Durante décadas, el problema de la generación de los residuos sólidos ha sido un tema de gran importancia, debido a los daños que provoca al medio ambiente. Desde hace varios años, el ser humano ha estudiado diversos tipos de residuos cuyas propiedades permiten ser reutilizados en la vida diaria.

1. Revista - Divulgación de Ciencia y Educación
Mayo – Agosto 2023, Vol. 1, No. 2
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Sistema híbrido termosolar
Roberto Carlos Ocaña-Zárate,1
Sahir Guadalupe Hernández-Lázaro, 2
Gustavo Daniel
Martínez-Moya 3
Un poco de contexto
Durante décadas, el problema de la generación
de los residuos sólidos ha sido un tema de gran
importancia, debido a los daños que provoca al
medio ambiente. Desde hace varios años, el ser
humano ha estudiado diversos tipos de residuos
cuyas propiedades permiten ser reutilizados en
la vida diaria. En este caso en especial se
considera el estudio de la cáscara de coco, ya
que ésta cuenta con propiedades que pueden
ser aprovechadas tanto para la formación de
productos para el cuidado de la piel, hasta en
materiales empleados en la construcción, esta
última es de gran interés debido a la efectividad
que presenta como aislante térmico, el cual es un
material que evita la transferencia de calor a
través de un sistema.
Un buen aislante térmico
Actualmente se producen varias toneladas de
cáscara de coco, principalmente en zonas
costeras, donde la mayoría de las personas las
considera un desecho. Solamente el 17% se
aprovecha para la industria, para construir
bloques, en la formación de placas fabricadas
con distintos tipos de fibra del coco. Estos
materiales han demostrado tener propiedades
adecuadas tanto de resistencia mecánica o de
aislante térmico, por tal razón, para la
implementación del sistema que se presenta en
este trabajo, este material se utiliza como
recubrimiento en el termotanque, donde la
preservación de la energía térmica es de vital
importancia. Para este caso se emplea la cáscara
del género Cocos nucifera, el cual es
característico de la zona.
Sistema híbrido
El sistema híbrido consta de un deshidratador
solar indirecto, este sistema de deshidratado
consta de dos partes: 1) la cámara de secado y 2)
una placa colectora. El sistema se conecta a un
calentador de agua, el cual transfiere la energía
del agua por un sistema de tuberías en el interior
de la placa del deshidratador, así, incrementa la
temperatura interna de la cámara de secado,
deshidratar el producto en un menor tiempo.
Otra característica del sistema es la de aumentar
el tiempo de operación, ya que estos sistemas
son efectivos únicamente cuando la radiación
solar incide sobre los elementos colectores. La
idea base del sistema híbrido es la transmisión de
la energía contenida en el agua que se almacena
en el termotanque durante la noche, utilizando
un sistema de bombeo que permite el flujo de
agua por dichas tuberías, como se aprecia en la
siguiente figura.
Sistema híbrido solar en funcionamiento.
El sistema se diseña previamente en rhinoceros,
programa de diseño de acceso libre que facilita
el análisis estructural del sistema, considerando
el tipo de material y la cantidad necesaria del
mismo, permitiendo así un ahorro considerable
al momento de su construcción. Aunado a eso,
el recubrimiento del termotanque a base de
fibras de coco permite abaratar los costos de
producción del sistema.
Sistema automatizado de medición
Para evaluar el desempeño del sistema, se
colocan sensores de temperatura (modelo
DHT11) que permiten registrar la temperatura en
distintas zonas de la cámara de secado, y un

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sensor (modelo DS18B20), el cual se coloca
dentro del termotanque.
Sensores instalados: DS18B20 (izquierda), DHT11
(derecha).
Los datos obtenidos se almacenan en tiempo
real para un posterior análisis. Se registró una
temperatura máxima en el termotanque de 60 °C,
mientras que en la cámara de secado se
mantienen temperaturas entre 45 y 50 °C durante
el proceso de secado. De esta manera se
demuestra la importancia de los sistemas
automatizados en su implementación en diversos
sistemas.
Hacia una implementación consciente
El desarrollo de este tipo de sistemas es de gran
interés para la comunidad científica, ya que
permiten aprovechar tanto la energía
proveniente de la naturaleza como los residuos.
Dentro de las barreras más comunes para
implementar estos sistemas en zonas de interés
como las zonas rurales, es la falta de confianza
de la población hacia estos sistemas, que, al
desconocer los beneficios, las personas optan
por utilizar sistemas comúnmente utilizados
para estas tareas. Es responsabilidad de todos
fomentar una cultura de aprovechamiento de
los recursos naturales y de los residuos que
generamos día a día.
Palabras clave: cáscara de coco, aislante
térmico, sistema híbrido, termotanque.
1 Roberto Carlos Ocaña Zarate es estudiante de
Ingeniería en energía. Contacto:
203099@ie.upchiapas.edu.mx
2 Sahir Guadalupe Hernández Lázaro es
estudiante de Ingeniería en energía. Ha
trabajado con sistemas híbridos de secador y
calentador en la Universidad de Ciencias y Artes
de Chiapas, Chiapas. Contacto:
203534@ie.upchiapas.edu.mx
3 Gustavo Daniel Martínez Moya es estudiante
de Ingeniería en energía. Contacto:
203606@ie.upchiapas.edu.mx
Asesor: Dr. José Billerman Robles Ocampo es
profesor de tiempo completo en la carrera de
Ingeniería en energía de la Universidad
Politécnica de Chiapas. Contacto:
jrobles@upchiapas.edu.mx
1, 2, 3 Universidad Politécnica de Chiapas.
Carretera Tuxtla Gutiérrez – Portillo Zaragoza
km 21+500 Col. Las Brisas; Suchiapa, Chiapas. CP
29150.