1.9 PRINCIPIO DE OPERACIÓN

Los secadores solares pueden ser clasifados en general en : directos, indirectos o hibridos. El principio de operación de esos secadores dependen principalmente del método de colección de energía y la conversión en energía térmica utilizada para el secado.

1.9.1 secador solar abierto

La figura 1.10 muestra el principio de operación del secador solar abierto, usando solo la energía solar. Los cultivos son generalmente espacidos sobre la tierra, esteras, piso de cemento, donde ellos reciben la longitud de onda corta de la energía solar durante la mayor parte del dia y también circulación de aire natural. Una parte de la energía es reflejada hacia atrás y el resto es abosrbida por la superficie dependiendo del color del cultivo. La radiación absorbida es convertida en energía termia y la temperatura del material empieza a incrementarse. Sin embargo hay perdidas como la radiación de longitud de onda larga, perdidas desde la superficie del cultivo al ambiente a través del aire húmedo y también perdidas de calor por convectividad debido al soplo del viento atrves del aire húmedo sobre la superficie del cultivo. El proceso es independiente de cualquier otra fuente de energía excepto la luz solar y por lo tanto el método mas barato sin embargo tiene unas limitaciones que se discutirán en la sección 2.1.1. en general el secado solar abierto no cumple los requerimientos de estándares de calidad y algunas veces los productos no pueden ser vendidos en el mercado internacional. Con la conciencia de las inadecuadas implicaciones en el secado solar abierto, se utilizan muchos métodos científicos de energía solar para el secado de cultivos denominados como secadores solares.

1.9.2 secadores solares directos

El principio de operación de un secador solar directo para cultivos se muestra en la figura 1.11 tambien el conocido como secador de gabinete solar. Aquí la humedad es quitada por la entrada del aire hacia el gabinete desde abajo y escapa a través de la salida superior como se muestra en la figura. La radiación total incide sobre la cubierta de vidrio, una parte es reflejada hacia la atmosfera y el resto es transmitida hacia el gabinete. Una parte de la radiación transmitida es reflejada por la superficie del cultivo y el resto es abosrbida por la superficie de ella, la cual causa el incremento de la temperatura y de este modo emitir la radiación de longitud de onda larga la cual no puede escapar hacia la atmosfera debido a la cubierta de vidrio. El fenómeno total causa una temperatura alta por encima del cultivo.

1.9.3 secado solar indirecto

La diferencia con el secado solar directo respecto a la transferencia de calor y eliminación de vapor. Figura 1.12 describe el principio de operación del secador solar indirecto. El cultivo es localizado en bandejas o estantes en el interior de una cabina de secado opaco y una unidad separada denominada como colector solar es usada para calentar el aire de entrada en la cabina.

El aire caliente fluye a través del cultivo húmedo que provee el calentamiento para evaporar la humedad por convectividad o por transferencia de calor entre el aire caliente y el cultivo húmedo. El secado ocurre debido a la diferencia en la concentración de humedad entre el aire secado y el aire circundante en las proximidades de la superficie del cultivo.

1.9.4 secado solar hibrido

Combina las características del secado solar directo y el indirecto.

1.10 TIPOS DE SECADO SOLAR

1.10.1 sistemas de secado solar pasivo.

Un secador solar pasivo, el aire es calentado y circulado naturalmente por fuerza de flotaacion o como resultado de la presión del viento o la combinación de ambas. Los secadores de gabinete de absorción de reversa y normal y los secadores casa verde operan de modo pasivo. Estos secadores son utilizados principalmente en regiones tropicales y subtropicales. Son utilizados para secar pequeños lotes de frutas y vegetales.

1.10.2 secador de energía solar indirecto tipo pasivo

Estos secadores con convección natural del aire para el secado. Para incemntar la capacidad opera con varias bandejas espaciadas y puestas de manera vertical consecutivamente. La resitencia adicional generada por el movimiento del aire debido a la configuración de las bandejas es logrado por el efecto chimenea. Este efecto incrementa el flujo vertical del aire como resultado de la diferencia de densidad del aire en el gabinete y en la atmosfera. Los típicos esquemas se muestran en la figura 1.13 y 1.14 utilizados para el secado de maíz

1.10.3 secador de energía solar directo tipo pasivo.

Las caracterisiticas típicas se muestran en la figura 1.15. en este sistema se expone el cultivo a la luz solar directamente mejorando la maduración del color deseado en cierta variedad de uvas cafes etc. Los dos tipos básicos de secadores pueden ser identificados como los de cabina y las casasverdes.

1.10.3.1 secador solar de cabina

Su aplicación generalmente es para uso domestico. Construido normalmente en un área de 1- 2 m2

y con capacidad de 10 – 20 kg. La figura 1.16 muestra sus características típicas.el calor para el secado es transmitido atraves de la cubierta de vidrio y es abosrbido por el ennegrecido interior y el cultivo. La circulación del aire requerida es mantenida por el calido abandono del aire húmedo por un respiradero bajo la acción de la fuerza de flotamiento y la succion generada de la entrada de aire fresco.