Mejoramiento de la eficiencia energética en el secado de madera a alta temperatura

Abstract

El tema surge a raíz de la necesidad de evaluar la posibilidad de mejorar la eficiencia energética en el proceso de secado de madera, en un contexto de apoyo y exploración para el Grupo de Investigación en Tecnologías de Secado y Tratamientos Térmicos de la Madera de la Universidad del Bío-Bío. El estudio se fundamenta en datos obtenidos experimentalmente a escala industrial desde una investigación patrocinada por investigadores de dicho grupo, en la cual se definían los parámetros de operación y consumos específicos de energía para una cámara de secado HT de 100 (m3) de capacidad. El estudio arrojo que el secador contaba con un consumo específico de 1,06 (GJ/m3) y que durante la etapa de secado se expulsaba al ambiente un flujo de aire húmedo de 3,63 (m3/s) a una temperatura aproximada de 86 (°C). En ese contexto se plantea evaluar la factibilidad técnica y económica de implementar un recuperador de energía, para el cual se define una metodología de diseño, cálculo y selección de dispositivos con una potencia de 300 (kW). El equipo es capaz de recuperar en promedio 4,1 (GJ) de energía térmica, un 51 % del total requerido para acondicionar el aire de entrada durante la etapa del secado. Además el análisis económico arrojo un VAN positivo en un horizonte de evaluación de 12 años, donde se prevé que el retorno de la inversión sea a finales del tercer año. También se planteó evaluar la pre factibilidad técnica de acoplar a la cámara de secado una bomba de calor con un COP=8, donde el evaporador de la bomba cumple el rol de deshumidificador del ambiente de secado. El estudio comparativo determinó que: el refrigerante adecuado para la bomba es el R- 718, el aporte de calor de la bomba para acondicionar el aire recirculado es de un 95 %, pero es el consumo eléctrico el que se torna relevante 0,086 (GJ/m3).