Diseño y simulación de un secadero solar doble paso para productos especiales

En los últimos años se ha trabajado en el mejoramiento de los tendaleros, para convertirlos en secaderos solares en convección forzada. Una de las desventajas que presentan es que la radiación incide directamente sobre el producto, con lo cual algunos de ellos, como las aromáticas, se oxidan. En el presente trabajo se discute el diseño de un secadero tendalero solar indirecto doble paso. Se analiza el diseño mediante un modelo de analogía térmico - eléctrico, utilizando el software Simusol, presentándose los resultados obtenidos. El ajuste y validación realizados con datos experimentales fueron aceptables, obteniéndose una desviación máxima de 0,87 °C y un error relativo máximo del 1,2 % para tres días de funcionamiento. Este modelo permitió determinar la longitud óptima del colector en 5,50 m con una eficiencia instantánea máxima de 58,2 %. El diseño final consolidado por la simulación numérica resultó razonable desde el punto de vista térmico, económico y constructivo.In recent years, solar dryers type “tendaleros” have been improved, turning them into forced convection solar dryers. One disadvantage is that incident solar radiation, directly on the products, may be oxidized some of them, such as herbs. In this paper the design of a solar indirect drying double pass “tendalero” is discussed. The design is analyzed by means of an electric - thermal analogy model, using the SIMUSOL software. The results are presented. The fit and validation performed with experimental data were acceptable, resulting in a maximum deviation of 0.87 ° C and a maximum relative error of 1.2% for three days of operation. This model allowed to determine the optimal length of the collector at 5.50 m with a maximum instantaneous efficiency of 58.2%. The final design determined by the numerical simulation was reasonable thermal, economical and structurally.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Cantero tipo lecho de piedra calentado con agua en invernaderos : Ensayos preliminares

Estudios realizados sobre la respuesta de las plantas al calentamiento de la zona de raíz han demostrado que es posible optimizar la producción, a la vez que se disminuye la demanda energética necesaria para mantener condiciones adecuadas dentro del invernadero. Una alternativa es la construcción de canteros que sean acumuladores de calor para aumentar la inercia térmica de los mismos. En el presente trabajo se describe y simula un cantero tipo lecho de piedra con agua en reposo como fluido caloportador. Se utilizó el software SIMUSOL para la resolución del circuito eléctrico equivalente. Mediante el ajuste del modelo se determinaron los coeficientes de transferencia convectiva y se simuló el comportamiento de un cantero a escala real. De los resultados obtenidos se concluye la necesidad de aumentar la transferencia de calor mediante la circulación del agua en el mismo.Studies made on plants answer to heating of the root zone have demonstrated that it is possible to increase the production, while the energy demand to obtain special conditions inside the greenhouse is decreased. One option is to build a rock – bed heating storage to add thermal inertia. In the present work a rock –bed with stagnated hot water is described and simulated. The software SIMUSOL was used to solve the equivalent electric circuit. The transfer coefficients were determined by the model’s adjust. The behavior of a rock – bed floor to real size scale was simulated. From the results, it is concluded that flowing water it is necessary to increase energy transfer.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Cantero tipo lecho de piedra calentado con agua en invernaderos : Ensayos preliminares

Estudios realizados sobre la respuesta de las plantas al calentamiento de la zona de raíz han demostrado que es posible optimizar la producción, a la vez que se disminuye la demanda energética necesaria para mantener condiciones adecuadas dentro del invernadero. Una alternativa es la construcción de canteros que sean acumuladores de calor para aumentar la inercia térmica de los mismos. En el presente trabajo se describe y simula un cantero tipo lecho de piedra con agua en reposo como fluido caloportador. Se utilizó el software SIMUSOL para la resolución del circuito eléctrico equivalente. Mediante el ajuste del modelo se determinaron los coeficientes de transferencia convectiva y se simuló el comportamiento de un cantero a escala real. De los resultados obtenidos se concluye la necesidad de aumentar la transferencia de calor mediante la circulación del agua en el mismo.Studies made on plants answer to heating of the root zone have demonstrated that it is possible to increase the production, while the energy demand to obtain special conditions inside the greenhouse is decreased. One option is to build a rock – bed heating storage to add thermal inertia. In the present work a rock –bed with stagnated hot water is described and simulated. The software SIMUSOL was used to solve the equivalent electric circuit. The transfer coefficients were determined by the model’s adjust. The behavior of a rock – bed floor to real size scale was simulated. From the results, it is concluded that flowing water it is necessary to increase energy transfer.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Cantero tipo lecho de piedra calentado con agua en invernaderos : Ensayos preliminares

