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SEMINARIO:
La Norma NSR-10 para construcción en Guadua y la importancia del secado en Guadua
y Madera
29 y 30 de Julio de 2011
Docente:
Seminario NSR-10/Secado de Maderas y Guadua, Pereira, Julio 2011
Fundamentos Básicos del Secado
Ph.D Jorge Augusto Montoya A
Centro Regional de Producción Más Limpia
Facultad de Ciencias Ambientales
Universidad Tecnológica de Pereira Pereira, Colombia
Contenido • Definición del secado
• Bases físicas del proceso
• Materiales que necesitan secado antes de su uso
• Propiedades del material que influyen en el secado
• Efectos en el material causados por el secado
• Formas de energia para el secado
• Tipos de secaderos
• Secado de la Guadua - un caso especial
• Riesgos y su prevención
• Medición de la humedad de la madera
• Calidad de secado
Seminario NSR-10/Secado de Maderas y Guadua, Pereira, Julio 2011
Definición del secado Secado se llama el proceso de separación de dos componentes (normalmente un sólido y un líquido).
El proceso más aplicado del secado es la expulsión de agua de diferentes materias prima.
Normalmente el proceso de secado incluye – Flujo de un líquido por capilares o cavidades
– Difusión de un gas por un material
– Flujo de un gas por capilares o cavidades en el material
Durante un secado siempre se forman gradientes de humedad o zonas con diferentes contenidos del líquido.
Estos gradientes tienen gran influencia en la velocidad del proceso y la calidad del material seco.
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Procesos Involucrados Conveccion (corriente de aire)
calentamiento por radiación
conducción térmica
transporte de masa de agua(interior)
transmisión térmica
transporte de masa de agua (exterior)
Enfriamiento por radiación o por pérdida
de calor de evaporación
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Materiales que necesitan secado antes de su uso
• Madera
• Leña
• Guadua, Bambú
• Arcilla, Ladrillos
• Pinturas
• Cereales
• Café
• Frutas
• Hierbas naturales
• etc.
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Razones para el secado:
• Reducción del peso para el transporte
• Mejorar la combustibilidad
• Mejorar la maquinabilidad
• Preservación
• Estabilidad dimensional
• Durabilidad
• Conservabilidad
Propiedades importantes influyendo en el secado
• Contenido de humedad (inicial, final)
• Distribución de poros en el material
• Permeabilidad
• Capacidad higroscópica
• Peso específico (Densidad g/cm³)
• Homogeneidad
• Fragibilidad
• Resistencia en diferentes direcciones
• Contracción en diferentes direcciones
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BIOLOGÍA DE LA MADERA
ESTRUCTURA MICROSCÓPICA
CRECIMIENTO PRIMARIO Y SECUNDARIO
DEL XILEMA Y FLOEMA
ESTRUCTURA MICROSCÓPICA
FIBRAS Y VASOS DE LA MADERA
Efectos causados por el secado en el material (1) Contracción
• En todos los materiales higroscópicos se forma una cierta contracción con relación a la pérdida de la humedad
• Un cambio del volumen en el orden de magnitud de 10-16% es normal para muchos materiales orgánicos
• Contracción en dirección tangencial y radial es alta, en dirección longitidinal es baja (o despreciable)
• El proceso de contracción es reversible cuando sube de nuevo la humedad (hinchazón)
• Con madera y bambú la contracción empieza con mas o menos 30% de humedad (saturación de fibra)
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“wetwood”
(a) madera totalmente tangencial sin problemas de “wetwood”; (b)madera totalmente radial, la zona con tramado en la parte radial presenta la madera tipo “wetwood”; (c) madera con dos tipos de cortes: radial tangencial y zona con tramado en la parte radial representa madera de tipo“wetwood” (d) madera combinada con 3 tipos de corte: radial-tangencial-radial y zona con tramado en los dos cortes radiales con problema de madera tipo “wetwood”.
Efectos causados por la contracción
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Diferentes cortes presentes en un misma pieza de madera. (a) corte totalmente tangencial, (b)corte totalmente radial, (c) madera con dos tipos de cortes, radial y tangencial y (d) madera con 3 tipos de corte: radial-tangencial-radial.
