Bistoni silvia iriarte - adolfo - secaderos pimiento

XX SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR, 11 - 15 noviembre 2013, Tacna –Perú

SECADEROS SOLARES DE PIMIENTO PARA PIMENTÓNEN LA REGIÓN DEL NOROESTE ARGENTINO

Silvia Bistoni – [email protected] Iriarte – [email protected]

Grupo de Energías Renovables Catamarca, INENCO – CONICETFacultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Catamarca

M. Quiroga N° 93, 4700 – Catamarca, Argentina.

Tema 1: Energía solar: Solar térmica y aplicaciones; secadores

Resumen. En Argentina se cultiva el pimiento para pimentón con un volumen de 1.400 toneladas y alrededor de 1500ha cosechadas. Se cosecha al estado maduro de color rojo, posteriormente se lo seca y luego es molido al grado deimpalpable, lo que se conoce como pimentón o páprika, producto que es comercializado en el mercado. En la región delos Valles Calchaquíes existen alrededor de 800 secaderos y 25 molinos (Informe CFI, 2003). Existen estufas quefuncionan con leña o gas, o aprovechando el recurso solar que es abundante en la zona de producción. El secado solardel pimiento se realiza por exposición directa al sol, en tendaleros bajo cubierta de plástico o por la circulación de airecaliente sobre el producto. En la provincia de Catamarca esta actividad se ubica principalmente en el Departamentos deSanta María y Belén; en Tucumán en el departamento Tafí del Valle, y en Salta en los departamentos Cafayate, SanCarlos, Molinos, Cachi y La Poma. En el presente trabajo se presentan distintos diseños de secadero solares utilizadospara el secado del pimiento para pimentón en el Noroeste argentino (NOA). Se resumen las características de cadadiseño, se presentan los resultados obtenidos y los problemas que presentan.

Palabras-clave: Pimiento para pimentón, Secaderos solares, Secadero de pimiento

1. INTRODUCCION

En Argentina se cultiva el pimiento para pimentón con un volumen de 1.400 toneladas y alrededor de 1500 hacosechadas. Esta superficie se encuentra mayormente concentrada en los Valles Calchaquíes, zona de valles y montañasque se extiende por 520 km, de Norte a Sur y que abarca la región central de la Provincia de Salta, la región noreste deCatamarca y el extremo oeste de Tucumán.

En la provincia de Catamarca esta actividad se ubica principalmente en el Departamentos de Santa María y Belén;en Tucumán en el departamento Tafí del Valle, y en Salta en los departamentos Cafayate, San Carlos, Molinos, Cachi yLa Poma.

Esta zona se caracteriza por buenos niveles de heliofania y radiación solar, bajas precipitaciones, las temperaturasoscilan entre los 20 y 25ºC, con humedades relativas entre 50 y 70 %, durante todo el año.

El pimiento para pimentón es un cultivo de 180 días, se inicia en el mes de agosto con el almácigo y finaliza en losmeses de marzo-abril, con la cosecha (Orell R, 2006). Se cosecha al estado maduro de color rojo, posteriormente se loseca hasta que las vainas poseen un tenor de humedad de entre el 9 y el 12 % presentando una consistencia correosa altacto, para luego ser molido en molinos especiales hasta el punto o grado de impalpable lo que constituye el "pimentón"o “páprika”, producto que es comercializado en el mercado (Carabajal D. et al 2000, Carabajal D. et al 2004).

En la producción primaria se encuentran dos categorías de productores. Por un lado se tiene una minoría degrandes productores (4%) que son los dueños de las tierras, monopolizan el agua, disponen de maquinaria propia ycultivan más de 10 ha. Por el otro lado la producción está en manos de campesinos de bajo recursos que viven encondiciones de precariedad y cultivan entre 0,5 y 5 ha (Informe CFI, 2003). Estos pequeños productores realizan lastareas con ayuda de sus familias (esposa e hijos), que viven de la comercialización de esta producción, por lo que setrata netamente de una economía regional, con gran impacto social por las familias involucradas (Caeiro R., 2009). Engeneral la calidad de los productos que se obtienen en la zona no se adecuan a las exigencias de los diferentes mercadosy por lo tanto la rentabilidad que se obtiene de los mismos es menor que el potencial esperable.

