ANÁLISIS DE COLECTORES SOLARES PLANOS PARA LA CALEFACCIÓN DE AIRE EN LA INDUSTRIA DE DESHIDRATADOS DE FRUTOS EN CHILE

Abstract

El presente trabajo tiene como finalidad realizar un análisis técnico y financiero en la utilización de energía solar para el calentamiento de aire con el fin de secar frutas. Para esto se realizó un análisis a través del software RETScreen con el fin de evaluar técnica y financieramente el comportamiento de un sistema de colectores solares en todas las regiones de Chile y determinar qué regiones son las más idóneas para la aplicación de energía solar en el secado de frutas dependiendo de la existencia de plantas de deshidratados y dependiendo de las condiciones climáticas del lugar.

Uno de los motivos para realizar este estudio fue el alto potencial que existe en Chile para poder llevar a cabo proyectos de energía solar, recibiendo cada metro cuadrado de territorio chileno entre 800 y 2200 kWh de energía al año. Aunque en el norte del país la radiación solar es mayor que en el centro o el sur, en todo Chile la energía solar es lo suficientemente intensa para poder aprovecharla de forma económica y eficiente.

La tecnología para llevar a cabo la captación de energía solar se basa en los colectores solares, que consisten básicamente en una superficie absorbente metálica, normalmente selectiva, que está en contacto con la radiación solar. La lámina transmite el calor al fluido que circula a través de tubos adheridos a ella y, además, posee aislación con el fin de evitar las pérdidas de calor por convección y radiación.

Respecto a la industria de deshidratados en Chile, la mayor cantidad de plantas se encuentran en las regiones centrales del país y dentro de las principales especies que procesan se encuentran la ciruela, la uva, la nuez, la almendra y la manzana. La mayor utilización de las instalaciones se da en los meses de Abril y Mayo, meses en que la mayoría de las frutas ya han cosechado y están listas para comercializarse.

El análisis realizado consta de un sistema de 23 colectores solares de tipo vidriado, con un flujo constante de 3600 m3/h y un área de captación por colector de 1,86 m2. La temperatura de salida del colector se fijó en 40°C basado en el rango de temperatura ideal en que las frutas no pierdan sus propiedades, pero a la vez que la remoción de humedad sea efectiva. El análisis se realizó en todas las regiones del país, con un funcionamiento durante todo el año con un porcentaje de utilización de cada mes basado en la utilización de los sistemas en la plantas de deshidratados. El combustible utilizado para suplir la demanda de energía que no es cubierta por la radiación solar fue el GLP.

Los resultados obtenidos indican que las regiones con mejor captación de energía solar y con mayor posibilidad de obtener valores atractivos para una posible inversión, a través de la TIR y el VAN, son las regiones II y III. No obstante, en las regiones donde existe mayor concentración de plantas de deshidratados se obtienen buenos indicadores financieros, con una TIR promedio de 20% y un VAN de $12.000.000. Además, se demuestra que el combustible que produce más incentivos para usar tecnología solar es el GLP, añadiendo que este costo es el que mayor impacto tiene en la viabilidad económica del proyecto, y por último se demuestra que la cantidad de toneladas de CO2 reducidas es muy poco para pensar en una inversión en el negocio de bonos de carbono.