Tensiones internas
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Carta Psicrométrica
Efectos causados por el secado en el material (2)
Endurecimiento
• Con la pérdida de la humedad, la madera y la Guadua ganan estabilidad, resistencia y dureza
• La flexibilidad se disminuye
• Junto con el aumento de la dureza la mayoría de los materiales pierden una cierta parte de su permeabilidad y difusibilidad, lo cual dificulta el secado (regla: entre mas seco es un material, mucho mas dificil es sacarle el agua)
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Efectos causados por el secado en el material (3)
Fragilidad
• Durante un secado normalmente se forman gradientes de humedad en el material, que resultan en tensiones internas
• Cuando las tensiones sobrepasan la resistencia transversal se forman grietas y roturas
• Materiales demasiados secos pueden ser muy frágiles con su resistencia al choque o impacto
• La aplicación de temperaturas muy altas disminuye la resistencia considerablemente
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Efectos causados por el secado en el material (4)
Cambio del color
• Durante el secado el color del material puede cambiar
• El cambio de color tiene muchas razones: – Hongos (moho, hongo azul, azulado)
– Temperaturas altas
– Reacciones químicas
– Reacciones biológicas y enzimáticas
• El cambio del color puede ser deseado (por ejemplo por humidificación) o sin querer (por ejemplo en caso de azulado/moho)
• Cambios de color irregulares siempre aminoran la calidad del material
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Difference between HT and control after 1 week
Control HT
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Difference between HT and control after 2 weeks
Control HT
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Variacion natural del color (Robinia)
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Color camibado por vaporizado
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Efectos causados por el secado en el material (5) Durabilidad • Todos los hongos y la mayoría de los insectos
necesitan un cierto nivel de contenido de humedad
• Por eso un material bien seco esta protegido mientras se mantenga seco. Pero el secado no es una forma de proteción permanente!!!
• Materiales secos tienen una buena estabilidad dimensional, por lo cual la formación de grietas, roturas y deformaciónes esta reducido a un mínimo
• Con materiales secos un tratamiento superficial en forma de barniz, pintura, etc. es mas facil y dura mucho tiempo
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Formas de energia para el secado • Energía solar secado al aire libre, secado solar
• Energía térmica de energía (cualquier forma de energia) secado convencional en camera secado con alta temperatura secado al vapor
• Energía eléctrica circulación del aire secado al vacio secado con bomba de calor secado por micro onda secado con alta frecuencia
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Tipos de secaderos Secado convencional en camara, secado mecánico
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Caracteristicas del secado en camara
• Bueno aislamiento de las paredes para evitar perdidas
• Circulacion forzada del aire en el secador (transversal 99%, longitudinal 1%)
• Techo falso para dirigir el flujo del aire
• Circuito de agua o vapor para calentar la camara y la carga por medio de intercambiadores de calor
• Válvulas para el intercambio del aire
• Inyectores para introducir agua o vapor
• Sensores (temperatura, humedad relativa, contenido de la humedad de la madera)
• Sistema de control automatico o semi-automatico
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Secadero convencional grande
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Tipos de secaderos
• Secado convencional en túnel (proceso continuo)
Entrada del material humedo
Salida del material seco
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Tipos de secaderos
• Secadero con bomba de calor
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Tipos de secaderos • Secado
al vacío
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Calidad del secado • ? Que es calidad ?
No hay una definición general. Calidad es cuando los clientes estan contentos con el estado de los productos que ellos reciben.
• Para estar contento, el cliente tiene que saber que quiere o que necesita.
