Evaluación del ahorro energético en un proceso de cocción de maíz implementando colectores solares para el precalentamiento de agua

Abstract

Resumen: El principal objetivo de la investigación es evaluar el ahorro energético utilizando un intercambiador de calor aplicado a un proceso de cocción de maíz, En este caso se decidió usar un colector solar de placa plana (CSPP). Éste es un dispositivo utilizado para aprovechar la energía de la radiación solar, (Anderson) luego transformarla en energía térmica para el uso doméstico y comercial como climatización de piscinas y calentamiento de fluidos, etc. (Anderson) Un colector solar de placa plana está constituido principalmente por una placa plana de madera que está unida a una red de tubos de cobre “El cobre y el aluminio son los materiales más apropiados para la red de tubería y la carcasa del CSPP por las siguientes características: alta conductividad térmica, baja capacidad calórica, bajo precio”. (Burbano, Juan Carlos, Hernán, Sabogal, & Oscar Julián , 2006) El revestimiento de la estructura del CSPP se hace con madera y capas de aislante en nuestro caso espuma de polietileno, además la superficie del revestimiento es de color negro para absorber calor y no dejarlo que escape al ambiente, Las ondas de radiación solar que impactan sobre la superficie del vidrio atraviesan esta y quedan atrapadas dentro del cajón de madera aislado, esto genera un efecto invernadero al interior del colector aumentado su temperatura, transfiriendo así el calor por convección natural alrededor de los tubos de cobre que están entre la superficie de madera aislada y el vidrio, dichos tubos elevan su temperatura generando un intercambio de calor entre los tubos de cobre y el líquido que fluye a través de ellos. Se utilizó un sistema CSPP para calentar agua, se usó esta agua previamente calentada en un proceso de elaboración de arepas con el fin de evaluar el ahorro de energético. Primero se caracterizó el consumo de gas licuado de petróleo en el procedimiento normalmente usado para la cocción del maíz, de segundo se hizo la caracterización del consumo del gas licuado de petróleo ingresando al proceso agua precalentada por el CSPP y por último se determinó el consumo y el ahorro energético que se obtiene al implementar colectores solares a procesos de cocción que usan como fuente primaria de energía el gas licuado de petróleo. De esta manera se buscó aprovechar la energía solar y disminuir la contaminación ocasionada por el uso de combustibles durante el proceso.