En la región de los Valles Calchaquíes existen alrededor de 800 secaderos y 25 molinos (Informe CFI, 2003).Existen estufas que funcionan con leña o gas, o aprovechando el recurso solar que es abundante en la zona deproducción.

El secado solar del pimiento se realiza por exposición directa al sol, en tendaleros bajo cubierta de plástico o porla circulación de aire caliente sobre el producto.

En el presente trabajo se presentan distintos diseños de secadero solares utilizados para el secado del pimiento parapimentón en el Noroeste argentino (NOA). Se resumen las características de cada diseño, se presentan los resultadosobtenidos y los problemas que presentan.

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2. SECADO NATURAL AL SOL

Es la forma más tradicional del secado de pimiento y muy utilizado en el NOA debido a que no se `producenprecipitaciones en la época de la cosecha. El producto se extiende sobre superficies planas de cemento o directamentesobre la tierra, llamados “canchones”, Fig.1. Es un procedimiento de bajo costo pero el producto seco obtenido no es debuena calidad porque presenta polvo, insectos, etc.

Figura 1- Secado natural de pimiento al sol en Santa María, Catamarca

Una mejora a esta técnica es colocar el producto sobre tendaleros: el producto no se extienden en el suelo sinosobre una superficie generalmente de media sombra y elevada del suelo.

Estos tendaleros suelen cubrirse con una lámina de plástico transparente, conformando una especie de túnel dondese protege el producto de insectos, viento y polvo. Si la temperatura dentro del túnel es excesiva se levanta el plásticopara permitir la ventilación y disminución de la temperatura. El tiempo de secado es de aproximadamente 15 días.

Una modificación interesante para los tendaleros cubiertos con plástico, en las regiones donde hay mucho viento,es el desarrollado por Carabajal (2003) y que es muy empleado, por su simplicidad y bajo costo, en la zona de SantaMaría, Catamarca. En estos secaderos el plástico está tensionado y cuando es necesario ventilar se levantan amboslaterales, Fig. 2.

Figura 2 - Secadero tendalero micro túnel

3. SECADO POR AIRE CALIENTE

Dentro de esta clasificación se consideran los secaderos que utilizan como fuente de calor la energía solarsolamente y los híbridos, en donde se combina la solar con otras fuentes de energía.

Las tecnologías de estos secaderos pueden ser directo, indirectos o mixtos, y la circulación del aire por convecciónnatural o forzada.


3.1. Secaderos directos

Generalmente son con circulación natural. La cámara de secado es a la vez un colector solar, por lo que elproducto recibe radiación solar directa.

Secadero solar Pasivo. En la localidad de Cachi, Salta, se construyó un secadero prototipo de 5m de longitud por0,8 m de ancho. Sus paredes son de adobe: los laterales este y oeste tienen una altura de 30 cm y están separados 90 cm;la pared norte tiene altura de 40 cm y la pared sur 80 cm, Fig.3. La pared norte tiene, cada 50 cm, aberturas de 70 cm2 yla sur de 100 cm2. El aire ingresa al secadero por las aberturas inferiores y su circulación es por convección natural.Para lograr una distribución uniforme del aire las aberturas de entrad de aire y de salida no están enfrentadas.

La cubierta del secadero es de plástico PVC de 10 micrones, con LDT. El secadero se cargó con 40 kg deproducto fresco, cortado transversamente, obteniéndose 8 kg de producto seco a los 6 días. La temperatura interior delprototipo alcanzó los 50 ºC para condiciones ambientes: temperatura máxima de 26 ºC y humedad relativa del 7% almediodía. El producto final presentó mínima contaminación con polvo. El secadero es de bajo costo, fácil construccióny con elementos de la zona, lo que hace que sea viable de ser apropiado por los pequeños productores (Echazú et al,1986).

Figura 3 – Esquema de secadero solar pasivo

Secadero tipo invernadero. Otro diseño de secadero directo fue construido también en Cachi por Passamai et al(2004). El sistema está construido sobre un contrapiso de dieciocho metros cuadrados de superficie, con seis metros delargo por tres de ancho. Está formado por paredes y techos de policarbonato transparente, de tipo alveolar, con lateralesde 2,20 m de alto y con una altura de tres metros en la zona central, Fig.4.