Por eso el cliente decide que es calidad. Sin especificación de las propiedaded no hay definición de calidad
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Riesgos y su prevención
• Azulado cortar al maximo el tiempo entre consecha y secado
• Moho secado con temperaturas de 50°C y mas
• Grietas empesar el secado con condiciones suaves
• Deformaciónes indeseadas
Aplimamiento adecuada sin deflexión de las Gaduas
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Azulado
• Infeción del material por un hongo • Los esporas del hongo son omnipresentes • La infección ocurre en el Guadual despues del
corte • Las entradas para el hongo son las heridas • (corte de las ramas, corte del tronco) • El honge azul crece en el material cuando el
contenido de la humdad del material se disminue • El hongo azul come azucar, almidón y ácido graso • El hongo azul no ataca las paredes de las células
Posibles Soluciones • Tratamiento químico • Secado rápido Seminario NSR-10/Secado de Maderas y Guadua, Pereira, Julio 2011
Moho • Los esporas del moho son omnipresente • La infección del material pasa por los mismas
heridas como en el caso de hongo azul
• El crecemiento del moho es superficial pero puede propagar por los poros grandes y entrar al interior
• Las condiciones del crecemiento del Moho son simulares al Azulado
• El crecemiento superficial del Moho puede aparecer cuando la humedad relativa está mas alto que 85%
• Con esta condicion Moho no necesita un contenido de humedad en el material muy alta. Humedad superfical es suficiente.
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Grietas y rajaduras • Causadas por distribucion asimetrica en el material
(gradientes grandes de la humedad)
• Cando el contenido de la humedad es por debajo
de la saturación de la fibra (≈ 30%) la contracción
del material empieza
• Se forman tensiones en el material
• Cuando las tensiones sobrepasan la resistencia del
material en dirección transversal, se forman grietas
Grietas pueden ser evitadas por un secado lento y
suave
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Deformaciónes indeseadas
• Alineamiento correcto de los separadores
• Uniformidad del diametro de los rollizos en
una capa
• Evitar cargas grandes encima de los rollizos
o - alternativamente - trabajar con un sistema
de separadores fijos
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NORMA TECNICA NTC 1646
MADERA
Norma para Madera Aserrada para Constriucción. Dimensiones, Clasificación y Defectos
NORMA TECNICA NTC 1646
MADERA
NORMA TECNICA NTC 1646
MADERA
NORMA TECNICA NTC 1646
MADERA
NORMA TECNICA NTC 1646
MADERA
NORMA TECNICA NTC 1646
MADERA
NORMA TECNICA NTC 1646
MADERA
NORMA TECNICA NTC 1646
MADERA
Guadua angustifolia Kunth
Secado de la Guadua - un caso especial
• Guadua tiene una forma redonda y no rectangular
• Guadua tiene nudos y entrenudo
• Guadua tiene una epidermis casi impermeable
Consequencias para el secado
• Otra forma de apilamiento
• Transporte del agua en el material lento y asimétrico
• Proceso lento con riesgo de formación de grietas y rajaduras
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Propiedades importantes en caso de la
Guadua
• Humedad del material
• Color (moho, hongo azul, manchas negras, etc.)
• Grietas
• Rectitud de los rollizos o latas
Todas estas propriedades pueden ser influenciadas por el secado en sentido positivo o negativo
El contenido de humedad final o deseada depende mucho del uso. En construcción debe ser entre 12% y 18%, para uso interno entre 8 y 12%
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Problemas con la Preservación y el
secado de la Guadua angustifolia
• Material altamente higroscópico,
• Material maderable con alto contenido de carbohidratos (azucares) y almidon,
• Su contenido de humedad inicial varía entre 80 -150%
• Los agrietamientos y las rajaduras en la Guadua rolliza, el hongo azul o azulado en latas,
• Un mal secado y una mala preservaciòn de la Guadua = Material de segunda categoría, a pesar de sus excelentes propiedades físico-mecánicas.
Tejido de un culmo, con Haces vasculares incrustados en el tejido del parénquima
Fibras Vasos Post-xylem
Floema
Cross-section Cell Parénquima
Vasos Proto-xylem
Fibras longitudinales
Células Parénquima longitudinales
Paquetes Fibras
Estructura del Bambú
Presencia de almidón en células
parénquima
Células parénquima y agujeros de
comunicación
Estructura del Diafragma o Nudos
Cristales de Sílice en la estructura celular y su incremento con la edad
Composición Química del Bambú
Celulosa
(%)
Hemi-
celulosa (%)Lignina (%)
Resinas/
Grasas (%)
Cenizas
(%)
Maderas
Coniferas 41~43 21~23 27~30 2~3 1,2~1,3
Maderas
Foliares 40~48 18~27 20~27 0,5~2,5 1,2~1,8
Bambú 41~59 19~23 20~ 26 1,1~4,2
Tipos de Agua en la Guadua
• Agua en canutos,
• El agua libre, tanto en forma liquida como gaseosa, llena el interior de las cavidades celulares, está presente cuando la guadua tiene un contenido de humedad superior al 30%, pero desaparece cuando estamos por debajo de este punto,
• El agua fija como su nombre lo indica esta fijada en las paredes celulares mediante fuerzas de gran intensidad de tipo físico y químico.
