Diseño, simulación y evaluación energética de un prototipo de secador solar para el cacao con colector en lecho de rocas.

Abstract

El cacao ecuatoriano es un producto emblema del país, siendo reconocido mundialmente como uno de los mejores granos por su sabor y aroma; sin embargo, para el primer eslabón de esta cadena productiva, el secado a pequeña escala que realiza el agricultor sigue siendo un reto tecnológico, El presente estudio establece como objetivo diseñar un secador solar indirecto de convección natural con lecho de rocas y capacidad de 40kg, mediante la caracterización del proceso de secado del grano y el dimensionamiento óptimo del equipo que satisfaga parámetros de calidad, beneficiando así al agricultor con tiempos de operación cortos, mínimo mantenimiento y fuente de energía sostenible. Mediante las pruebas realizadas, se definió que, para lograr un tiempo de secado de máximo 12 horas en cualquier época del año, se necesita un equipo con unas medidas de 2.75 metros de largo, 0.85 metros de ancho y 3.30 metros de alto. Se concluyó la validez del modelo mediante una simulación térmica, estableciéndose un rendimiento energético de alrededor del 65%, dependiendo enormemente del lecho de rocas, el cual llega hasta un máximo de 170 °C. Además, se validó la cinética de secado y el modelo matemático planteado, pero se requiere acompañar con experimentación y prototipado para corroborar resultados. El costo de producción es de $900.00 con un tiempo de retorno de inversión para el cliente de 1.25 años, mientras que el capital solicitado como inversiones es de $12,800.00 con un tiempo retorno de 1 año.