Estudios realizados sobre la respuesta de las plantas al calentamiento de la zona de raíz han demostrado que es posible optimizar la producción, a la vez que se disminuye la demanda energética necesaria para mantener condiciones adecuadas dentro del invernadero. Una alternativa es la construcción de canteros que sean acumuladores de calor para aumentar la inercia térmica de los mismos. En el presente trabajo se describe y simula un cantero tipo lecho de piedra con agua en reposo como fluido caloportador. Se utilizó el software SIMUSOL para la resolución del circuito eléctrico equivalente. Mediante el ajuste del modelo se determinaron los coeficientes de transferencia convectiva y se simuló el comportamiento de un cantero a escala real. De los resultados obtenidos se concluye la necesidad de aumentar la transferencia de calor mediante la circulación del agua en el mismo.Studies made on plants answer to heating of the root zone have demonstrated that it is possible to increase the production, while the energy demand to obtain special conditions inside the greenhouse is decreased. One option is to build a rock – bed heating storage to add thermal inertia. In the present work a rock –bed with stagnated hot water is described and simulated. The software SIMUSOL was used to solve the equivalent electric circuit. The transfer coefficients were determined by the model’s adjust. The behavior of a rock – bed floor to real size scale was simulated. From the results, it is concluded that flowing water it is necessary to increase energy transfer.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Colector de aire con acumulador de agua para calefacción de invernaderos

Los colectores solares de aire exteriores a los invernaderos son alternativas viables para la calefacción de los mismos. Debido a la baja capacidad calorífica del aire su empleo ha sido limitado. Por otro lado, dado que la entrega de la energía solar no es simultánea con la demanda es necesario contar con un almacenamiento de calor. En el presente trabajo se estudia, mediante simulación, la influencia que la colocación de rugosidades artificiales o el empleo de una matriz porosa tiene sobre el rendimiento de un colector de aire. Basado en este análisis se diseñó y construyó un colector con matriz porosa. Como sistema de acumulación se presenta un acumulador tipo lecho de agua y se describe su diseño y modelización. El ajuste de la simulación para el colector con matriz porosa como para el lecho de agua fue bueno.Solar air heaters built out of greenhouses are possible ways to heating them. Because of low calorific capacity of air, its use has been limited. Furthermore, as the delivery of solar energy is not simultaneous to the energy demand, it is necessary to store heat. In the present work artificially roughened and porous matrix influences on the collector efficiency are studied by simulation. Based on this analysis, a matrix collector was designed and built. A water bed is presented as stored system and its mathematical model is described. Matrix collector and water bed calibration was good.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Evaluación de un secadero solar tendalero túnel: estudio de secado de manzanas.

En la selección de un secadero solar se debe tener en cuenta las características del producto a secar, la ubicación geográfica del emprendimiento y el factor económico. A nivel nacional no existe una norma para evaluar la performance de un sistema de secado. En el presente trabajo se evalúa un secadero solar tipo túnel con convección forzada Está formado por dos partes: un colector solar y a continuación la cámara de secado. El producto utilizado fue manzana tipo comercial (61,7 kg), cortadas en rodajas, tratadas con metabisulfito de sodio para evitar el pardeado. La circulación del aire se realiza mediante dos ventiladores. Se presentan los resultados del proceso de secado, se discute el protocolo aplicado para la evaluación y se realizan aportes metodológicos.Fil: Iriarte, Adolfo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Cietífico Tecnológico - CONICET - Salta. Instituto de Investigaciones en Energia No Convencional; Argentina;Fil: Bistoni, Silvia Noemi. Universidad Nacional de Catamarca; Argentina;Fil: Garcia, Victor Orlando. Universidad Nacional de Catamarca; Argentina;Fil: Luque, V.. Universidad Nacional de Catamarca; Argentina

Modelización de colectores solares de bajo costo

Actualmente los sistemas de calefacción por agua caliente que son empleados tanto para el cultivo de plantas ornamentales en macetas, en fruticultura y horticultura comestibles, dentro de invernaderos, son de tuberías radiantes dispuestas a nivel de la cubierta vegetal o enterradas. Una de las formas posibles para calentar el agua es el uso de calentadores solares, con superficie colectora formada por bolsas plásticas. Éstos producen un aumento de la temperatura del agua apropiada para su empleo en aplicaciones agrícolas. El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo de simulación basado en las analogías eléctricas para los problemas térmicos. Se realizó la simulación de los colectores y se investigó la influencia de los parámetros que afectan su rendimiento. Los resultados de la simulación del modelo resultaron compatibles con los datos experimentales.The cultivation of ornamentals plants in pots, as in horticulture and fruit growing inside greenhouses, uses heating systems built with pipes at he level of the vegetal or underground. One of the possible ways to heat the water is by mean of solar collectors outside. The solar water heater with plastic absorbing surface is adequate for agricultural purposes. The object of this work is to develop a simulation model based in electric analogies for thermal problems. The influence of the parameters that affect their performance was determined. The results of the simulation was consistent with experimental data.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Modelización de un acumulador de calor en lecho de agua

