TEMPERATURA Y HUMEDAD RELATIVAS EN UN SECA- DOR SOLAR DE PLANTAS PARA LA SALUD

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1 UNICIENCIA 22 UNICIENCIA 22, 2008 pp TEMPERATURA Y HUMEDAD RELATIVAS EN UN SECA- DOR SOLAR DE PLANTAS PARA LA SALUD Diego Chverri y Roerto J. Moy Deprtmento de Físi, Universidd Nionl RESUMEN Se desrien ls rterístis de un sedor solr psivo, tipo inverndero, que se utiliz pr el sedo de plnts pr l slud en l zon norte de Cost Ri. Se nliz el régimen de temperturs en funión de l rdiión solr glol reiid durnte el proeso de sedo. Tmién se nliz el omportmiento de l humedd reltiv intern omprd on l humedd reltiv miente y su relión on ls rterístis físis del sedor. El sedor present rterístis que le permiten mntener un régimen de sedo pr ls plnts. Plrs lves: Sedor solr, energí solr, rdiión solr. INTRODUCCIÓN Durnte muho tiempo se seron los produtos gríols en l form trdiionl de extenderlos jo el sol durnte períodos que vrin de uerdo on el produto. El sedo es un exelente form de onservr los produtos gríols y l energí solr es un lterntiv tenológi limpi que permite herlo on grndes ventjs, por lo que los métodos trdiionles de sedo direto l sol se hn mejordo (Chrters, 1993), sin emrgo, ls pérdids deids mls prátis de sedo ontinún siendo onsiderles. El desrrollo de sedores solres de reltivo jo osto y fáil onstruión on mno de or lol ofree un lterntiv pr jr ls pérdids (Muhluer, 1993), y que permite, demás del sedo, proteger los produtos ontr el polvo, lluvi, viento, insetos, pájros, roedores y nimles doméstios. Uno de los produtos gríols en los que el sedo solr está siendo utilizdo es en ls plnts pr l slud o plnts mediinles, omo generlmente se les onoe. Son muy utilizds pr l preprión de eids y l ondimentión de limentos, por lo que el sedo fvoree su utilizión. L omunidd de Anio de Peñs Blns, provini de Aljuel, en l zon norte de Cost Ri, dispone de oho sedores solres pr plnts pr l slud y en este trjo se reliz un estudio pr determinr ls rterístis de los primeros sedores solres que están siendo empledos por est omunidd en el sedo de este produto tn prtiulr. METODOLOGÍA El sedor solr es de tipo direto, donde l ámr que ontiene el produto reie l rdiión solr que umple on ls funiones de oletor. Tod l superfiie extern del sedor está ompuest por dos ps de plástio (polietileno) muy unids entre sí y de 150 μm de espesor d un. Ests dos ps son sufiientemente trnsprentes pr permitir l entrd de los ryos solres diretos y difusos y sí logrr el efeto inverndero que permite l elevión de l tempertur intern del sedor. El piso tiene un p de plástio diretmente sore el suelo, que sirve omo rrer l humedd extern. Sore el piso se oloó piedr menud omo elemento soredor durnte el dí Reiido 9/2/2004 / Aeptdo 27/8/2004 5

2 Chverri y Moy. Tempertur y humedd reltivs en un sedor solr de plnts pr l slud y omo emisor de lor durnte ls primers hors de l nohe. L estrutur intern es de mder, on ino pisos de ndejs en los ostdos norte y sur y un psillo entrl sore el ul se puso un trim de mder. Ls dimensiones de l se del sedor son de 3 m x 6 m y l ltur máxim es de 2,40 m y l mínim de 1,80 m. Tiene un pidd de kg de produto húmedo iniil d 4 6 dís. El sedor es de tipo psivo deido que l irulión del ire se logr por onveión nturl. Tiene ventns en l prte lt que se pueden rir y errr pr eliminr el ire liente rgdo por l humedd de ls plnts. Pr l reoleión de l informión se utilizó un sistem de dquisiión de dtos de l s Cmpell Sientifi, modelo 21X. Ls mediiones de tempertur se relizron on termopres de ore-onstntán on un preisión de ± 0.5 C. El sensor de rdiión glol es un pirnómetro LI-200SZ de l s LI-COR. L humedd reltiv miente se midió on un sensor ELAN HM2000 on un preisión de ± 3% y l humedd reltiv dentro del sedor se midió on un sensor HMP35C on un preisión de ± 2% pr humeddes entre 0 y 90%. Los termopres fueron olodos lo lrgo de un líne vertil en el entro del sedor y l ltur de d un de ls ino ndejs. Con los ino dtos se otuvo un tempertur intern promedio que se utilizó omo l tempertur intern del sedor. El sensor de humedd reltiv se oloó en el entro del sedor un ltur de 1 m sore el suelo. A 1,5 m de distni del sedor y sore un pequeñ torre de unos 3 m de ltur se oloron los sensores de rdiión, humedd reltiv y tempertur miente. L irulión del ire se logr por onveión nturl undo el ire se lient y siende hi l prte lt del sedor. Contriuyen l onveión nturl ls piedrs que están en el piso y que, luego de lentrse, reemiten lor l ire irundnte que sue en form lent hi l prte lt del sedor, rrstrndo el vpor de gu lierdo por ls plnts. El uso propido de ls ventns es muy importnte, y que rirls y errrls periódimente permite l extrión de l humedd. Pr este estudio, ls ventns se rieron d dos hors durnte medi hor. 6 Pr l experieni se rgó el sedor on 30 kg de tilo. Ls mediiones se relizron on todos los sensores registrndo en form ontinu d minuto, durnte los dís de sedo del produto. Se diseñó un progrm pr que d 15 minutos el registrdor de dtos relie un promedio de ls mediiones umulds por sensor y ls gurde en su memori. Los dtos que se nlizn quí son promedios otenidos d 15 minutos. RESULTADOS Y ANÁLISIS Pr el estudio del sedor solr durnte los dís de operión y entre ls 6:00.m. y ls 6:00 p.m., se otuvo un promedio de rdiión de 14,0 MJ/m 2 por dí. Dís jos en rdiión presentron vlores er de los 6 MJ/m 2 y los más ltos rondron los 18 MJ/m 2. Esto nos indi que durnte el período de estudio se presentron ondiiones de nuosidd vriles. Uno de los prámetros importntes que rterizn el omportmiento del sedor es l relión entre l humedd reltiv intern y extern de éste. L humedd reltiv intern tiene un omportmiento que depende de l etp en l que se enuentr el proeso de sedo. En ls primers etps del proeso de sedo l humedd reltiv intern ument, deido que el produto lier l myor ntidd de vpor de gu. En l figur 1 se prei este omportmiento que muestr l humedd reltiv en funión del tiempo durnte el primer dí del proeso de sedo. En los siguientes dís, l humedd reltiv intern v disminuyendo en relión on l humedd reltiv del miente, pues el produto v lierndo d vez menos vpor de gu. Durnte l primer nohe del proeso de sedo, l humedd reltiv intern ument, y que ls ventns del sedor permneen errds y l tempertur intern del sedor permite que el proeso de extrión de humedd de ls plnts ontinúe, omo se prei en l figur 2. En los siguientes dís del proeso de sedo ument l difereni entre l humedd reltiv miente y l intern del sedor. Est difereni es más entud durnte ls hors de myor rdiión solr, de ls 9:00.m. ls 3:00 p.m. L figur 3 muestr el omportmiento típio de

