Construcción y pruebas de funcionamiento de un deshidratador por bomba de calor

Abstract

El proceso de secado de productos agrícolas es realizado, generalmente, con deshidratadores que operan con la quema de combustibles y resistencias eléctricas para generar el calor del proceso, en un ambiente abierto, comunicado permanentemente con la temperatura y humedad relativa del ambiente; estas características hacen que el deshidratado tarde más de 24 horas, según el producto a secar, presentando daño en sus características organolépticas y fisicoquímicas. Por lo tanto, es necesario contar con un deshidratador que no sea afectado por la temperatura y humedad relativa del medio circundante y que sea capaz de deshidratar productos sin afectar sus características organolépticas principales (color, olor y sabor), aunado a un bajo consumo energético. Es aquí donde el desarrollo y construcción de un deshidratador por bomba de calor justifica su aplicación. Se construyeron prototipos de deshidratador por bomba de calor, empleando componentes principales de un equipo frigorífico comercial de 1/4 HP (compresor, condensador, evaporador y válvula de expansión), dichos componentes se adecuaron para funcionar en un ambiente cerrado, con recirculación total del aire de deshidratado y operando con humedades relativas inferiores al 20% en el interior de la cámara de deshidratación, de igual forma se implementó un termostato electrónico, que permite controlar la temperatura de deshidratado y un variador de potencia para regular la velocidad del aire. Adecuando los primeros prototipos y basando las mejoras en la teoría de los deshidratadores por bomba de calor, se obtuvo un equipo deshidratador vertical con 21 parrillas estáticas, que opera en un ambiente cerrado, con humedad relativa menor al 20%, temperatura controlada máxima de 55 °C y velocidad de recirculación del aire de 0.5 a 3.5 m/s. Con un consumo energético de 4.412 Kw/h por proceso de deshidratación de 5 horas y humedad relativa residual de 12% al deshidratar rodajas de manzana de 5 mm de espesor.