El aire ingresa al secadero a través de un registro en el lateral este y sale por otro registro construido en el techodel sistema. La circulación del aire por las bandejas es en convección natural, alcanzándose una velocidad promedio de0,5 m/s. El salto térmico entre la temperatura ambiente exterior y dentro del secadero fue superior a los 10 ºC.

El producto se coloca sobre mallas plásticas, sujetas en la estructura de madera que conforma el esqueleto delsecadero y tiene una capacidad es de 300 kg de producto fresco. Se secó pimiento tipo trompa de elefante, partidolongitudinalmente, en siete días.

Este tipo de secadero es apto para regiones como Cachi, es decir con buenos niveles de radiación solar e heliofaniay con humedades relativas bajas. El producto deshidratado es de óptimas condiciones, sano, de buen aspecto, ya queevita el ingreso de polvo e insectos.

Es secadero se utilizó para otros productos: tomate, manzanas, perejil, ajo y orégano. Para todos los productos secomprobó una reducción del tiempo de secado y productos finales de buena calidad.

Figura 4 – Secadero tipo invernadero directo con paredes de policarbonato transparente


3.2. Secaderos indirectos

Estos secaderos se caracterizan por tener separado el colector solar y la cámara de secado que está construida conmateriales opacos a la radiación solar.

Secadero tipo túnel a nivel industrial. Dentro de esta clasificación se tiene un secadero tipo túnel de convecciónforzada y a nivel industrial, construido en Cachi (Saravia et al., 1983; Saravia et al., 1984).

El colector solar es horizontal y está formado por cuatro unidades. Los colectores se agruparon de a dos paraasegurar una buena distribución del aire. Cada colector tiene un ancho de 2,5 m y una longitud de 40 m. El área decolección total del secadero fue de 400 m2. La placa absorbedora está formada por piedras pintadas de negro, aisladadel piso por una capa de polietileno expandido, Fig.5. Posee dos ventiladores centrífugos de 1500 W (2 HP) cada uno.

La cubierta es de polietileno transparente anti UV. Dos capas de plástico transparente infladas por la presión delaire forman el ducto por donde circula el aire, cubriendo la superficie absorbente.

La cámara de secado está construida en chapa y aislada en su interior con poliestireno expandido. En su interior secolocan carritos metálicos que se desplazan a contracorriente del flujo de aire, por rieles instalados a los largo del túnel,Fig.6. Los carros tienen 1 m de ancho por 1,5 m de largo con 12 bandejas montadas una sobre otra. Cada carro lleva 150kg de pimiento.

El túnel de 2 m de ancho admite dos carros apareados y tiene una longitud de 20 m. Los carros tienen un sistemaautomático de enganche que permite el traslado de toda la fila dentro del túnel. El secadero tiene una capacidad máximade 3000 kg de pimiento.

La temperatura ambiente exterior es en promedio 20 ºC y la temperatura máxima lograda dentro del secador fue de50 ºC, manteniéndose entre 30 y 45 ºC la mayor parte del día. La velocidad del aire en la cámara de secado fue de 0,5m/s. El tiempo de secado del pimiento fue de 4 días.

Figura 5 – Detalles del colector solar de secadero tipo túnel

Figura 6 – Esquema del movimiento del aire dentro del secadero tipo túnel

Un diseño similar fue construido en la ciudad de Santa María, Catamarca (Sequi et al, 1988) para procesarvolúmenes a nivel semi - industrial. Entre el sistema de colección solar y el recinto de secado se ubica el ventilador queproduce la circulación del aire, Fig.7. Tiene una potencia de 1.120 W (1,5 HP) y succiona el aire caliente de loscolectores solares y lo insufla en el interior del túnel a través de un conducto cilíndrico de polietileno de 0,50 m dediámetro.

El área de colección es de 200 m2 y está representado por dos colectores de aire, de 2 m de ancho por 50 m delargo cada uno, con orientación Este - Oeste. La superficie absorbedora está constituida por un lecho de piedra,dispuesto sobre planchas aislantes de poliestireno expandido, Fig. 8. Cada lecho fue cubierto en toda su extensión poruna lámina de polietileno UVT de 150 micrones dispuesta sobre una estructura abovedada de malla SIMA. En elextremo correspondiente a la boca de entrada de aire al colector, se levantó un muro protector de 0,50 m de alto parareducir el ingreso de polvo y de otras impurezas. En el otro extremo, ambos colectores desembocan en un recinto,recubierto por el mismo tipo de polietileno y que los vincula directamente con la boca de succión del ventilador.

El recinto de secado, orientado en la dirección Norte – Sur, se construyó en forma de túnel con paredes laterales desuelo cemento de 15 cm. Las dimensiones internas del túnel son; 12 m de largo, por 0,80 de ancho por 1,50 m de alto.


El techo tiene tirante de caña donde se apoyan planchas de poliestireno expandido de 2,5 cm de espesor y encima deesta aislación se ubicó un armazón de cañas recubierto con torteado de barro, siguiendo el estilo de construcción de lastechos de las viviendas de la zona.

El extremo norte se cierra con mampostería de suelo cemento dejando solamente una abertura donde se conecta elconducto proveniente del ventilador, mientras que el extremo sur se deja abierto para permitir la carga del producto.Este extremo se cierra con un marco de tela mosquitera para evitar que introduzcan insecto o roedores al túnel. Ladescarga del producto se realiza por una puerta lateral, aislada, ubicada sobre la pared oeste en el extremo norte deltúnel.

El producto se carga en bandejas de 0,70 m por 1,00 m construida con hierro y con rejilla plástica, colocándose 9bandejas en un carro montado sobre cuatro ruedas giratorias. El túnel fue diseñado para albergar un máximo de 10carros. La capacidad máxima es de 600 kg. El tiempo de secado fue de 5 días para pimiento entero y de 3,5 días parapimiento cortado por la mitad.

La temperatura máxima a la entrada del túnel fue de 50 ºC, con un salto térmico con el ambiente de 20 ºC para lashoras de mayor radiación solar.

Figura 7 – Esquema del secadero tipo túnel deSanta María

Figura 8 - Detalles del colector solar

Secador solar activo híbrido. El secadero solar activo híbrido tiene una capacidad máxima de dos toneladas y elcalentamiento de aire se puede realizar tanto por vía solar como por medio de un quemador de biomasa. El sistema solarreemplaza al secador con quemador de leña y lecho fijo de piedra de 50 m de largo y 500 m2 de área, que una empresadedicada a la producción de pimiento para pimentón opera desde hace más de 10 años, en la localidad de San Carlos,Salta (Duran et al., 2010).

El sistema solar de calentamiento del aire está formado por 26 calentadores de aire distribuidos en dos grupos de13. Los colectores son cajas de chapa galvanizada de 0,94 m de ancho, 7,5 m de largo y 0,1 m de alto y tienen unaseparación de eje a eje entre colectores es de 1,4 m, Fig. 9.

Figura 9 - Vista lateral este –oeste, con colectores dirigidos al norte (Fuente Duran et al., 2010)


Para mejorar la incidencia de radiación se incorporó un sistema de seguimiento diario de la altura solar quepermite que los colectores sean rebatibles.

El extremo de cada colector se une al caño maestro mediante una campana que reduce las pérdidas de carga. En elextremo redondo de la campana de reducción se coloca una llave tipo mariposa que permite seleccionar un flujo de aireadecuado. El caño maestro de 18 m de largo, está compuesto por dos tramos de secciones: a) = 0,90 m por 1 m delongitud y b) = 0,30 m por 0,50 m. La última sección del caño maestro se une al ventilador mediante un acople quecoincide con la entrada del ventilador.

El quemador de leña tiene una boca de acceso de 0,6 m x 0,6 m y termina en una chimenea de 0,9 m x 0,3 m deárea interna y 3 m de alto. Cuenta con una exclusa tipo cinta para regular el paso del humo y la combustión del horno.

Por encima de la cámara de combustión se construyó un intercambiador de calor, del tipo banco de tubosalternados, con caño de hierro redondo de 0,10 m de diámetro con una configuración de 4 x 3 caños.

Por el interior de los caños circula el aire proveniente de los colectores hacia la cámara de secado por medio de unventilador es centrífugo tangencial 3000 W (4 HP).

El interior del túnel de secado tiene 1,85 m de alto, 10 m de largo y 3 m de ancho. La estructura del túnel estáconstruida en caño y está fija en el piso.