En las aplicaciones de sistemas solares, la demanda de energía por lo general no coincide con el período de abastecimiento de energía solar, siendo indispensable el uso de acumuladores de calor. El almacenamiento de energía como calor sensible puede ser en un líquido o sólido. Cuando el fluido que transporta la energía es aire se utilizan acumuladores en lecho de piedra, pero teniendo en cuenta las ventajas térmicas y físicas que presenta el agua, una alternativa es reemplazar la piedra por botellas de plástico conteniendo agua. El objetivo del presente trabajo es el estudio del comportamiento térmico de un "lecho de agua", construido con botellas de plástico, con agua en su interior, mediante un modelo que utiliza la analogía térmica - eléctrica. Se construyó un prototipo con el objeto de determinar las coeficientes de transferencia de calor, validar el modelo y caracterizarlo física y térmicamente. La predicción del modelo siguió la tendencia de los datos experimentales de la temperatura del agua en el lecho, con una desviación promedio de 0,41 °C y un error relativo promedio del 1,1 %.In solar systems applications, generally the energy demand does not fit with the period of supplying solar energy, so the use of a heat storage unit is indispensable. In the case that thermal energy be used, it is convenient to store it as sensible heat or as latent heat of a phase- change material. A liquid, generally water, or a solid, usually rocks, can be used to store energy as sensible heat. Rocked beds storage is used when the fluid that carries the energy is air, but taking into account the advantage of water to store heat, an option to store energy is to replace the rocks by plastic bottle with water. The objective of the present work is to study the thermal behaviour of a "water bed", built with water - containing plastic bottles, by means of a model based on the thermal - electric analogy. To determine heat transfer coefficients and to validate the model, a "water bed" was built and its physical and thermal characterisation was established. The model was validated and found to fit well to experimental data.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Modelo de predicción del comportamiento de colectores solares plásticos para calentamiento de sustratos en invernaderos

La incorporación de colectores solares de plástico, asociados con los canteros dentro de un invernadero rusticadero, permiten reducir costos de calentamiento en la producción de plantines de árboles frutales. Los colectores consisten en bolsas de polietileno donde el agua que cae por gravedad circula por canales construido en forma de zig - zag. El modelo matemático desarrollado, usando la analogía térmica - eléctrica, es aplicado a un grupo de bolsas que constituyen un colector solar en el interior de un invernadero; se analizan tres posibles configuraciones. La validación del modelo muestra una desviación promedio diaria de la temperatura del agua a la salida del colector Norte de 0,2 °C, con un error relativo promedio del 0,7 %, para tres días consecutivos de simulación. Los resultados de la simulación del colector permiten determinar la eficiencia instantánea para diferentes condiciones de radiación, temperatura ambiente interior y exterior al invernadero. Se han obtenido las ecuaciones características para el colector según su ubicación y configuración.In the production of fruit trees, plastic solar collectors inside a greenhouse associated with heated beds, allow to reduce heating costs. This type of collector consists of a plastic bag made of two polyethylene films, soldered in such a way that the water, introduced at the top of the bag, falls by gravity following a zig-zag path. A mathematical model was developed for simulating the performance of a group of plastic solar collectors in three different configurations. It was based on the thermal- electric analogy. The validation of the model for the exit water temperature from north collectors showed an average deviation of 0,2 °C with an average relative error of 0,7 %. From the simulation it is possible to determine the instantaneous efficiency for different radiation and inside and outside ambient temperatures. Characteristic collectors' equations are obtained according its location and configuration.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Modelización de colectores solares de bajo costo

Actualmente los sistemas de calefacción por agua caliente que son empleados tanto para el cultivo de plantas ornamentales en macetas, en fruticultura y horticultura comestibles, dentro de invernaderos, son de tuberías radiantes dispuestas a nivel de la cubierta vegetal o enterradas. Una de las formas posibles para calentar el agua es el uso de calentadores solares, con superficie colectora formada por bolsas plásticas. Éstos producen un aumento de la temperatura del agua apropiada para su empleo en aplicaciones agrícolas. El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo de simulación basado en las analogías eléctricas para los problemas térmicos. Se realizó la simulación de los colectores y se investigó la influencia de los parámetros que afectan su rendimiento. Los resultados de la simulación del modelo resultaron compatibles con los datos experimentales.The cultivation of ornamentals plants in pots, as in horticulture and fruit growing inside greenhouses, uses heating systems built with pipes at he level of the vegetal or underground. One of the possible ways to heat the water is by mean of solar collectors outside. The solar water heater with plastic absorbing surface is adequate for agricultural purposes. The object of this work is to develop a simulation model based in electric analogies for thermal problems. The influence of the parameters that affect their performance was determined. The results of the simulation was consistent with experimental data.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES