Interpretación de:
Diseño y construcción de acumulador solar térmico mediante cambio de fase para optimizar el secado en un secador solar
https://doi.org/10.51440/unsch.revistainvestigacion.2019.1.117Janampa Quispe, K., Cerón Balboa, O., Oré García, J., Morales Morales, O., 2019: Diseño y construcción de acumulador solar térmico mediante cambio de fase para optimizar el secado en un secador solar, RevInvestigacion, https://doi.org/10.51440/unsch.revistainvestigacion.2019.1.117
Intérprete
POLO BRAVO CARLOS ARMANDO
Fecha de interpretación
13/07/2026
Resultados y conclusiones
La temperatura de fusión de la parafina comercial utilizada se encuentra entre 53 °C y 56 °C, lo que la hace adecuada para su uso en secadores solares que operan alrededor de los 53 °C. Determinaron que la conductividad térmica de la parafina es de 0.193 W/m·K, y con la inclusión de aletas metálicas en el interior de los cilindros mejora significativamente la transferencia de calor hacia el exterior. Han diseñado y construido un acumulador solar térmico que utiliza parafina (cera) como material de cambio de fase (PCM), el cual logra almacenar energía solar durante el día y liberarla durante la noche. El sistema con parafina permite incrementar el tiempo de secado en dos horas después que el sol se oculta, manteniendo la temperatura de ingreso del aire a cámara de secado por encima de los 30 °C. El sistema permite reducir el tiempo del proceso de secado de productos agrícolas en horas sin sol, reduciendo pérdidas pos cosecha y mejorando la disponibilidad de alimentos; promueve el uso de energía solar térmica como alternativa renovable y accesible, disminuyendo la dependencia de combustibles fósiles o electricidad para el secado, y contribuye a la conservación de alimentos y a la generación de ingresos en zonas rurales.
Metodología y datos
Han utilizado parafina comercial como material de cambio de fase, cuyas propiedades térmicas (conductividad, difusividad y calor específico) fueron medidas con el equipo KD2 Pro. El acumulador térmico consta de 12 cilindros de aluminio reciclado (latas de bebidas) llenos de parafina, con una malla metálica interior para mejorar la conductividad térmica. Para determinar la separación óptima entre cilindros por simulación utilizaron el software COMSOL Multiphysics 5.3, estableciéndose en 1.5 cm. Se comparó el comportamiento térmico de un secador solar con y sin el sistema de acumulación, midiendo la temperatura del aire a la salida del colector después de interrumpir la irradiancia solar al mediodía.
Limitaciones de la investigación
• Los experimentos se realizaron con una radiación solar media de 500-600 W/m², por lo que no se alcanzó el potencial máximo de almacenamiento del acumulador. • El estudio se limita a un prototipo específico y a condiciones climáticas locales (Ayacucho), por lo que los resultados podrían variar en otras regiones andinas y altoandinas con diferentes niveles de irradiancia solar. • No se evaluó el rendimiento del secador con diferentes tipos de productos agrícolas, lo que limita la generalización de los resultados sobre la eficiencia del secado y productividad del sistema.
Recomendaciones
* Se sugiere realizar pruebas con diferentes productos de consumo familiar (como frutas, hierbas o tubérculos, granos) para evaluar la productividad del secador en cada caso. • Se recomienda probar el sistema en días con mayor radiación solar (superior a 600 W/m²) para aprovechar al máximo la capacidad del acumulador, durante varios días y en diferentes estaciones del año. * Podría explorarse el uso de otros materiales de cambio de fase con mayor conductividad térmica o temperaturas de fusión más adecuadas para diferentes tipos de secado; o con acumuladores sólidos y líquidos como piedras, botellas PET llenas de agua o aceite, arena de playas marinas, adobe, ladrillos, entre otros. • Se aconseja replicar el estudio en otras regiones del país con distintas condiciones climáticas para validar la adaptabilidad del diseño.
Adaptación: Agricultura
Mitigación: Agricultura, Energía, Procesos industriales y usos de productos
Escala: Nacional
Ámbito geográfico: Local, regional, nacional
Palabras clave: Acumulador térmico, parafina, secador solar, cambio de fase
Cita de la interpretación
POLO BRAVO, CARLOS ARMANDO, 2026: Interpretación de Janampa Quispe et al. (2019, doi:10.51440/unsch.revistainvestigacion.2019.1.117), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/a2408272-3c78-4cf2-af66-fb3bc40f6a10