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dc.contributor.authorInsuasty, Cesar
dc.contributor.authorBastidas, Felipe
dc.contributor.otherGomez, Fabio (Asesor)
dc.contributor.otherIbarra, Alvaro (Co-asesor)
dc.coverage.spatialPasto, Nariño, Colombia
dc.coverage.temporalFecha: 2022-2024
dc.date.accessioned2024-06-24T13:37:37Z
dc.date.available2024-06-24T13:37:37Z
dc.date.issued2022-02-07
dc.date.submitted2024-06-05
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14112/28368
dc.description.abstractEl proyecto propone desarrollar un prototipo de secador rotatorio de café especial alimentado con energía solar, aplicado a una finca cafetera en el municipio Arboleda del corregimiento de Santa Marta-Nariño, con el objetivo de optimizar el proceso de secado del café, mejorando la calidad del producto final y reduciendo los costos. Mediante la identificación de las condiciones de secado, el diseño del prototipo utilizando software de modelado y simulación, y el desarrollo de un sistema de control con programación PID, se busca estandarizar el secado controlando variables como temperatura, humedad y flujo de aire. Este enfoque sostenible y renovable supera las limitaciones de las tecnologías tradicionales, que dependen de las condiciones atmosféricas y resultan en productos de calidad variable, además de ser costosos y poco eficientes. La implementación del secador garantiza un rendimiento óptimo, mejora la calidad del café y reduce los costos de producción, aumentando la competitividad de los productores locales y promoviendo prácticas agrícolas más sostenibles.es_ES
dc.description.tableofcontents1. Resumen de la propuesta 8 1.1. Descripción del problema 8 1.1.1. Formulación del problema 9 1.2. Justificación 9 1.3. Objetivos 11 1.3.1. Objetivo general 11 1.3.2. Objetivos específicos 11 1.4. Marco referencial o fundamentos teóricos 11 1.4.1. Antecedentes 11 1.4.1.1. Internacionales. 12 1.4.1.2. Nacionales. 13 1.4.1.3. Criterios de búsqueda y bases de datos. 14 1.4.1.4. Estado del arte 16 1.4.1.5. Descripción de artículos 19 1.4.1. Marco teórico 22 1.4.1.1 Taxonomia 22 1.4.1.2 Proceso de secado del café 23 1.4.1.3 Generalidades. 23 1.4.1.4 Tipos de café 24 1.4.1.5 Sistemas de secado 28 1.4.1.6 Variables 29 1.4.1.7 Tipos de energías renovables 29 1.4.1.8 Funcionamiento del proceso de secado rotatorio 30 1.5. Metodología 31 1.5.1. Tipo de investigación 31 1.5.2. Línea y sublínea del grupo de investigación 31 1.5.3. Hipótesis de la investigación 31 1.5.4. Enfoque de investigación 32 1.5.5. Descripción metodológica 32 1.5.6. Validez de la investigación (interna y externa) 35 1.5.6.1 Validez interna 35 1.5.6.2 Validez externa 36 2. Resultados 37 2.1. Fase 1: Identificar Las Condiciones De Secado De Café Especial 37 2.2. Fase 2: Diseño De Prototipo Del Secador 43 2.2.1 Identificación y Evaluación del potencial energético fototérmico en el lugar de emplazamiento 44 2.2.2 Realizar balances de energía para dimensionar el tamaño de colector solar y capacidad de tambor rotatorio, soplador y motores. 46 2.2.2.1 Dimensionamiento de colector solar 46 2.2.2.2 Cálculos de Paneles solares 48 2.2.2.3 Capacidad del tambor rotatorio: 53 2.2.2.4 Cálculos flujo másico y caudal de aire en el café 54 2.2.2.5 Cálculos de consumo energético de evaporación: 57 2.2.2.6 Cálculos del torque y la potencia del motor 57 2.2.3 Diseño de mecanismo y estructura del prototipo usando el programa SolidWorks. 59 2.2.4 Simulación del prototipo en 3D y análisis del comportamiento térmico y flujo de aire en este programa. 65 2.2.5 Desarrollo de un sistema de control con programación PID para estandarizar el proceso de secado de café mediante una interfaz gráfica y monitoreo de variables en el prototipo. 