1. Asociación Peruana de
Energía Solar y del Ambiente
Tema:
SECADO DE PRODUCTOS
AGROALIMENTARIOS CON ENERGÍA
SOLAR
Expositor:
Juan O. Molina Fuertes
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía

2. ENERGIA
El uso intensivo de la energía ha sido uno de los
factores claves en el proceso de transformación de
las formas de producción y del aumento del nivel
de vida en las sociedades mas desarrolladas del
planeta.

3. ANTECEDENTES
 Antes de 1880 las fuentes energéticas principales eran la madera, el
carbón, el viento y el agua.
 Entre 1880 y 1900 aparecieron los motores eléctricos y el automóvil
iniciándose el proceso de transformación industrial con gran consumo
de energía. El carbón comenzó a predominar como el combustible más
utilizado y el petróleo empezó a ser usado con más frecuencia.
 Después de la segunda guerra mundial, en 1946, se inició el uso
ascendente del petróleo predominando abiertamente después de 1960.
 1973 es la fecha clave en que comenzó la primera crisis del petróleo,
poniéndose en evidencia las preocupaciones sobre las reservas de las
fuentes convencionales de energía. Algunos estudios comenzaron a
predecir que la extracción de petróleo podría llegar a su máximo hacia
el 2010.

4. CONTAMINACION AMBIENTAL
Paralelamente, hemos asistido al sostenido aumento de
la contaminación ambiental producido en una buena
parte por el consumo energético. Las lluvias ácidas, el
aumento del CO2 y la contaminación de las ciudades
fueron los primeros signos inquietantes.

5. FUENTES RENOVABLES
Una de las soluciones que contribuirá a resolver los
problemas será el incremento del uso de fuentes
que son renovables y no contaminantes como la
solar, la eólica, la bioenergía, la geotermia y otras.
Ellas tienen virtudes a considerar en el marco de un
desarrollo sustentable como ser su inagotabilidad,
su gran disponibilidad, el bajo grado de
contaminación y su distribución sobre una buena
parte de nuestra Tierra.

6. SECADO SOLAR
Una de las actividades en el medio rural que consume cantidades
importantes de energía es la de secado de productos agroalimentarios.
Muchos productos agrícolas requieren un secado poscosecha para su
adecuada conservación.

7. SECADO SOLAR
El secado al aire libre, donde los productos se
exponen directamente al sol , es uno de los usos más
antiguos de la energía solar y es aun el proceso
agrícola más utilizado en los países iberoamericanos.

8. ALGUNAS CONSECUENCIAS
SECADO SOLAR

9. SECADO SOLAR
FUENTE
:
Tecnología madura: Dícese de la tecnología que ha alcanzado su «nivel de rendimiento adecuado»
en términos de performance y costo para su incorporación a todo tipo de proyectos-MIT Technology

10. SECADO SOLAR
El objetivo de un proceso de secado es la extracción de agua de un
producto, que puede realizarse por diferentes técnicas, siendo las
más usuales el contacto natural o forzado del aire, ya sea
precalentado o a temperatura ambiente, con dicho producto. El
secado evita la proliferación de microorganismos o el desarrollo de
reacciones químicas permitiendo su conservación a largo plazo.

11. SECADO SOLAR
Por que secar los alimentos?

12. SECADO SOLAR

13. MEDIO SECADOR

14. SECADO SOLAR

15. VENTAJAS DEL SECADO SOLAR
 Los procedimientos son sencillos, naturales y económicos, ya que no se
utilizan equipos costosos ni se requiere energía fósil en su elaboración.
 Representa una alternativa renovable no contaminante para aprovechar
la energía solar en beneficio del medio ambiente.
 Posibilita la conservación de los alimentos y plantas útiles cuando se
producen excedentes, en especial en los picos de cosecha de los cultivos
estacionales.
 Se logra la conservación por largos períodos de tiempo, de cosecha en
cosecha, manteniendo disponible los productos todo el año.
 Facilita la conservación de los alimentos más perecederos que se
descomponen rápidamente.