• Vapor de agua, esta fija también en las paredes celulares.
Tipos de secado
• Secado al Aire Libre
• Secado Solar
• Secado en Cámaras
• Secado al Vació
Secado al Aire libre Selección del Sitio,
Corte de la Guadua
Menguante,
Nocturno,
Época no lluviosa,
Avinagrado.
Cepillado y Lavado,
Ubicación en Perchas,
Giros.
Secado de Guadua vs Secado de
Madera (Pino)
Lavado y Perchado
Medición de la Humedad
• Curva de HEH- Humedad de Equilibrio
Higroscópico.
• Medición por Gravimetría.
• Medición Eléctrica.
Carta Psicrométrica
Humedad de la Guadua
La humedad de la guadua o contenido de humedad de la guadua se define como el cociente entre la masa de agua presente y la masa anhidra de la guadua, expresado en tanto por ciento.
mh – ms
%CH = ------------x 100
ms
CH: humedad de la guadua (%)
mh : masa de la guadua húmeda
ms : masa de la guadua totalmente seca (anhidra)
Toma de muestra en Guadua rolliza
Dimensión:
5 cm de longitud en rolliza
5 cm x3 cm x 0,8 cm en latas
Procedimiento de las muestras en horno de secado en laboratorio
Isotermas de Sorción Guadua vs Bambú chino vs madera
Sorption Isotherme des Bambusses
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Feuchte relativ (%)
Ug
l (%
)
Guadua agustifolia Phyllostachys pubescens Fichte
Hinchazón/Contracción
7070707070707070N =
Contracción N
, l
Contraccion N
, t
Contraccion N
, r
Contraccion N
, v
Hinchazon m
ax, l
Hinchazon m
ax, t
Hinchazon m
ax, r
Hinchazon m
ax, v
% H
inch
zo
n/C
on
tra
cci
ón
30
20
10
0
-10
Diseño de secador solar
Datos Técnicos
• Lugar: Universidad Tecnológica de Pereira
Coordenadas:4° 49” Latitud
75° 42” Longitud
Altura:1490 m
Temperatura: 23°C
HR:75%
Colector solar: 5,2 m²
Capacidad del colector: 13,31 kWh/d
(ASHRAE 99-77)
Capacidad de carga: 90x2=180 kg/tanda
Temperatura del colector max : 58°C
Volumen total interno: 22 m³
Temperatur max. en secador: 44°C
Tiempo de secado:15,1 d (verano)
21 d (Invierno)
Contenido de humedad final: 8% (verano)
15% (Invierno/lluvia)
Diseños para 2 pilas de latas
Secador solar para 6 pilas con
circulación transversal
Secador solar vista frontal
Secador solar vista lateral
SECADOR SOLAR GUADUA
ROLLIZA
SECADOR SOLAR
Prototipo secador 1 para latas de
Guadua
Prototipo secador 2 para latas de Guadua
LOTE DE LATAS PROCESADO EN EL VIVERO DE LA UTP. A PARTIR DEL 29 JULIO DE 2004.
• CARACTERISTICAS DEL LOTE:
LARGO 1 m
ANCHO 3 cm
ESPESOR 1 cm
• LOTE DE 834 LATAS – 1 PILA (TABLILLAS)
• CEPAS Y BASAS MEZCLADAS
• TIEMPO DEL PROCESO EN EL HORNO SOLAR SIN FUENTES DE ENERGÍA ADICIONAL : 15 DÍAS
• SITIO DE CORTE : LOMA
• CONTENIDO DE HUMEDAD FINAL PROMEDIO = 8.79%
• CLIMA : VERANO.