El piso está formado por tres capas: un aislamiento térmico con placas de poliestireno de 5cm de espesor, mallasima y carpeta de concreto reforzado alisado.

La estructura y el piso se cierran herméticamente mediante burletes de goma. El interior del secador está revestidocon chapa galvanizada lisa en las paredes y con chapa galvanizada ondulada en el techo. El exterior está revestido conchapas galvanizadas onduladas y sujetas a la estructura con tornillos. Entre el revestimiento interior y exterior se colocaaislamiento térmico en lana de vidrio de 5 cm con barrera para la humedad en papel plastificado.

La estructura tiene una puerta de acceso y una lateral de salida para los carros. La puerta de acceso consiste en doshojas de 1,50 m por 1,85 m cada una, con una ventana de 0,5 m2 para la salida del aire, cubierta con un filtro sintéticoque evita la entrada de insectos y de polvo. La salida de los carros se hace por la puerta lateral del túnel.

En el interior de la cámara se ubican 12 carros distribuidos en 2 filas, que transportan 15 bandejas de 1,5 m2 deárea cada una, separadas 10 cm entre sí. El carro es una estructura metálica con ruedas, de altura total 1,80 m incluidaslas ruedas. La separación entre las dos filas de carros y entre estos y las paredes de la cámara es de 5 cm.

Cada carro carga aproximadamente 200 kg de producto fresco, siendo 2400 kg el total para la cámara de secado.Los colectores proporcionan temperaturas por encima de los 40 °C por unas 8 horas de funcionamiento, de las

aproximadamente 12 horas de radiación solar.El salto de temperatura que se obtiene respecto a la temperatura ambiente es de 30 °C y el tiempo de secado fue de

2,5 días de sol (30 horas).

3.3. Secaderos mixtos

Estos secaderos generalmente tienen un colector solar por donde circula el aire que ingresa luego a la cámara desecado que es construida con materiales transparentes por lo que también permiten la incidencia directa de la radiaciónsolar sobre el producto.

Dentro de este grupo se encuentran los invernaderos - secaderos que fueron utilizados ampliamente en el NOApara el secado de pimiento. Básicamente están formado por un invernadero, que se lo acondiciona como colector solar ydentro de él un túnel donde se coloca el producto. Generalmente poseen un sistema auxiliar de energía para díasnublados y para ser utilizados durante las noches.

Como ventajas de estos secaderos invernaderos se pueden mencionar: mejorar la eficiencia de secado ya que hayaporte directo de radiación sobre el producto, el uso de carritos facilita el manejo del producto y el secadero trabajacontinuamente incrementado su productividad.

Como desventajas se indica que estos sistemas funcionan correctamente en días soleados, pero algunos problemasaparecen durante los días nublados con alto contenido de humedad (mayores a 60 %) y bajas temperaturas (menores a10 ºC), ya que aparecen hongos en el producto fresco; por lo que se aconseja el uso de un sistema auxiliar.

Secadero invernadero con túnel central. Saravia et al (1992) propusieron otro diseño para el secadero invernadero.En este diseño, el invernadero está ubicado en dirección Norte –Sur y el área de planta es de 49, 5 m2 (5,5m x 9m). Enla zona central se instala la cámara de secado de 1,2 m de ancho por 1,8 m de alto, construida con plástico transparente,sostenido por marcos de madera, Fig. 10. En la cara norte se única la puerta de entrad del túnel y en la cara sur la desalida, la cual solo se abre para extraer los carritos con producto seco. El sistema se completa con un ventilador axial de373 W (½ HP), colocado en la parte superior, al fondo del túnel y conectado en forma tal que el aire es forzado aingresar en él. En la parte frontal del invernadero y a ambos lados de la puerta del lado norte se ubican dos pequeñasventanas de 0,25 m2 cada una que permite el ingreso del aire ambiente a los colectores del invernadero. El aire, que secalienta por el aporte de la radiación absorbida por el piso del invernadero, es succionado por el ventilador hacia elinterior del túnel. Cuando el sistema trabaja en forma continua de producción, los carritos se mueven una o dos vecespor día, avanzando hacia el fondo, mientras el aire caliente fluye en sentido contrario.