67 2.2.5.1 Sistema PID con resistencia: 68 2.2.5.2 Cálculos de Sistema PID 69 2.2.6 Diseño de Circuito: 76 2.2.6.1 Primero diseño: 76 2.2.6.2 Diseño final: 77 2.3. Fase 3: Adquisición de equipamiento y construcción 78 2.3.1 Construcción del Prototipo del Secador Rotatorio de Café: 81 2.3.1.1 Etapa 1: Diseño y Fabricación del Tambor 82 2.3.1.2 Etapa 2: Construcción de la Cubierta 82 2.3.1.3 Etapa 3: Ensamblaje del Conjunto 83 2.3.1.4 Etapa 4: Ajuste y Pruebas de Rotación 84 2.3.1.5 Etapa 5: Finalización e Integración del Panel de Control y Sistemas Operativos 85 2.3.1.6 Etapa 6: Prototipo de secador rotatorio terminado 86 2.4. Fase 4: Evaluar el desempeño del prototipo 87 2.4.1 Verificación de Precisión de la Temperatura en el sistema 87 2.4.2 Validación del Flujo de Aire en el Prototipo 89 2.4.3 Evaluación de la función PID en el control de temperatura mediante resistencias 90 2.4.4 Evaluación de revoluciones por minuto en el secado de café 91 2.4.4.1 Cálculos para la evaluación de humedad en el café 92 2.4.5 Manual de uso y mantenimiento. 101 3. Conclusiones 102 4. Recomendaciones 103 Referencias bibliográficas 104 Anexos 108es_ES
dc.format.extent110 paginas
dc.format.mimetypeapplication/pdfes_ES
dc.language.isospaes_ES
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.titlePrototipo secador rotatorio de café especial alimentado con energía solar, aplicado a una finca cafetera en el municipio Arboleda del corregimiento de Santa Marta-Nariñoes_ES
dcterms.bibliographicCitationYunus A, Çengel (2009). Temodinámica, 6ta edición. Mc Graw Hill. ISBN 978-970-10-72868.es_ES
dcterms.bibliographicCitationSolarReviews. (2013). How Many Solar Panels Do I Need? Calculate for Your Home.es_ES
dcterms.bibliographicCitationNRG Clean Power. (2013). How to Calculate Solar Power System Sizees_ES
dcterms.bibliographicCitationIEEE. (2010)​ Recommended Practice for Sizing Lead-Acid Batteries for Stationary Applicationses_ES
dcterms.bibliographicCitationUniversity of Illinois Urbana-Champaign. (2017). Time Response of First Order Systems.es_ES
dcterms.bibliographicCitationHowell, R. H., & Buckius, R. O. (2008). Fundamentals of Engineering Thermodynamics. McGraw-Hill.es_ES
dcterms.bibliographicCitationP.B. Silva, C.R. Duarte, M.A.S. Barrozo. (2016). Dehydration of acerola (Malpighia emarginata D.C.) residue in a new designed rotary dryer: Effect of process variables on main bioactive compounds, Food Bioprod.es_ES
dcterms.bibliographicCitationG. C. Honorato. (2006). Design of a Rotary Dryer for Shrimp Cephalothorax Drying, Doctoral Thesis, Federal University of Rio Grande do Norte, Brazil.es_ES
dcterms.bibliographicCitationB.D. Moura. (2016). Study of Drying Dynamics in a Rotary Dryer with Intermittent Feeding, Doctoral Thesis, Federal University of Rio Grande do Norte, Brazil.es_ES
dcterms.bibliographicCitationLima Filho, T., Lucia, S.M.D., Saraiva, S.H. & Lima, R.M. (2015). Physico-chemical characterization of espresso coffee beverage prepared from blends of arabica and conilon coffees. Revista Ceres.es_ES
dcterms.bibliographicCitationPalacin, J.J.F., Lacerda Filho, A.F., Melo, E.C. & Teixeira, E. C. (2009). Secagem combinada de Engenharia na Agricultura 3, 244 258.es_ES
dcterms.bibliographicCitationAzouma, Y.O., Drigalski, L., Jegla, Z., Reppich, M., Turek, V. & Weiz, (2019). M. Indirect convective solar drying process of pineapples as part of circular economy strategy. Energies 12, 2841.es_ES
dcterms.bibliographicCitationAltobelli, M., Duran, G. & Martinez, C. (2014). Solar dryer efficiency considering the total drying potential. Application of this potential as a resource indicator in north-western Argentina. Solar Energy 105, 742 759.es_ES
dcterms.bibliographicCitationOliveira, L.C.T.G., Paes, C.L., Camelo, R.S.S., Misquita, & Lovisi, T.A.P. (2019). Evaluation of the efficiency of the flat solar collector coupled in hybrid dryer. Energia, vol. 01. Ponta Grossa (PR): Atena Editora, Cap.13, 194 211.es_ES
dcterms.bibliographicCitationBorem FM, Isquierdo EP, Alves GE, Ribeiro DE, Siqueira VC, Taveira JHS. (2018). Quality of natural coffee dried under different temperatures and drying rates. Coffee Sci.13: 159–172. https://doi.org/10. 25186/cs.v13i2.1410es_ES