Intervalo de Confianza al 95% para el
%CH final (Lote latas 29/7/04 Vivero UTP) • BASAS y CEPAS
%CH prom. = 8.79%.
Intervalo de confianza
[8.50 – 9.07 ] %
• Tamaño de muestra
25 latas ( 14 cepas y 11 basas).
• La muestra se tomó por bloques con muestreo aleatorio simple. Lote de 834 tablillas.
• Lote procedente de Hacienda la Veranera; sitio loma.
• Epoca del proceso: verano. 25N =
Intervalo de Confianza al 95%
CH % muestras de 5 cm
CH % Lab.
CH
% L
ab
.
9,2
9,1
9,0
8,9
8,8
8,7
8,6
8,5
8,4
SPSS V10, V11
Intervalo de Confianza al 95% para el
%CH final (Lote latas 29/7/04 Vivero UTP)
BASAS %CH prom. = 8.47%. Intervalo de confianza [7.98 – 8.96 ]% CEPAS % CH prom. = 9.04%
Intervalo de confianza [8.72 – 9.36]% El promedio del
contenido de humedad en las cepas es más alto que en las basas. Esta hipótesis se probó con una prueba t al 95% de confiabilidad. 1411N =
Intervalos de Confianza al 95%
Contenido de Humedad muestras de 5 cm
Tramo de la Guadua
CepaBasa
CH
% L
ab
.
9,6
9,4
9,2
9,0
8,8
8,6
8,4
8,2
8,0
7,8
SPSS V10, V11.
DENSIDADES ( LOTE LATAS 29/7/04 Vivero UTP)
• BASAS
Densidad prom. =
0.687 g/cm3
Intervalo de confianza
[ 0.662 – 0.712 ] gr/cm3
• CEPAS
Densidad prom. = 0.644 Intervalo de confianza
[ 0.614 – 0.674 ]
• El promedio de la densidad en las basas es mayor que en las cepas. Esta hipótesis se probó con una prueba t al 95% de confiabilidad. Se recomienda ampliar estudios de densidades. 1511N =
Intervalos de Confianza al 95%
Densidades U.T.P.
Tramo de la Guadua
CepaBasa
De
nsid
ad
es
,72
,70
,68
,66
,64
,62
,60
• SPSS V10, V11
APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA SOLAR
PARA EL SECADO INDUSTRIAL DE LA GUADUA
LOTE DE LATAS PROCESADO EN CERRITOS A PARTIR DEL 1 DE AGOSTO DE 2004.
CARACTERISTICAS DEL LOTE: LARGO 1 m ANCHO 3 cm ESPESOR 1 cm LOTE DE 769 LATAS – 1 PILA (TABLILLAS) CEPAS Y BASAS MEZCLADAS DEBIDAMENTE IDENTIFICADAS TIEMPO DEL PROCESO EN EL HORNO SOLAR SIN FUENTES DE
ENERGÍA ADICIONAL : 16 DÍAS SITIO DE CORTE :VALLE CONTENIDO DE HUMEDAD FINAL PROMEDIO:
BASAS = 8.49% CEPAS= 8.59 CLIMA : VERANO.
Intervalo de Confianza al 95% para el %CH de Llegada (Lote latas 1/8/04 cerritos)
1213N =
Tramo de la guadua
cepabasa
95
% IC
CH
% e
n e
l h
orn
o s
ola
r (1
00
cm
)
120
110
100
90
80
• BASAS %CH prom. = 100.42%. Intervalo de confianza [84.60 - 116.24 ] • CEPAS % CH prom. = 98.01 Intervalo
de confianza [88.47 – 107.54 ] • Se determinó que no hay
diferencia en el contenido de humedad promedio con que llegan las basas y cepas. Aunque se nota una mayor homogeneidad en las cepas.
• SPSS-V10, V11.
Intervalo de Confianza al 95% para el %CH final Borde (Lote latas 1/8/04 cerritos)
1213N =
Tramo de la guadua
cepabasa
95
% IC
CH
% la
b e
n e
l b
ord
e
8.9
8.8
8.7
8.6
8.5
8.4
8.3
8.2
• BASAS
%CH prom. = 8.49%.
