYECTOS INDUSTRIALES DE SECADO DE PRODUCTOS(2018) CHOCOBAR VILLEGAS, GABRIELA RAQUEL WALLY; CHOCOBAR VILLEGAS, GABRIELA RAQUEL WALLY; ESPINOZA SILVA, JAIME; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA MECÁNICA; MENA YANSSEN, RAFAELEn la actualidad, las tecnologías existentes en materia de deshidratado, radican principalmente en dos sistemas. Por un lado, el deshidrato en base a la combustión de gas, el cual pese a garantizar buenos resultados, conlleva una gran inversión inicial, así como también altos costos de operación además de las implicancias medioambientales. Por el otro, un método prácticamente artesanal como lo es el deshidratado al aire libre, el cuál prácticamente no requiere inversión, tampoco interfiere con el medioambiente, pero al ser un proceso dependiente de las condiciones climatológicas no garantiza resultado alguno. Es por esto, que la presente investigación pretende apoyar los sistemas de deshidratado solar existentes con el fin de acercarlos a la población y a la vez, aumentar la eficiencia de este tipo de sistemas para hacerlos más competitivos tanto técnica como económicamente. En primera instancia se estudió la posibilidad de añadir un ducto de recirculación, el cual pretende aumentar la eficiencia del sistema reutilizando el aire que sale de la cámara de secado con propiedades de temperatura y humedad mejores que las del ambiente. Estudios posteriores demostraron que la instalación del ducto no genera los resultados esperados es por esto, que se opta por investigar el almacenamiento térmico como mejora para el deshidratado solar. La investigación derivó en la búsqueda de un material, el cual resultó ser una mezcla de 90%(w) CaCl2 y 10% Ca(NO3)2 con un 5% de la masa total de Cal como Nucleador. Dicha mezcla es capaz de almacenar 193 [kJ/kg] de energía térmica durante las horas de mayor radiación para posteriormente disipar esa energía en forma de calor útil, con un costo de 3.690 [$/kg], este aporte alcanzó una duración de 7 [horas] validadas tanto teórica como experimentalmente, lo que plantea una solución a uno de los principales problemas del deshidratado por energía solar, la dependencia de las horas de radiación para su correcto funcionamiento. En comparación con la Sal de Glauber el calor almacenado por la mezcla representa un 77,2%, siendo un 73,64% menor el costo. El aumento en las horas de aporte calórico supone un aumento sustancial en la eficiencia de los sistemas alimentados por energía solar, este aumento depende de la masa de mezcla que se introduzca al sistema, en este caso en particular, se pretende aumentar la eficiencia en un 20% y así poder prescindir completamente del uso de gas en el proceso de deshidratado en estudio. Estudios económicos demostraron la viabilidad técnico-económica de un proyecto alimentado 100% con energías limpias, con un TIR de 27%, un VAN de 132 millones de pesos y un Payback de 6 años, además de necesitar una inversión un 52% menor que la de un proyecto alimentado con energías convencionales. Una masa de 8 [Ton] de mezcla, con un volumen de 4,8 [m3], y un costo de 29.520.000 CLP, representa un 20% del calor necesario para deshidratar 6250 kg de nuez al día, que fueron los parámetros utilizados en este trabajo de título y corresponden a un proyecto a gran escala de deshidratado.Es importante destacar que además de la eficiencia energética, se busca mantener bajo los costos de inversión y operación, ya que se pretende ofrecer una alternativa a los pequeños y medianos agricultores chilenos con el fin de preferir cada vez más la alta radiación existente en el país para alimentar sus procesos, lo que significa un proceso mucho menos invasivo para el medio ambiente.
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