Modelado de la operación transitoria de un deshidratador solar para secado de cacao

Abstract

El presente trabajo tiene por objeto desarrollar un modelo matemático de un deshidratador solar para cacao con la finalidad de proporcionar una herramienta numérica, capaz de abarcar todas las variables existentes en el proceso de deshidratación de cacao. El trabajo abarca todo el proceso de deshidratación de cacao, partiendo de la predicción de radiación solar en una superficie horizontal o inclinada, seguido por el cálculo de los diferentes factores y coeficientes involucrados en el calentamiento del aire dentro de un colector solar plano y finalizando con el cálculo de la rata de extracción de humedad en el cacao. Para la predicción de la radiación solar en un día completo, se dio uso del modelo matemático propuesto por Liu y Jordan en 1963 llamado modelo de cielo isotrópico, el cual predice la radiación solar en un instante determinado de tiempo. Luego, basado en el balance de energía dentro de tres volúmenes de control, se dio uso del modelo propuesto por Lammardo A. y Baritto M. en el 2010 el cual predice el comportamiento de un colector solar en el que el fluido de trabajo es aire atmosférico. Por último, y ya conocidas las propiedades del aire a la salida del colector a lo largo del día en estudio, se puede predecir la rata de extracción de humedad de la semilla de cacao basándonos en la cinética de secado del mismo, propuesta por Villamizar F. y Hernandez J. en 1989, dando a lugar a la construcción final de un modelo matemático de deshidratador solar para cacao.