Intervalo de confianza
[ 8.26 – 8.73 ]
• CEPAS
% CH prom. = 8.59
Intervalo de confianza
[ 8.34 – 8.83 ]
• En los bordes de las latas tanto en las basas como en las cepas, es igual el %CH prom., y tienen la misma homogeneidad en el secado final.
• SPSS-V10, V11.
Intervalo de Confianza al 95% para el
%CH final Centro (Lote latas 1/8/04 cerritos)
• BASAS
%CH prom. = 8.39%.
Intervalo de confianza
[ 8.23 – 8.55 ]
• CEPAS
% CH prom. = 8.41
Intervalo de confianza
[ 8.25 – 8.58 ]
En el centro de las latas tanto en las basas como en las cepas, no hay una diferencia significativa en el %CH prom., pues su variación es solo del 3%.
1213N =
Tramo de la guadua
cepabasa
95
% IC
CH
% la
b e
n e
l ce
ntr
o
8.7
8.6
8.5
8.4
8.3
8.2
• SPSS-V10, V11.
Intervalo de Confianza al 95% para el
%CH en el Borde y Centro (Lote latas 1/8/04 cerritos)
2525N =
CH% lab en el centroCH% lab en el borde
95
% IC
8.8
8.7
8.6
8.5
8.4
8.3
8.2
• %CH promedio
8. 54 % ( Borde )
8.40 % ( Centro )
• Intervalo de confianza
Borde [ 8.38 – 8.69 ] %
Centro [ 8.29 – 8.50 ] %
• No hay diferencias en los
promedios de %CH entre el
borde y el centro.
• SPSS V10, V11.
DENSIDADES ( LOTE LATAS 1/8/04 Cerritos)
1213N =
Tramo de la guadua
cepabasa
95
% IC
De
nsid
ad
bo
rde
grs
/cm
3
.8
.7
.6
.5
.4
1113N =
Tramo de la guadua
cepabasa
95
% IC
De
nsid
ad
ce
ntr
o g
rs/c
ms3
.72
.70
.68
.66
.64
.62
.60
.58
• CENTRO • BORDE
En ambos casos se evidencia que la densidad en las basas es mayor que en las cepas.
Densidad prom.= 0.59 gr/cm3.
SPSS V10, V11.
LOTE DE LATAS PROCESADO EN EL VIVERO UTP A PARTIR DE 26 AGOSTO/04.
• EL OBJETIVO EN ESTE LOTE ES ANALIZAR CH FINAL EN LOS BORDES Y EN EL CENTRO DE LA LATA,, TANTO EN LAS BASAS COMO EN LAS CEPAS.
• CARACTERISTICAS DEL LOTE:
LARGO 1 m
ANCHO 3 cm
ESPESOR 1 cm
• LOTE DE 1650 LATAS – 2 PILAS (TABLILLAS)
• MUESTRA 34 BASAS Y 30 CEPAS = 64 MUESTRAS
• CEPAS EN UNA PILA Y BASAS EN LA OTRA.
• MUESTRAS DEBIDAMENTE IDENTIFICADAS
• TIEMPO DEL PROCESO EN EL HORNO SOLAR SIN FUENTES DE ENERGÍA ADICIONAL : 21 DÍAS.
• SITIO DE CORTE :VALLE
• CONTENIDO DE HUMEDAD DE LLEGADA PROMEDIO CON UN INTERVALO DE CONFIANZA AL 95% : GENERAL = 90.97%
BASAS = 85.89%
CEPAS= 96.74%
• CLIMA : INVIERNO
Intervalo de Confianza al 95% para el
%CH de llegada (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)
64N =
CH% de llegada
95
% I
C C
H%
de
lle
ga
da
98
96
94
92
90
88
86
84
Para un total de 64
muestras tenemos:
(34 basas y 30 cepas )
• % CH prom.de
llegada = 90.97%.
• Intervalo de
confianza
[ 84.91 – 97.04 ]%
SPSS V10, V11.