Se utilizaron carritos con ruedas, de 1 m de ancho por 1,5 m de largo y sobre los cuales se apilan diez bandejas de15 cm de alto, que tiene una base de malla tramada de plástico. Los carritos se deslizan por unos rieles colocados dentro


del túnel. La temperatura de entrada al túnel 42 ºC. Eficiencia instantánea de los colectores en el invernadero 41%.Durante la noche, debido a la acumulación en el suelo el producto presentó una buena uniformidad.

En días nublados y de alta humedad, el sistema resulta insuficiente para secar utilizando solamente energía solar.Por esto se agregó calefacción auxiliar por medio de una estufa que utiliza biomasa como material combustible(Condorí y Saravia, 1993). Los gases de combustión circulan con la ayuda de un ventilador pequeño, primero por elbanco de tubos ubicado en la parte superior de la puerta de salida del túnel, luego por ductos colocado por debajo delnivel del suelo y recorriendo longitudinalmente el túnel de secado, Fig. 11.

Figura 10 - Esquema de secadero tipo invernadero contúnel central

Figura 11 - Esquema del secadero tipo invernadero contúnel central híbrido

Otro diseño de secadero invernadero se construyó en la localidad de Santa María con 85 m2 de área cubierta y unasuperficie de suelo de 58 m2. La estructura es de madera y está recubierta con plástico de 150 micrones, excepto lapared sur que es de plástico negro con aislación de 3 cm de poliestireno expandido (Sequi et al, 1990). El eje delinvernadero es de Este a Oeste, presentando en estos laterales una puerta que permite el acceso al mismo y dosventanillas que permiten la circulación del aire. El suelo de invernadero está cubierto por un plástico negro, Fig.12.

Cuando opera como secadero presenta una división central constituida por una simple lámina de plástico que daorigen a dos cámaras: una que se utiliza como colector solar para elevar la temperatura del aire y la otra que se utilizapara ubicar el producto a secar.

Para un mejor aprovechamiento del espacio disponible, ambas cámaras pueden cargarse con producto, con ladiferencia que una se encuentra en la etapa final del secado, mientas que la otra contiene el material fresco.

La circulación del aire se produce por la acción de un ventilador axial de ½ HP ubicado en la pared divisoriacentral. La velocidad de circulación del aire esta en el rango 0,5 a 0,8 m/s.

Figura 12 – Esquema del secadero tipo invernadero con dos cámaras de secado

El producto se coloca en bandejas removibles colocadas sobre una estructura soporte totalmente desmontable.Cada módulo tiene capacidad para cuatro carros, con ocho bandejas cada uno siendo las dimensiones de las bandejas de1,50 m por 1 m de tubo estructural de hierro y con tejido plástico como soporte del producto, Fig. 13.


Cuando se considera que el producto colocado en uno de los módulos está en la fase final del proceso, se invierteel ventilador y se carga el otro módulo con producto fresco. La carga máxima del secadero es de 300 kg de pimiento pormódulo.

La temperatura interior del módulo como secadero alcanzó entre 40 y 45 ºC. , con un salto térmico con el ambientede 20 ºC, para la mayor parte del día.

El tiempo de secado para el pimiento cortado a lo largo fue de 4 días y el producto de muy buena calidad, aunquese advirtió que el secado no era homogéneo, lo que lleva a los autores a aconsejar un estudio más profundo de lacirculación del aire en el recinto.

Figura 13 – Vista Sur y este del secadero invernadero de Santa María

Secadero invernadero híbrido tipo túnel. Otro diseño de invernadero – secadero utilizado para el secado de pimiento,consiste en: sistema colector térmico, túnel de secado, cámara de calentamiento auxiliar e intercambiadores de gases/aire (García et al, 1997). El invernadero está compuesto por dos módulos tipo macro túnel de 7 m de ancho, 20 m delargo y 3,5 m de altura máxima, ubicados uno al lado del otro y orientados de Este a Oeste. El colector solar es elespacio del interior del invernadero posee una lámina de plástico negro de 200 micrones sobre el suelo, como placacolectora. A los efectos de homogeneizar la temperatura del aire dentro del invernadero (Sector A) se instala unventilador axial de 560 W (¾ HP), Fig. 14.

