Sistema de calentamiento con biomasa para uso alternativo en el secador solar de túnel Hohenheim

Abstract

Una alternativa para la implementación del proceso de secado, disminuyendo los costos es el uso de fuentes de energía renovable. La energía solar y la energía de la biomasa se perfilan como alternativas viables para el uso en aplicaciones energéticas de baja escala, como el caso de secadores de productos agrícolas. Adicionalmente son fuentes de energía renovables lo cual le da ventajas ambientales adicionales a su uso. Un secado continuo es decisivo en las características de calidad finales de los productos. El uso de energía solar presenta la desventaja que su disponibilidad es dependiente de las condiciones ambientales, por lo que secadores trabajando exclusivamente con este tipo de energía no son continuos en su operación. Este inconveniente puede ser solventado mediante el uso de una fuente de energía adicional como la energía de la biomasa, lo que permitiría además el uso y aprovechamiento de los residuos agrícolas que mal manejados se pueden convertir en focos de contaminación. Este proyecto aborda el diseño, construcción y puesta a punto de un sistema de calentamiento para dos túneles de secado solar tipo Hohenheim de la Universidad Pontificia Bolivariana–sede Bucaramanga, como alternativa para el proceso de secado continuo en los túneles. El sistema está conformado principalmente por un quemador de biomasa, con un intercambiador de calor de tubos concéntricos para utilizar los gases de la combustión de la biomasa como fuente térmica para calentar el aire de secado, el cual llega a las cámaras de secado a través de un sistema de distribución en Y, el cual permite el uso para un túnel o para los dos en simultaneo. Para el diseño se utilizó como herramienta el software de diseño SolidWorks y de análisis de simulación ANSYS, en donde se busca tener el diseño conceptual del quemador y análisis de los materiales del mismo.

An alternative for the implementation of the drying process, reducing costs is the use of renewable energy sources. Solar energy and biomass energy are emerging as viable alternatives for use in small-scale energy applications, such as dryers for agricultural products. Additionally they are renewable energy sources which gives additional environmental advantages to their use. Continuous drying is decisive in the final quality characteristics of the products. The use of solar energy has the disadvantage that its availability is dependent on environmental conditions, so dryers working exclusively with this type of energy are not continuous in their operation. This inconvenience can be solved by the use of an additional energy source such as biomass energy, which would also allow the use and exploitation of agricultural waste that is poorly managed can become sources of pollution. This project addresses the design, construction and tuning of a heating system for two Hohenheim-type solar drying tunnels of the Bolivarian Pontifical University - Bucaramanga headquarters, as an alternative for the continuous drying process in the tunnels. The system consists mainly of a biomass burner, with a concentric tube heat exchanger to use biomass combustion gases as a thermal source to heat the drying air, which reaches the drying chambers through a Y distribution system, which allows use for a tunnel or for both simultaneously. For the design, the SolidWorks design and ANSYS simulation analysis software was used as a tool, which seeks to have the burner\'s conceptual design and analysis of its materials.