Intervalo de Confianza al 95% para el
%CH de llegada (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)
3034N =
Tramo de la Guadua
CepaBasa
95
% I
C C
H%
de
lle
ga
da
110
100
90
80
70
%CH promedio
BASA = 85.89%
CEPA = 96.74%
Intervalo de confianza
BASA [ 79.48 – 92.29 ] %
CEPA [85.97– 107.51 ] %
En la prueba de hipótesis
no se notan evidencias
estadísticas para creer
que exista diferencia
entre los promedios de
%CH de acuerdo al
tramo de la guadua. SPSS V10, V11.
Intervalo de Confianza al 95% para el
%CH final (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)
64N =
CH% final borde
95
% I
C C
H%
fin
al b
ord
e
16,0
15,8
15,6
15,4
15,2
15,0
Para un total de 64
muestras ( 34 basas y
30 cepas ) tenemos :
• % CH final prom.en el
borde = 15.41%.
• Intervalo de confianza
[ 15.08 – 15.76 ]%
El secado quedó muy
homogéneo, pues el
intervalo de confianza
es pequeño
Intervalo de Confianza al 95% para el
%CH final (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)
3034N =
Tramo de la Guadua
CepaBasa
95
% I
C C
H%
fin
al b
ord
e
17,0
16,5
16,0
15,5
15,0
14,5
14,0
% CH final prom.
BASA = 14.75%
CEPA= 16.18%
Intervalo de confianza
BASA [14.37–15.12 ]%
CEPA [15.71–16.64 ]%
El contenido CH final quedo
más alto, pues la mayor
parte del tiempo fue
invierno.
•
Intervalo de Confianza al 95% para el
%CH final (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)
64N =
CH% final centro
95
% I
C C
H%
fin
al ce
ntr
o
16,4
16,2
16,0
15,8
15,6
15,4
Contenido de humedad
en el Centro
CH prom. = 15.93%
Intervalo de confianza
general para el prom.
[15.60–16.25 ]%
Intervalo de Confianza al 95% para el
%CH final (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)
3034N =
Tramo de la Guadua
CepaBasa
95
% I
C C
H%
fin
al ce
ntr
o
17,5
17,0
16,5
16,0
15,5
15,0
14,5
• BASAS
CH prom.centro = 15.45%
Intervalo de confianza para el prom.
[15.00–15.90 ]%
CEPAS
CH prom.centro = 16.46%
• Intervalo de confianza para el
prom.
• [16.05–16.88 ]%
Con la prueba de hipótesis se
establece que existen diferencias en
los promedios de los CH.
SON MAYORES LOS CH EN LAS
CEPAS.
Datos Técnicos
• Lugar: DANSA Int. Cerritos
Koordinaten:4° 52” Latitud
75° 54” Longitud
Altura:1390 m
Temperatura: 23°C
HR:75%
Área colector solar: 12 m²
Capacidad del colector: 30,72 KWh/d
(ASHRAE 99-77)
Capacidad del secador: 2625 kg/Pila (500 Guaduas de 3 m)
Temperatur max. del colector: 58°C
Temperatur max. en secador.: 45°
Tiempo de secado:22 d
SECADOR SOLAR GUADUA
ROLLIZA
SECADOR SOLAR GUADUA
ROLLIZA
SECADOR SOLAR GUADUA
ROLLIZA
Experimentos con diferentes secados
Materiales & Metodos
Secador
convencional en
cámaras
Secador Solar de
rolliza
Secador Solar
de latas
Secado al aire
libre
Secado
Resultados
1. Propiedades relevantes del secado
2. Secado al aire libre
3. Secado solar
4. Secado convencional in/out
Resultados
1. Propiedades relevantes del secado.
– Dependencia de Topografia en el Contenido de
Humedad,
– Variación de la CH a lo largo de la longitud,
– Variación del contenido de humedad entre nudo y
entrenudo.
Dependencia de Topografia en el Contenido de Humedad, Variación de la CH a lo largo de la longitud,
Variación del contenido de humedad entre nudo y entrenudo.
