Browsing by Author "Mundaca Harismendy, Ignacio Enrique"

Now showing 1 - 1 of 1
  • Thumbnail Image
    Item
    Evaluación técnica y económica de una cámara dual de refrigerado y deshidratado de fruta basado en bomba de calor.
    (Universidad de Concepción, 2025) Mundaca Harismendy, Ignacio Enrique; Cuevas Barraza, Cristian Alberto
    A nivel mundial cerca de 1.300 millones de toneladas de alimentos son desperdiciados al año, de las cuales las frutas y vegetales presentan el mayor porcentaje de pérdidas siendo estas cercanas al 55% del total producido. La presente investigación aborda el problema de las pérdidas de alimento en la etapa de producción en campo, enfocándose en una alternativa que permitiera a los pequeños agricultores aumentar la vida útil de los alimentos o disponer de la opción de agregar valor al producto cosechado para su posterior comercialización. Se propone como objetivo general evaluar técnica y económicamente una cámara dual basada en bomba de calor reversible, capaz de alternar entre los modos de secado y refrigeración dentro de un contenedor de 6 𝑚 aislado térmicamente. Para cumplir dicho objetivo se realiza: (i) un análisis de mercado que justificó la elección de la manzana por su alta demanda como fruta de exportación y su valor agregado como fruta deshidratada; (sii) el desarrollo de un modelo numérico en EES para el proceso de secado y refrigerado que incorpora un compresor de velocidad variable y un by-pass dinámico de recirculación de aire hacia el evaporador, y (iii) la simulación de seis escenarios de secado y dos de refrigeración, seguidos de una evaluación económica sobre los costos de producción obtenidos para cada simulación versus los obtenidos en otras investigaciones y de otras tecnologías de secado. Los resultados indican que, en el proceso de secado, la bomba de calor alcanza un 𝐶𝑂𝑃 promedio de 2,4-2,7 y un 𝑆𝑀𝐸𝑅 de 1,3-1,6 𝑘𝑔𝑤/𝑘𝑊ℎ, el punto óptimo se obtiene con una temperatura de 50℃ velocidad del aire de 1,1 𝑚/𝑠 y humedad relativa del 40-45%. En el proceso de refrigeración, la potencia requerida es un 35% menor que en secado, confirmando que el diseño y dimensionamiento de la cámara es gobernado por la etapa de deshidratación. Se compara el valor 𝑆𝑀𝐸𝑅 obtenido en esta investigación con resultados de otras prácticas de secado, a partir de esto se determina que el secado con bomba de calor presenta significativas reducciones en los costos de producción y una mayor eficiencia de secado. Se lleva a cabo un análisis de sensibilidad del modelo construido en EES para determinar su respuesta frente a diferentes condiciones de entrada en el proceso de secado. Los valores obtenidos concuerdan con lo descrito en la literatura y es coherente con el proceso de secado. Se concluye que la cámara dual propuesta es técnicamente viable y económicamente atractiva desde el punto de vista de los costos de producción, debido a su alta eficiencia de extracción de agua y el bajo consumo de energía con respecto a tecnologías tradicionales y calidad del producto.
Síguenos en...