16. SECADO SOLAR
 Aumenta el valor agregado de la materia prima, sobre todo cuando los
productos se producen o adquieren a bajos precios en los picos de las
cosechas, lo que actúa proporcionando seguridad alimentaria y regulando
el mercado en los períodos de sobreproducción.
 Permite aprovechar residuos de cosecha de alimentos que por diferentes
razones no son aptos para el consumo directo.
 Diversifica el consumo de alimentos y condimentos al tener disponible
gran variedad de productos fuera de la época de su cosecha.
 Disminuye el peso y el volumen de los alimentos frescos, por lo que
facilita el almacenaje y la transportación.
 Resulta una buena opción cuando existen dificultades para la
transportación de los productos frescos, en especial cuando los centros de
consumo y comercialización están alejados de los lugares de producción.
 Los procedimientos pueden ser introducidos a cualquier escala de
producción: doméstica, en granjas, cooperativas, huertos comunitarios o
familiares de pequeña producción.

17. ASPECTOS GENERALES DEL SECADO

18. VELOCIDAD DE SECADO
La velocidad con que seca un producto depende de varios factores,
algunos directamente relacionados con el producto y otros
relacionados con el aire de secado, entre los que cabe destacar:
 Isoterma de sorción del producto.
 Dimensiones del producto.
 Velocidad superficial relativa del aire respecto al solido.
 Temperatura del aire.
 Humedad relativa del aire.
 Densidad de carga, porcentaje de llenado, etc.

19. CURVAS DE SECADO DE UN PRODUCTO

20. Fig. 2 Tendencia de las curvas: Variación de Peso (A), Velocidad de secado (B) Isoterma de Sorción (C).

21. En consecuencia, el secado de productos agroalimentarios es, en
esencia, un fenómeno de migración de agua desde el interior de su
masa hasta su superficie y transferencia consecuente a la corriente
de aire que lo circunda, promovido inicialmente por una diferencia
de temperatura entre la de la superficie del producto y la de la
corriente de aire, y seguidamente, la mayor parte del tiempo que
dura el proceso, impulsado por la diferencia de las presiones
parciales del vapor de agua en la superficie del producto y en la
corriente de aire de secado.

22. Producto
Frutas
Damascos, duraznos
Bananas
Higos
Uvas
Arándanos
Hortalizas
Zanahoria
Hortalizas de hoja:
perejil
Mandioca
Cebolla y ajo
Batata
Papa
Chauchas - productos
de vaina
Pimiento
Tomate
Granos
Trigo
Maíz
Mijo y sorgo
Maní
Arroz
Pre tratamientos
Sacar caroso y cortar transversalmente al
sentido de la fibra
Cortar en rodajas
Cortar en mitades, y si se secan enteros
hacer un pretratamiento sobre la superficie
Remover las ceras de la superficie
Remover las ceras de la superficie
Temperaturas
óptimas del aire
de secado
75 oC
60 - 65 oC
40 - 50 oC
60 oC
60 oC
Cortar en cubos
Entero
50 - 60 oC
80 - 95 oC
Cortar en pedazos
Cortar transversalmente a la fibra
Cortar en cubos
Cortar en cubos
Sacar las vainas
60 - 70 oC
60 oC
60 - 70 oC
60 - 70 oC
40 - 45 oC
Cortar transversalmente a la fibra ó enteros
Cortado en mitades, cuartos y rodajas
60 oC
55 - 60 oC
Arroz paddy
90 oC
90 oC
90 oC
60 - 70 oC
45 oC
Hierbas aromáticas y
especerías
Orégano
Entero
CER-UNI/R.Espinoza
Salvia
Entero
Romero
Entero
40 - 45 oC
40 – 45 ºC
50 ºC
CONDICIONES DE
SECADO PARA
ALGUNOS
PRODUCTOS
COMESTIBLES