Valle
Loma
Cima
50 m
5 m
80 m
Dependencia de Topografia en el Contenido de Humedad
151515N =
Topographie
TalHangBergspitze
95
% K
on
fid
en
zin
terv
all
% F
eu
ch
teg
eh
alt
120
110
100
90
80
70
151515N =
Topographie
TalHangBergspitze
95
% K
on
fid
en
zin
terv
all
% F
eu
ch
teg
eh
alt
130
120
110
100
90
80
70
Nodos de las cepas Entrenudos de las Cepas
Dependencia de Topografia en el Contenido de Humedad
151515N =
Topographie
TalHangBergspitze
95
% K
on
fid
en
zin
terv
all
% F
eu
ch
teg
eh
alt
110
100
90
80
70
60
50
40
151515N =
Topographie
TalHangBrgspitze
95
% K
on
fid
en
zin
terv
all
% F
eu
ch
teg
eh
alt
120
110
100
90
80
70
60
50
40
Nudos de las Basas Entrenudos de las Basas
Variación del contenido de humedad del nudo y entrenudo, entre cepas y basas
4545 4545N =
Stammabschnitt
BasisMitte
95
% K
I %
Fe
uch
teg
eh
alt
110
100
90
80
70
60
Teil des Abschnitts
Nodium
Internodium
2. Secado al aire libre Experiment 2: Freilufttrocknung
y = 132,42e-0,0188x
R2 = 0,969
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120
Tage
T °
C/Φ
%/u
%
Φ% T°C u% Exponentiell (u%)
Experiment 1: Freilufttrocknungy = 85,834e-0,0243x
R2 = 0,9068
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80
Tage
T °
C/%
Φ/u
%
T °C Φ % CH % Exponentiell (CH %)
2. Secado al aire libre
Experimento 1:Secado al Aire libre y = 85,834e-0,0243x
R2 = 0,9068
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 20 40 60 80
Días
T °
C/Φ
%u
%/
T °C Φ % CH % Exponentiell (CH %)
25252525252525N =
80 Tage67 Tage55 Tage52 Tage49 Tage43 Tage20 Tage
95
%
KI
u
%
70
60
50
40
30
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Exp. 1 Exp. 2
u%
/u%
/Ta
ge
/% R
iss
e
u%-Anfang u%-Ende Zeit (Tage) Risse/Spalte %
3. Secado Solar de latas
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4
u%
/u%
/Ta
ge
/%/%
u%-Anfang u%-Ende Zeit (Tage) Krümmung % Bläue %
Experimento 1: Secador solar semi-artificial
y = 96,62e-0,1549x
R2 = 0,9932
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 5 10 15 20
Días
T°
C/H
R %
/CH
%
u% T° out %φ out Exponentiell (u%)
3. Secado solar de Guadua latas y rolliza
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6
u%
/u%
/%/%
/%
u%-Anfang u%-Ende Zeit (Tage)
Krümmung % Bläue % Risse/Spalte %
Experiment 5: Solartrockner Halm
y = 38,181e-0,0654x
R2 = 0,9845
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 5 10 15 20 25Tage
T°
C/φ
%/u
%
T° C out φ% out u% Exponentiell (u%)
4. Secado convencional in/out de aire
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4
u%
/u%
/Ta
ge
/%/%
u%-Anfang u%-Ende Zeit (Tage) Bläue % Risse/Spalte %
Experiment 1: konventioneller
Trocknery = 26,86e
-0,0018x
R2 = 0,9516
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 200 400 600Stunden
T°
C/φ
%/u
%
T° C φ% u% Exponentiell (u%)
Resultados
Secado
Aire Libre
Secado
Solar
Secado
Convencional
(F/A)
Tiempo de
Secado - - - + - + + +
Calidad del
Secado - - - + - + + +
Inversión Inicial + + + + + - - -
Costos Mano de
Obra - - - + + + + + +
Costos
MantenimientoNA + + - -
Consumo de
EnergíaNA + + + - -
Amigable al Medio
Ambiente + + + + + + - -
Complejidad del
SistemaNA + + + - - -
Recomendable: + + + Bueno: + + Regular: + - Malo: - - Muy malo: - - -No aplicable: NA
Otros tipos de Secado:
Secador Industrial por vació para
madera
Secado Industrial en cámaras
SECADO CON AIRE FORZADO
SECADO CON AIRE FORZADO
SECADO CON AIRE FORZADO
SECADO CON AIRE FORZADO