Rediseño de un container deshidratador solar a modalidad abatible

Abstract

El presente trabajo se centra en el desarrollo de tecnologías competitivas para el deshidratado de frutas usando la radiación solar. Para ello se investiga acerca de la teoría del deshidratado, identificándose que las variables más importantes a considerar son la superficie de transferencia de calor, la temperatura, la velocidad y humedad del aire, junto con el tiempo de secado. Luego se analiza el mercado de los productos deshidratados tanto en Chile como en el mundo, observándose que Chile se especializa en el deshidratado de frutas (principalmente ciruelas y pasas) e identificándose los países más relevantes en el mercado de las frutas deshidratadas. Esta información se la contrasta con la información de la radiación solar sobre los diferentes países del mundo y se observa que Estados Unidos, Turquía, España, Sudáfrica e Irán son países exportadores de fruta deshidratada y poseen elevados niveles de radiación solar. Luego se revisa el funcionamiento, estructura, componentes, ensamble, transporte y desarrollo de los contenedores deshidratadores solares (CDS), de lo cual se establece que la mayor debilidad del diseño son los costos de transporte que se ven afectados por el gran volumen del CDS, por lo cual se plantea implementar la tecnología de los contenedores abatibles. Se investiga y describe las tecnologías que usan los contenedores abatibles presentes en el mercado y se identifica la presencia de dos modelos de solución que se las denomina origami y asimétrica. Luego se busca la manera de implementar alguna de estas soluciones a los CDS, para ello se hace una lista de las funciones que deberá cumplir el nuevo diseño, se las organiza en un árbol de funciones, luego se las compara y ordena para determinar la prioridad, se realiza un pliegue defunciones. Luego se evalúan las dos alternativas de solución en base a los criterios técnicos y económicos más relevantes, obteniéndose que la solución origami es la más adecuada para el caso y que será el modelo de solución a implementar. A este nuevo producto se lo llamará Container Deshidratador Solar Abatible (CDSA). Se explica el funcionamiento del CDSA que se destaca por la capacidad de retirar las puertas, la pared central y los componentes eléctricos, para poder plegarse y de de esa manera reducir su volumen en un 66 %. Además se plantea la instalación de un sistema que permitas levantar los policarbonatos y de esa manera poder limpiarlos fácilmente. Luego se presentan las medidas generales del diseño en las que se observa que el CDSA cuando está extendido, alcanza una dimensiones de 5058 milímetros de largo, 2456 milímetros de ancho y 2277 milímetros de alto, pero cuando está comprimido, el cuerpo principal posee unas dimensiones de 5000 milímetros de largo, 2260 milímetros de ancho y 630 milímetros de alto. Se explican los subconjuntos que componen el CDSA entre los que se encuentran las cuatro puertas, las cuatro secciones de paredes, la pared divisora, el techo y el piso. Por otro lado los detalles constructivos de los mismos se encuentran en los planos del anexo. En base al diseño se establece cuales son y en que cantidad y costo se pueden adquirir los componentes necesarios para realizar el ensamble, además se estima el tiempo necesario para fabricar una unidad utilizando un equipo de dos personas, el cual se calcula en 48 día hábiles. En base a todo lo anterior se calcula el costo de construir una unidad del CDSA con un valor aproximado de 7.855.000 [CLP]. Para permitir que los tres CDSA sean apilados de forma segura dentro de un contenedor de 20 pies y de esa manera sean transportados a largas distancias se diseñan estructuras de soporte que se posicionan en las esquinas y en el centro, cuyos detalles constructivos se encuentran en el anexo. Se analiza cual podría ser el ahorro que se puede lograr en el transporte de tres CDSA a nivel nacional e internacional, observándose que a nivel nacional el rango de ahorro se encuentra entre 2.000.000 [CLP] por unidad en el caso de que dese enviar tres unidades a Arica y 138.000 [CLP] en caso de que desee enviar a un destino cercano como San Esteban. Para el caso internacional, se analiza el costo del transporte marítimo a los puertos de destino de los países más relevantes, observándose que el costo unitario se puede reducir entre 2.280.000 [CLP] en el caso de envío a Sudáfrica y 497.000 [CLP] en el caso de un envío a Valencia. Finalmente se detalla el proceso de instalación del CDSA en el lugar de destino y se menciona el contenido del video que acompaña al producto, el cual es una explicación visual de la instalación, funcionamiento y limpieza de los paneles del CDSA.