Diseño y construcción de un sistema híbrido de calentamiento de aire por combustión de biomasa y radiación solar, utilizando PCM como fuente de almacenamiento térmico, para secado de yuca

Este estudio consistió en el diseño, la construcción y la validación de un sistema híbrido de calentamiento de aire por combustión de biomasa y radiación solar, utilizando material de cambio de fase (PCM) como fuente de almacenamiento térmico, para el secado de yuca, a pequeña escala. El sistema híbrido consta de un ventilador centrífugo, dos colectores solares, un quemador de combustible sólido (cascarilla de arroz) y un secador de bandejas. La validación del sistema se realizó secando yuca. El PCM permitió seguir el proceso de secado, incluso cuando la radiación solar estuvo por debajo de 116,22 ± 31,94 W/m2, logrando mantener temperaturas de aire de secado en los dos colectores solares a 46 ±4 ,29°C y 51± 4,08°C durante 45 min adicionales. El tiempo de secado fue de 10 h y 45 min, la eficiencia de los colectores solares fue 43,91% y la del quemador de cascarilla de arroz de 36,72%.

Abstract

This study consisted of designing, building and validation a hybrid system of heating air by combustion of biomass and solar radiation, using phase change material (PCM) as a thermal storage source, for cassava drying, a small scale. The dryer consists of a centrifugal fan, two solar collectors, a fuel burner solid (rice husk) and a tray dryer. System validation was performed drying up Yucca. The PCM allowed to follow the drying process, even when the solar radiation was below 116,22 ± 31,94 W / m2, being able to maintain drying air temperatures in the two solar collectors at 46 ± 4, 29 ° C and 51 ± 4.08 ° C for an additional 45 min. The drying time was 10 h and 45 min, the efficiency of the solar collectors was 43.91 % and the rice husk burner of 36.72 %.