Este documento presenta el diseño y construcción de un secador solar para aprovechar la energía solar. El objetivo general es construir y probar preliminarmente un secador solar de bajo costo que optimice el aprovechamiento de la energía solar. El documento incluye información sobre energías renovables, transferencia de calor, espectro electromagnético, tecnología de secadores solares, resultados del modelado 3D e integración de componentes, y conclusiones sobre el proyecto y competencias desarrolladas.

1. Construcción de un
secador solar
Presenta:
Pech Escamilla Jesús Alejandro
Poot Cob Julián Daniel

2. Índice
• Introducción
• Problemas a resolver, priorizándolos
• Objetivos
• Marco Teórico
• Resultados
• Conclusiones
• Competencias desarrolladas
• Fuentes bibliográficas y virtuales

3. Introducción
Durante años, la civilización humana ha
querido buscar la forma de hacer energía
limpia mediante los recursos que hay en
el planeta y, uno de los recursos que más
domina en el mundo es la luz y la energía
calorífica que nos proporciona el sol. La
búsqueda de energía limpia surgió a razón
del constante desabastecimiento de los
combustibles fósiles.
Para aprovechar la energía calorífica
que nuestra estrella más cercana nos
proporciona (el sol), ha surgido este
proyecto para aprovechar este recurso y
ayudar a las personas de bajos recursos.
Figura 1. Se muestra calentador
Solar.
Fuente Elaboración Propia-

4. Introducción
Antecedentes
• El secado es uno de los métodos más antiguos para la
preservación de productos agrícolas y otros materiales útiles como
ropa, materiales de construcción, etc.
• La primera instalación de secado conocida ha sido encontrada en
el sur de Francia y fue fechado alrededor de 8000 A.C. Fue una
superficie pavimentada de piedra y se utilizó parael secado de los
cultivos. En Mesopotamia se han encontrado sitios, de secado
solar y aire para materiales textil de color y para el secado solar de
aire para las placas de arcilla escritas. Belessiotis, E.D.V. (2011,
págs. 1665-1691) Menciona que “la primera, instalación de
secado de aire exclusiva para los cultivos fue encontrada en el
valle del rio hindú alrededor de 2600 A.C.”.
Planteamiento del problema
• Actualmente, el uso de las energías fósiles es de mucha demanda
en un país como México y esto no ayuda para el desarrollo de
energías renovables. La demanda de esta fuente de energía abarca
el 75.88% a comparación de las otras formas de energías en
México, según (Secretaria de Energía, 2018).
• Otro problema que tiene el uso de la energía obtenida de los
productos fósiles es que no
esta al alcance de las personas y/o comunidades que solo
dependen de la recolección de alimentos de su entorno y que son
marginadas de la sociedad y esto genera que, dichas personas, no
puedan cocinar o almacenar sus alimentos que ellos puedan
recolectar. También les puede servir para secar la ropa, este tipo de
tecnología solar

5. Figura 2. Se muestra una situación de pobreza donde no pueden pagar un servicio
de energía eléctrica.
Fuente: https://www.bcsnoticias.mx/por-pandemia-pobreza-extrema-aumento-5-en-
bcs-hay-mas-de-13000-personas/https://www.bcsnoticias.mx/por-pandemia-
pobreza-extrema-aumento-5-en-bcs-hay-mas-de-13000-personas/

6. Problemas a resolver, priorizándolos
• El primer problema a resolver es que estamos reduciendo el nivel de contaminación en la
tierra, usando una energía renovable en el equipo, ayudando a no consumir energías no
renovables, con esto se pone un grano de arena de nuestra parte ayudando a no contaminar.
• Otro problema a resolver es que estamos diseñando un equipo muy económico a
comparación de los que se venden en el mercado, con esto reducimos costo de material y
fabricación sin perder las prestaciones que debe de tener en cuenta el equipo,
comparándolas con sus semejantes.
• Con esto podemos darnos cuenta de que podemos hacer un equipo igual que los que se
vende con materiales comunes y económicos que tenemos a la mano, o podemos conseguir
fácilmente sin hacer grandes gastos por materiales muy costos, eso sí buscando que tenga la
eficiencia ideal, así como durabilidad, ya que con frecuencia estos equipos están en la intemperie
y sufren cambios climáticos haciendo su tiempo de vida corto.