El túnel de secado se encuentra ubicado en el interior del invernadero a 0,40 m de la pared norte de uno de losmódulos. Se lo construyó con postes y travesaños de madera distanciados 2 m unos de otro, cubierto con plásticotransparente tipo LDT, constituyendo un túnel de 20 m de largo, 1,4 m de ancho y 1,75 m de alto. El ingreso al túnel serealiza por la puerta oeste de acceso al invernadero. A los efectos de poder transportar el producto por medio de carrosportabanderas se colocaron dos rieles en su interior. En el extremo Este se encuentra un ventilador centrífugo de 1120W(1,5 HP) montado sobre una estructura móvil que permite su desplazamiento.

Los carros portabandejas están conformados por 16 bandejas apiladas y separadas 10 cm que fueron colocadassobre una estructura con ruedas. Las bandejas son de 1m x 1,35 m, fueron construidas con hierro estructural y una mallametálica tejida que hace de soporte del producto. Para lograr una distribución homogénea del flujo de aire se haincorporado a cada rack de bandejas, una chapa metálica que va alternando una a una la parte anterior con la posteriorde de la bandeja siguiente, lo que hace que la circulación del aire forzado pase sobre el producto.

Figura 14 - Esquema del secadero invernadero híbrido con túnel lateral


El calentamiento auxiliar se realiza con un calentador de aire que usa materiales leñosos, desechos forestales dedesmonte y desechos agrícolas como combustible. En el piso del túnel de secado se tienen dos caños metálicos pordonde son canalizados los gases de la combustión e intercambian calor con el aire exterior a ellos.

Cuando el secadero trabaja en forma continua, los carros se desplazan avanzando hacia el fondo del túnel, mientrasque el aire caliente fluye en contracorriente al movimiento del producto. El aire que ingresa al túnel desde el colector através de la cámara de calentamiento ubicado en el sector Este del invernadero. La capacidad de carga por carro es de80 kg.

El sistema auxiliar funciona hasta que la temperatura del colector alcanza la temperatura de 50 ºC. La temperaturapromedio de secado fue de aproximadamente 50 ºC.

Cuando los pimientos colocados en los primeros carros llegan a un 50 % de su peso inicial (aproximadamente 5horas), se los pasa al sector colector para continuar allí el proceso de secado, esto posibilita el ingreso al túnel de otroscarros con producto fresco.

En estado de régimen el sistema admite el ingreso entre 5 y 6 carros por día lo que equivale 400 – 500 kg deproducto. El producto final es de muy buena calidad.

Secadero tendalero modificado. En el Departamento Belén se ha construido un secadero tipo tendalero, que es de fácildiseño lo que permite la apropiación por parte de pequeños productores.

Básicamente el sistema está constituido por dos partes principales: a) el colector solar y b) la cámara o gabinete desecado (Bistoni el al, 2011). El primero, está conformado por una platea de piedras graníticas seleccionadas, ubicadas anivel del suelo y acomodadas de manera de conformar un espesor aproximadamente uniforme. Tiene 10 m de largo y seextiende 1,50 m hacia adelante de la cámara de secado. En su extremo frontal inferior, una abertura de 0,15 m de alto,por toda su longitud permite la entrada del aire desde el exterior, Fig. 15.

La cámara de secado, ubicada en la parte posterior del colector está sobre elevada 0,80 m del nivel del terrenonatural y tiene 1,20 m de ancho por 10 m de longitud y posee cubierta de plástico transparente. La salida de aire serealiza a través de un ducto trapezoidal de 0,15 m de ancho, 0,50 m de altura y 10 m de largo, que hace las veces de unachimenea solar. Al terminar la chimenea, por su pared posterior tiene una abertura (0,12 m x10 m) por donde sale el airecaliente. Para regular el aire de salida se usan obturaciones que se instalan en el marco superior.

El tendalero está construido con una malla de alambre galvanizado colocada dentro de un marco de madera,reforzado por planchuelas de hierro para conferirle mayor rigidez a la superficie de apoyo. Sobre esta malla, se colocanlas bandejas de madera con malla plástica (tipo media sombra) de 1m por 1 m. La densidad de carga por bandeja es de10 kg, lo que da una capacidad máxima de carga de 100 kg.

La estructura del secadero está construida con listones de madera con una forma cuasi-triangular. Los ladosinclinados hacia el norte están cubiertos por plástico transparente LDT (150 micrones), mientras que en su paredposterior vertical está cubierta por plástico negro (200 micrones). De esta manera, también la chimenea recibe radiacióndirecta que es colectada por la parte posterior interna, mejorando el efecto chimenea.

