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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/711| Title: | Propuesta de cámara de deshidratación a partir de la energía entregada por un Sistema Solar Híbrido |
| Authors: | CRUZ GARCIA, JOSE MICHAEL%775406 |
| metadata.dc.subject.other: | Cámara_de_Deshidratación Energía Sistema Solar Híbrido |
| Issue Date: | 2018-09-01 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Instituto Tecnológico de Apizaco |
| Description: | Hace unas décadas los deshidratadores térmicos utilizaban combustibles fósiles como fuente de energía para calentar el aire con el propósito de llevar a cabo el proceso de secado. Sin embargo el aumento de los precios de los combustibles convencionales y la contaminación que existe en el medio ambiente, ha dado paso a la energía solar, empezando a ser considerada como una fuente energética importante para la deshidratación de productos. El diseño y construcción de la cámara de deshidratación se realizó considerando el calor generado por un sistema hibrido fotovoltaico térmico (FV/T) y se realizaron pruebas experimentales a convección natural y a convección forzada para evaluar las condiciones termofísicas del aire con el propósito de determinar si estas cumplen con las características para llevar a cabo el proceso de secado. En el sistema FV/T se determinó el calor útil mediante el análisis térmico, donde se consideraron las características del aire y del sistema. Empleando el calor útil, las propiedades termofísicas del aire en la salida del sistema FV/T y las características del producto, se realizó un balance de masa y de energía para evaluar la cantidad de producto a deshidratar. El diseño de la cámara de deshidratación se realizó considerando simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) que permiten verificar el comportamiento de la velocidad del aire, en el interior de la cámara de deshidratación. El estudio de CFD se realizó para 4 formas geométricas de un secador tipo gabinete, el tipo de secador fue considerado por la cantidad de producto a deshidratar (9 kg). Con base en los resultados se eligió la forma geométrica para el diseño de cámara de deshidratación, el cual incluyo la geometría de la cámara de deshidratación, la orientación y distribución del aire en interior de la cámara y el campo de velocidades. La construcción de la cámara de deshidratación se llevó a cabo considerando el diseño de la cámara, los planos de construcción, los materiales que se adecuan a la forma de la cámara, la cámara debe ser ligera y fácil de transportarla y que permita el ingreso de radiación solar. Después de la construcción de la cámara de deshidratación se acopla al sistema FV/T formando un deshidratador solar mixto, se instrumenta y se realizan pruebas experimentales. Se realizaron pruebas en el deshidratador solar mixto a convección forzada y convección natural. Para la prueba a convección forzada, se generaron temperaturas en el interior de la cámara obteniendo un promedio de 48.8 °C, las humedades relativas se encontraron en un rango de 7 % a 20.6 % y las entalpias en un promedio de 63.93 kJ/kg. Para la prueba a convección natural, en el interior de la cámara la temperatura promedio fue de 50.7 °C, las humedades relativas se encontraron en un rango de 4.8 % a 7.6 % y las entalpias en un promedio de 69.85 kJ/kg. Comparando los resultados obtenidos con los establecidos en la literatura y la experiencia en el proceso de deshidratación, las propiedades del aire en la cámara cuenta con las características necesarias para deshidratar productos alimenticios como frutas y verduras. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Appears in Collections: | Maestría en Ingeniería Mecatrónica |
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| 33738-2018.pdf | En el manejo y almacenamiento posterior a la cosecha de los alimentos existe deterioro que contribuye a gran cantidad de pérdidas de producto, causando pérdidas del 10 al 40 % de la producción total, [6], [8]. El secado o deshidratación es un proceso ampliamente utilizado para la conservación de alimentos, ya que proporciona mayor tiempo de vida a los productos [12]; sin embargo los equipos de secado tienen eficiencias energéticas bajas y obtienen su energía de calentamiento a partir de combustibles fósiles o por electricidad, por lo cual es un área susceptible de optimización y desarrollo tecnológico. | 5.18 MB | Adobe PDF | View/Open |
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