7. Objetivos
Objetivo general
• Diseñar, construir y documentar pruebas preliminares
en el calentador solar de aire con circulación de aire
con materiales de bajo costo que optimicen al equipo
y mejoren el funcionamiento.
Objetivos específicos
• Informarse sobre el tema más afondo.
• Investigar materiales usados y que puedan mejorar al
equipo.
• Diseñar y construir el colector.
• Diseñar y construir la cámara de secado.
• Integrar el colector y la cámara de secado.
• Obtención de datos con pruebas preliminares.
• Realizar diseño del calentador con software Autodesk
Inventor Professional 2019

8. Marco teorico
Figura 3. Libros, lentes y marcadores; simbología de investigación.
Fuente: https://www.webfvea.com/marco-teorico/

9. Energías renovables
• Según, Schallenberg, J. (2008, pág. 46), menciona en su texto
que “las energías renovables son aquellas que se producen de
forma continua y son inagotables a escala humana; se
renuevan continuamente, a diferencia de los combustibles
fósiles, de los que existen unas determinadas cantidades o
reservas, agotables en un plazo más o menos determinado”.

10. Energías renovables
• Para (AQUAE Fundación, s.f.):
“La energía solar es la principal de nuestros sistemas climáticos y de las
fuentes de energía de la Tierra. Una cantidad de radiación solar llega a la
superficie del planeta cada hora para cubrir nuestras necesidades
energéticas globales durante casi un año entero. Una de las características
que definen qué es la energía solar es que puede aprovecharse y
reconvertirse para su uso mediante colectores fotovoltaicos o
termosolares” (párr. 4)
• Según, (Schallenberg, 2008)que, la cantidad de energía que recibe la
tierra es de 173 000 Terawatts (TW) por año o 173 000× 1012 Watts por
año.

11. Transferencia de calor: conceptos y
definiciones
• Para (Connor, 2019), “la transferencia de calor es una
disciplina de ingeniería que se refiere a la generación, uso,
conversión e intercambio de calor (energía térmica) entre
sistemas físicos” (párr. 1). La transferencia de energía calórica
de un medio a otro se puede dar por varios caminos a seguir y
esos son: por conducción, convección o radiación.

12. Figura 4. Se muestra las diferentes formas de transferir el calor de un medio a otro.
Fuente: Connor, N. (08 de Septiembre de 2019). ¿Qué es la transferencia de calor? Definición. Obtenido de Thermal Engieering: https://www.thermal-engineering.org/es/que-es-la-transferencia-de-calor-
definicion/

13. Óptica: espectro
electromagnético
y radiación solar
• La luz con la distancia de onda de menos de 400 nm y de mas de
800 nm no es visible para el ser humano pero es capaz de
transmitir energía aunque no la veamos, un ejemplo: la luz
ultravioleta, los rayos gamma o la luz infrarroja.
Figura 5 Se muestra el espectro electromagnético junto a su frecuencia de onda y la temperatura del objeto
que las emite.
Fuente: Marte, T. (03 de Julio de 2020). El espectro electromagnético. Obtenido de Tomas Marte: Tecnología
de información y comunicaciones: https://www.tomasmarte.com/2020/07/03/el-espectro-
electromagnetico/

14. Tecnología de los secadores solares
• Los secadores solares aprovechan la radiación solar del ambiente,
dejando que haya un flujo de aire y que este aire dentro del
secador pueda tener una temperatura que le permita secar lo de
dentro del secador. La temperatura de este en su interior debe de
ser más alta que la del ambiente, por eso el diseño y estudio de
espectro electromagnético visible.
• El deshidratador consta básicamente de dos componentes: la
cámara de secado, donde se alojan los alimentos y el colector solar
donde se calienta el aire que absorberá la humedad.