3 UNICIENCIA 22, 2008 l humedd reltiv intern durnte el dí. L humedd reltiv intern es muy sensile ls vriiones de tempertur dentro del sedor. Disminuiones de l tempertur intern del sedor genern umentos temporles de l humedd intern, y que en esos instntes se desfvoree el proeso de onveión nturl. Figur 1. Tempertur y humedd reltivs durnte el primer dí de sedo Figur 2. Humedd reltiv durnte l primer nohe del proeso de sedo d Figur 3. Vriiones de l humedd reltiv en el sedor d Un de ls ondiiones importntes que dee mntenerse en el proeso de sedo es que durnte l nohe l humedd intern del sedor permnez j, sore todo, menor que l humedd exterior. Pr logrr esto, ls ventns deen permneer errds durnte tod l nohe. L figur 4 muestr l humedd reltiv durnte l segund nohe del proeso de sedo. Se not que l humedd intern permnee más j que l humedd extern y muestr un grn difereni on respeto l omportmiento durnte l primer nohe en l que l lierión de humedd de prte de ls plnts es muho myor. Pr l segund nohe, l lierión de humedd de prte de ls plnts es onsiderlemente menor. En l figur 5 se muestrn l rdiión y ls temperturs, interns y externs del sedor, en funión del tiempo pr el segundo dí de sedo. En est figur se oserv que ls 9:00.m. el sedor y tiene un tempertur intern myor de 30 C y l mntiene sore este vlor durnte el resto del dí, independientemente de ls vriiones de l rdiión. L difereni entre l tempertur intern y l tempertur miente es de lrededor de 10 C y en lgunos momentos del dí es myor de 10 C, lo ul es ueno si se tomn en uent ls onsiderles 7

4 Chverri y Moy. Tempertur y humedd reltivs en un sedor solr de plnts pr l slud disminuiones de l rdiión solr osionds por l nuosidd. Este umento de l tempertur le permite l sedor mntener el régimen de operión. El diseño del sedor y sus rterístis termodinámis propiin el efeto inverndero que le permite mntener el régimen de sedo durnte los períodos de j rdiión. Figur 4. Humedd reltiv durnte l segund nohe del proeso de sedo Figur 5. Tempertur y humedd reltivs durnte el segundo dí de sedo Figur 6. Tempertur y humedd reltivs durnte el terer dí de sedo En el terer dí de operión se present un disminuión signifitiv de l rdiión solr durnte utro hors y medi, oteniéndose un vlor de l rdiión glol de tn sólo 12,2 MJ/m 2. Est disminuión de l rdiión gener un respuest en l tempertur intern del sedor, omo puede preirse en l figur 6, no ostnte, el sedor mntiene su régimen de operión. CONCLUSIONES El sedor responde propidmente en ls diferentes etps del proeso de sedo, tnto en ls iniiles, durnte ls ules se produe un grn lierión de humedd de ls plnts, omo en ls etps siguientes en ls que el proeso de sedo es más lento y requiere mntener l humedd j y l tempertur lt. El sedor present un respuest deud ls flutuiones de l rdiión solr, típis de los dís nuldos, que unque podrín retrsr el proeso de sedo, no lo detienen. El estudio demuestr que ls rterístis termodinámis del diseño del sedor le permiten mntener un régimen pr relizr el proeso de sedo. Por un ldo, es posile elevr l tempertur intern en el sedor y mntenerl por sore el vlor de l mientl, lo que es un requisito importnte pr efetur l extrión de l humedd de ls 8

5 UNICIENCIA 22, 2008 plnts, y por otr prte, mntiene j l humedd durnte los períodos sin rdiión de l nohe, lo ul fvoree l no sorión de humedd del miente por prte de ls plnts. BIBLIOGRAFÍA Chrters, W.W.S. nd K.R. Jmes. Solr Crop Dryers. Proeedings of Ises Solr World Congress, Budpest, 1993, Volume 8. El sedor solr: un lterntiv tenológi pr mujeres produtors de plnts pr l slud. Proyeto CR Muhluer, W., A. Esper nd J. Muller. Solr Energy in Agriulture. Proeedings of Ises Solr World Congress, Budpest, 1993, Volume 8. Sedores solres de produtos gríols y limentiios, VI Tller sore Mteriles, Teorí, Construión y Experimentión de Dispositivos Térmios Solres, Seión de Energí Solr, Deprtmento de Físi, Universidd Nionl. Ferero Corvln, R., M. Horn, R. Romn y L. Srvi. Ingenierí de sedo solr. Suprogrm VI: Nuevs fuentes y onservión de l energí. CYTED-D Progrm de Cieni y Tenologí pr el Desrrollo, V Centenrio. 9