dcterms.bibliographicCitationIsquierdo EP, Borem FM, Andrade ET, Corrêa JLG, Oliveira PD, Alves GE. (2013). Drying Kinetics and quality of natural coffee. American Society of Agricultural and Biological Engineers. 56: 1003–1010. https://doi.org/10.13031/trans.56.9794es_ES
dcterms.bibliographicCitationLakshmi, D. V. N., Muthukumar P., Layek A., Nayak P. K. (2019). Performance analyses of mixed mode forced convection solar dryer for drying of stevia leaves. Sol. Energy, 188. 507-518, https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.06.009es_ES
dcterms.bibliographicCitationLingayat, A., Chandramohan, Raju, Kumar A. (2020). Development of indirect type solar dryer and experiments for estimation of drying parameters of apple and watermelon. Therm. Sci. and Eng. Prog., 16. 100477-100493, https://doi.org/10.1016/j.tsep.2020.100477es_ES
dcterms.bibliographicCitationGoud, M., Reddy M. V. V., V.P C., S S. (2019). A novel indirect solar dryer with inlet fans powered by solar PV panels: Drying kinetics of Capsicum Annum and Abelmoschus esculentus with dryer performance. Sol. Energy, 194. 871-885, https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.11.031es_ES
dcterms.bibliographicCitationPrakash, O., Kumar A., Laguri V. (2016). Performance of modified greenhouse dryer with thermal energy storage.es_ES
dcterms.bibliographicCitationTamayo Rodríguez, J. F. (2021). Café de Colombia: aspectos de la historia social, política y económica del desarrollo cafetero.es_ES
dcterms.bibliographicCitationZemansky, Mark W. (1985). «Calor y termodinámica». Madrid: McGraw-Hill.es_ES
dcterms.bibliographicCitationHobsbawm, E. (2007). Diseño De Secadora De Café Rotativa Con Aprovechamiento De La Energia Biomasa. Revista Brasileira de Ergonomia, https://www.infodesign.org.br/infodesign/article/view/355%0Aes_ES
dcterms.bibliographicCitationMenchú, J. F. (1998). Manual Práctico De Beneficios De Café. En: Asociación Nacional del Café (ANACAFE). Boletín No. 13.Guatemalaes_ES
dcterms.bibliographicCitationCoffee of Colombia. (2010). Green Coffee Defects. http://www.cafedecolombia.com/clientes/en/regulacion_nacional/exportadores/283 1_calidades_de_exportacion/es_ES
dcterms.bibliographicCitationLee, L. W., Cheong, M. W., Curran, P., & Yu, B. (2015). Coffee fermentation and flavor. Food Chemistry.es_ES
dcterms.bibliographicCitationPORRES, C. (1987). Secado De Pulpa De Café. En: Memorias Del Tercer Simposio Sobre La Utilización Integral De Los Subproductos Del Café, Ciudad De Guatemala.es_ES
dcterms.bibliographicCitationDE JUAREZ; SOUZA. S. E. (2006). Secado y almacenamiento de granos en los trópicos. Brasil: Pos-Colheita.es_ES
dcterms.bibliographicCitationROA, M. G; ÁLVAREZ, G. J. (2002). Secado Del Café, Ingeniería Agrícola. En: Cenicafé –Centro Nacional de Investigación del Café, Chinchiná- Caldas.es_ES
dcterms.bibliographicCitationGutierrez, F. (2011). Desarrollo de un secador mecánico de café con empleo de carbón carburante obtenido del proceso de beneficio húmedo. Cenicafe.es_ES
datacite.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_16eces_ES
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dc.identifier.instnameUniversidad Marianaes_ES
dc.identifier.reponameRepositorio Clara de Asíses_ES
dc.publisher.placePasto - Nariñoes_ES
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/restrictedAccesses_ES
dc.rights.ccAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional*
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dc.subject.keywordsSecador rotatorio, Café, Control, Flujo de aire, Temperatura, Humedad, Solar.es_ES
dc.subject.keywordsSecador rotatorioes_ES
dc.subject.keywordsCafées_ES
dc.subject.keywordsControles_ES
dc.subject.keywordsFlujo de airees_ES
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dc.subject.keywordsSolares_ES
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dc.type.spaTesises_ES


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