23. POTENCIAL DEL SECADO

26. CONDICIONES DEL AIRE DE SECADO OBSERVADAS
SOBRE LA CARTA PSICROMÉTRICA

27. GRAPSI_DRAW4.exE
FUENTE: http://evandro.eng.br/grapsi.html

30. TECNOLOGÍA
-
Fuente de energía que los activa:
Almacenamiento de energía:
Mecanismo de secado principal:
Tipo de flujo desarrollado:
Tipo de producto:
Contenido inicial de humedad bh del PAA
Escala productiva asociada al uso
Rango de tamaño
Asociado al área de bandeja
Asociado al volumen húmedo inicial

31. TECNOLOGÍA
A continuación mostramos distintos tipos de SS mencionando algunas de sus
características. libre:
a) Secado al aire
b) Secador de estantes:
Este secado se produce
mediante el paso del aire
sobre el PAA ubicado sobre
estantes
dispuestos
adecuadamente para este
fin.

32. TECNOLOGÍA
c) Secador indirecto con silo o cámara de secado en forma de silo:
Este secador solar funciona con el
precalentamiento del aire, el aire se
calienta en el colector solar antes
de pasar a la cámara de secado.

33. TECNOLOGÍA
d) Secador-invernadero de circulación natural
Este secador se puede
construir
con
una
armazón de madera y
cubierto con plástico
transparente
con
tratamiento anti-UV

34. TECNOLOGÍAS PRINCIPALES
Secadores Indirectos, el sol no incide sobre el producto
Chimenea
Se recomiendan los
secadores
indirectos
para productos muy
exigentes y cuando se
desea secar grandes
cantidades
de
producto fresco.
Cámara de secado
Colector solar

35. TECNOLOGÍAS PRINCIPALES
Secadores Directos, el sol incide sobre el producto
Secador solar con forma de caja con cubierta de vidrio (u
otro material transparente) y el producto puesto sobre
bandejas a través de las cuales pasa el aire.

36. TECNOLOGÍAS PRINCIPALES
Secadores Mixtos, combinación de los dos anteriores
Esquema de un prototipo de secador mixto con flujo de aire forzado.

37. ASPECTOS TECNOLÓGICOS IMPORTANTES
MOVIMIENTO DEL AIRE
hay dos formas de lograr el movimiento del aire, por diferencia
de temperatura (flujo libre) y por diferencia de presiones (flujo
forzado).
ORÍGENES DEL MOVIMIENTO DEL AIRE
Dentro de un secador el aire tiene que desplazarse entre la
entrada y la salida del mismo, de otra forma no funcionará. Para
que esto suceda tenemos dos alternativas: provocar su
movimiento sin el auxilio de equipo alguno o con aquellos que
cumplan con las norma para este fin, un ventilador.

38. ORÍGENES DEL MOVIMIENTO DEL AIRE
El caudal de aire requerido para el secado se puede lograr sólo si entre
los extremos de su recorrido en el secador existe una diferencia de
presiones que le permita vencer las dificultades generadas por la forma
y disposición de los elementos que atraviesa en su recorrido y que se
manifiestan como caídas en la presión entre las distintas partes del
mismo.
PÉRDIDAS DE PRESIÓN A TRAVÉS DEL COLECTOR
La pérdida de presión que sufre un fluido que se desplaza dentro de un
conducto (de cualquier forma y geometría) se la puede interpretar
como la pérdida parcial o total de la fuerza con que cuenta para
vencer todo tipo de resistencia opuesta a su desplazamiento.

39. DISEÑO
El diseño de un secador es un proceso muy importante previo a la
construcción del mismo; ya que en este punto se consideran las
condiciones climáticas, el tipo de producto a secar, la carga necesaria,
el tiempo de secado, el tipo de energía y la cantidad disponible
convergiendo todo esto en el diseño de un secador que se adecue a las
necesidades planteadas.