15. Tecnología de los secadores solares
• En la figura 6 se muestra el secador
solar, donde el número uno señala la
cámara de sacado y el número dos el
colector de aire.
• La radiación solar es absorbida por el
colector, calentando el aire que hay en
el interior. Este calentamiento provoca
la circulación del aire en el interior,
pasando por la zona donde se ubican los
productos a secar y saliendo por último
hacia el exterior.
Figura 6 Se muestra el secador solar con sus partes.
Fuente: Elaboración propia.

16. Resultados
Figura 7 Modelado en 3D en el software Inventor Profesional
2019.
Fuente: Elaboración propia.

17. Figura 8 Revisión del ensamblado del secador
solar.
Fuente: Elaboración propia.

18. Conclusiones
• Durante el tiempo que se hacia el proyecto de pensó que no se
podía lograr en tiempo y forma, al menos la construcción. Se
logró hacer la construcción final pero lamentablemente
faltaron las mediciones -aun el trabajo se está concluyendo-.
• Lo que se puede decir de este tipo de proyectos es que son
muy elaborados y de ámbito científico porque se realizan
pruebas y construcción de prototipos.

19. Competencias desarrolladas
• Las competencias aplicadas fueron las obtenidas durante todo el curso de la
carreara de ingeniería electromecánica. Se utilizaron conocimientos de “Taller
de investigación I y II”, “Transferencia de calor y masa”, “Termodinámica” y
“Diseño y simulación 3D por computadora”. Estas competencias aplicadas
fueron muy útiles al momento de hacer todo el proceso del proyecto.
• Las competencias desarrolladas durante este proyecto fueron el
conocimiento sobre el espectro electromagnético, la radiación solar y más
sobres las energías renovables. También se adquirió el conocimiento de la
terrible situación en Yucatán de las personas que se encuentran en la pobreza y
marginada de la sociedad. Se desarrolló el liderazgo y la toma de decisiones
cuando se hizo la cotización de los materiales y la elección del diseño del
secador solar.

20. Fuentes bibliográficas y virtuales
1. AQUAE Fundación. (s.f.). ¿Qué es la energía solar? Obtenido de AQUAE: https://www.fundacionaquae.org/que-es-energia-
solar/
2. Cantabira Labs . (09 de Abril de 2013). El espectro visible de las radiaciones solares. Obtenido de Cantabira Labs:
Celebrate Life: https://www.cantabrialabs.es/blog/espectro-visible-radiaciones-solares/
3. Carta, J. (2009). Centrales de Energías Renovables: Generación Eléctrica con Energías Renovables. Madrid, España:
Pearson Educación.
4. Cengel, Y., & Boles, M. (2012). Termodinámica. México: McGraw Hill.
5. Connor, N. (08 de Septiembre de 2019). ¿Qué es la transferencia de calor? Definición. Obtenido de Thermal Engieering:
https://www.thermal-engineering.org/es/que-es-la-transferencia-de-calor-definicion/
6. Guzmán, T. (22 de Agosto de 2017). Productores de la Región Huetar Norte se benefician con secador solar. Obtenido de
HOY EN EL TEC: https://www.tec.ac.cr/hoyeneltec/2017/08/22/productores-region-huetar-norte-se-benefician-secador-
solar
7. Hugo, D. (2014). Secador solar. Una tecnología Apropiada para el norte argentino. Argentina.
8. Marte, T. (03 de Julio de 2020). El espectro electromagnético. Obtenido de Tomas Marte: Tecnología de información y
comunicaciones: https://www.tomasmarte.com/2020/07/03/el-espectro-electromagnetico/
9. Olmo, M. (s.f.). Colores del Espectro. Obtenido de Hyperphysics: http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbasees/vision/specol.html
10.Schallenberg, J. P. (2008). Energías Renovables y Eficiencia Energética. España: Instituto Tecnológico de Canarias.
11.Secretaria de Energía. (2018).
12.Smith, J., Van, H., & Abbott, M. (1996). Introducción a la termodinámica en la ingeniería química. México: McGraw Hill.