Cuando el pimiento ha perdido el 60 % de agua, se retira y se coloca abajo del tendalero, lo que permite cargarlonuevamente con producto fresco. El tiempo de secado es de 5 días.

Figura 15 – Secadero tipo tendalero modificado, con chimenea

Tendalero solar activo tipo túnel. El secadero consiste en un tendalero de 0,80 m de alto, 1,80 m de ancho y 10 m delargo, dividido en dos partes; una parte es el colector solar y la otra el secador que también recibe radiación solar.Ambas partes están en el mismo plano (Iriarte el al., 2012).

El primer sector del colector, por donde entra el aire del exterior, tiene una lámina de plástico negro (1,8 m x 5m) como placa colectora. El segundo sector (1,8 m x 5 m) inicia donde termina el colector y posee una media sombra al80 %, sobre la cual se colocan las bandejas. Por debajo de las bandejas, a 0,20 m de la media sombra, se ha instalado unplástico negro para favorecer la absorción de la radiación solar que pasa entre los intersticios del producto cuando éstecomienza a secarse.


A 0,25 m sobre placa colectora (sector colector) y sobre las bandejas (sector secadero) hay una cubierta plana deplástico UV térmico, formando un ducto por donde circula el aire, succionado por dos ventiladores axiales de 45 Wcada uno, colocados en el ingreso al colector. Todo el sistema, colector y secadero, tiene una segunda cubiertasemicircular de plástico. La carga y descarga de los productos se realiza por los costados del módulo de secado, Fig.14.

Figura 14 – Esquema del secadero activo tipo túnel

En el suelo, debajo del tendalero, se colocó un plástico negro para evitar el crecimiento del pasto; sobre el mismose pusieron piedras pintadas de negro para acumular parte de calor que gana el sistema en la parte inferior. El secaderotiene capacidad para diez bandejas de 1m x 0.80 m, construidas de madera y media sombra.

La radiación solar que pasa a través de las cubiertas transparentes del secador también aporta calor al producto(colector secundario), contribuyendo al aumento de la velocidad de secado.

El salto térmico entre la temperatura ambiente y la temperatura a la salida del colector se mantieneaproximadamente en 20 ºC para las horas de máxima radiación.

Este secadero es de fácil construcción, fabricado con materiales locales, bajo costo y mano de obra noespecializada. Tiene una capacidad de carga, 100 a 120 kg, razonable para el volumen que operan los pequeñosproductores y el tiempo de secado es de aproximadamente 5 días, Fig. 15.

Figura 15 – Secadero tendalero tipo túnel forzado

3. CONCLUSIONES

La utilización de secaderos solares para el secado de pimiento para pimentón, permite obtener un producto debuena calidad, libre de polvo, insectos y manteniendo el color que es una de las cualidades requeridas para esteproducto.

El tiempo de secado se reduce notablemente con respecto al empleado para el secado según el métodotradicional de canchones.

La gran variedad de diseños, de distinta complejidad, como así también de tamaños, permite al productorseleccionar un secadero que se adecúe a sus requerimientos individuales.

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Abstract. In Argentina pepper for paprika is grown with a volume of 1,400 tons and about 1,500 hectares harvested. Itis harvested at red ripe stage, then it is dried and then ground to the powdered degree, which is known as paprika as it issold in the market. In Calchaquies Valleys there are about 800 dryers and 25 mills. There are wood or gas stoves, orsolar equipment because this type of energy is abundant in the area. Pepper solar drying is carried out putting theproduct under direct sunlight, in “tendaleros” covered by transparent plastic or by the circulation of hot air over theproduct. In the province of Catamarca this activity is mainly located in Santa Maria and Belen; in Tucuman, in Tafi delValle; and in Salta, in Cafayate, San Carlos, Molinos, Cachi and La Poma. This work presents different solar dryerdesigns for drying pepper for paprika in Northwestern Argentina (NOA). It summarizes the characteristics of eachdesign; the main results obtained are presented. The wide variety of designs of different complexity, as well as sizes,allows the producers to select a dryer for their particular requirements.

Keyswords: Paprika, solar dryers, pepper dryer

Bistoni silvia iriarte - adolfo - secaderos pimiento

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