40. MATERIALES Y PROCESOS DE MANUFACTURA
MATERIAL
Malla plástica
Ventaja
Bandeja
Más flexible y de menor precio
Desventaja
Con el tiempo puede deformarse, no
soporta un peso muy grande
Más resistente, pudiendo soportar
Es más cara
más peso
Superficie transparente en colector
Con un cuidado adecuado puede
Vidrio
Puede romperse
durar toda la vida
Más flexible que el vidrio, no se Después de
un
Policarbonato
rompe fácilmente
cambiarse
Plástico, polietileno anti
Después de
un
Muy flexible y de menor precio
UV
cambiarse
Flujo de aire
Metal inoxidable
Ventilador
Madera
Metal
tiempo
debe
tiempo
debe
Incrementa el consumo de energía,
Permite un mejor control del proceso
además está limitado a lugares con
de secado
acceso a energía eléctrica
Material de la cámara de secado
No aprovecha la radiación solar;
Es un aislante, evita el enfriamiento
vulnerable a deterioro (por polillas
del aire caliente dentro de la cámara
por ej.)
Es un material conductor térmico,
por lo que aprovecha la radiación Vulnerable a oxidación
solar para calentar más el aire.

41. Tipo de secador: SECADOR TÚNEL CON VENTILADOR DE EXTRACCIÓN
Figura 1. Conjunto de secadores
solares
Figura 2. Interior de secador y
extractor pasera
Figura 3. Secador cargado con
tomate, con la cubierta de
policarbonato abierta.

42. Tipo de Secador: MODELO MIXTO UTA0108
FOTOGRAFIA: SECADOR MODELO mixto
ESQUEMA

43. Tipo de secador: SOLAR COMBINADO (TÉRMICO Y FOTOVOLTAICO), SSC
Figura 1. Sistemas de calentamiento solar indirecto (izquierda) y directo
de aire (derecha)
Figura 2. Sistema fotovoltaico
Figura 3. Circuito hidráulico del
sistema de calentamiento solar
indirecto de aire interconectado
al túnel de secado.

44. Tipo de secador: SECADORES SOLARES EN COSTA RICA
VISTA FRONTAL
MARAÑÓN
IMÁGENES DE PRODUCTOS DURANTE Y
DESPUÉS DEL SECADO
ESQUEMA

45. Tipo de secador: HÍBRIDO DE TIRO FORZADO
FOTOGRAFIA: SECADOR HÍBRIDO DE TIRO
FORZADO
ESQUEMA

46. OTROS MODELOS DE SECADORES…

54. Construcción y emplazamiento del
caño maestro, vista de las campanas
de reducción y acople.

62. Secador solar usado
en la India; la base
es de techos
ondulados con
láminas de aluminio
en el revés.
CER-UNI/R.Espinoza

64. E.A.C. CHANCHAMAYO HIGHLAND COFFEE SAC
Planta Principal de Procesamiento:
Av. 7 de Junio Mz "M" Lt. 1A Urb San Carlos La Merced - Junín Chanchamayo - Perú
Tfnos: 0051(064)531198 / 0051(064) 964676595 #331045
E-mail: exoticoes@hotmail.com / www.highlandproducts.com.pe

65. ·
·
·
·
·
Piña 3450 kg por cada Proceso de deshidratado)
Platano isla 1350kg por cada proceso de deshidratado
Mango 2250kg Por cada sesion (Proceso de deshidratado)
Carambola 3000 kg Por cada sesion (Proceso de deshidratado)
Papaya 1500 kg Por cada sesion (Proceso de deshidratado

67. GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Centro de Energías Renovables y
Uso Racional de la Energía
Juan O. Molina Fuertes
jomarmf5@gmail.com
Centro de Energías Renovables – UNI
WEB: Cer.uni.edu.pe
E-mail: Cer@uni.edu.pepe
Tel. 3821058