Erick

Modelado y simulación de una energía renovable basado en un secador de hierbas medicinales


Las hierbas medicinales se deben secar inmediatamente después de la cosecha , de lo contrario
los insectos y los hongos hacen que se descompongan.

Métodos de secado convencionales tales como secado abierto al  sol y secador de combustible convencionales no son adecuados , ya que contaminan las hierbas , disminuyen la eficiencia de secado y al mismo tiempo aumentan el costo de secado .

Por lo tanto , la tendencia reciente es hacia el aprovechamiento de la energía renovable para secar las hierbas medicinales

Este artículo presenta un nuevo sistema de secado controlado , que utiliza un colector solar y un calentador eléctrico para calentar el aire de secado , y un sistema híbrido PV- VIENTO para suministrar la energía eléctrica requerida a la carga eléctrica de la secadora.

Este documento también presenta el modelado dinámico , simulación y control del sistema térmico sugerido (es decir , el sistema de energía solar térmica y la calefacción eléctrica ) .

Por otra parte, este trabajo muestra los diferentes resultados del sistema térmico, para comprobar la eficacia de este sistema que cumple con los requisitos de la operación de secado .

Se encontró que los resultados del sistema satisfacen los objetivos finales de la operación de secado .

INTRODUCCIÓN

En la mayoría de los países, de enormes pérdidas de alimentos han resultado de derrames, la contaminación, el ataque de inserts / roedores / pájaros y el deterioro durante el período de almacenamiento. Hay una serie de factores, que son responsables de las pérdidas posteriores a la cosecha, como el sistema de recolección, procesamiento, almacenamiento, manipulación y comercialización.

El secado del producto es uno de los procesos posteriores a la cosecha importantes y tiene suficiente potencial para reducir las pérdidas posteriores a la cosecha, y para evitar la descomposición del producto almacenado de manera drástica. Por otra parte, una buena técnica de secado se puede mejorar la cali-dad del producto de manera significativa [1].

Por lo tanto, el secado de hierbas medicinales debe llevarse a cabo tan pronto como sea posible después de la cosecha, para aumentar la calidad de la hierba y para evitar la contaminación esperada y las pérdidas causadas por la infestación de roedores, aves, insectos y hongos que crecen en condiciones húmedas.

El secado solar, en el que el producto a secar está expuesta directamente al sol, tiene muchas desventajas, como la degradación por los escombros arrastrados por el viento, la lluvia, la interferencia de la infestación, humana y animal en la secta que dará lugar a la contaminación de la producto. Además, se extiende el tiempo de secado significativamente.

Secador de alta velocidad, por otra parte, utilizan fuentes de energía convencionales de alto costo para su funcionamiento. Además, pueden no ser fiables
y ambientalmente seguro. En cambio, estos secadores pueden ser operados mediante el uso de las fuentes de energía renovables, tales como los módulos fotovoltaicos (FV), colectores solares y turbinas de viento, etc.

En este artículo se presenta un nuevo sistema de secado de hierbas controlada es desarrollado.. Este secador utiliza un colector solar de placa plana para calentar el aire de secado, y un sistema híbrido PV-VIENTO para alimentar la energía eléctrica a la carga eléctrica de la secadora.

2. El sistema de secado de hierbas sugerido

La configuración del sistema de secado de hierbas medicinales sugerido se muestra en la Figura 1 El diagrama se compone de tres sistemas principales:. El sistema de energía solar térmica,el secador y el sistema de energía renovable.

La función principal del sistema de energía solar térmica consiste en suministrar el aire de entrada al secador con la energía solar térmica se requiere que sea apto para llevar a cabo el proceso de secado. Mientras, la del sistema de energía renovable es alimentar la carga eléctrica de la secadora con la energía eléctrica requerida, para garantizar una buena y continua operación de secado [3].

3. Modelado del Sistema Térmico

En esta sección, el principio de equilibrio de la energía se utiliza para desarrollar la modelización dinámica completa de los componentes de la instalación solar térmica sugerido y del calentador eléctrico.

3.1. Modelado del Colector Solar
Se utiliza un tipo de colector solar de placa plana, para absorber la energía solar del sol y la transfiere al agua que fluye dentro de sus tubos paralelos, que están unidos a una placa de metal negro. Este tipo de colectores funciona tanto en las componentes directa y difusa de la radiación solar. Por lo tanto, le sigue la función cuando el componente directa se corta por el efecto de las nubes [4,5].
El agua en el colector va a absorber la energía solar con la tasa:

Qabs=

y al mismo tiempo será la pérdida de una cierta cantidad de energía térmica para el medio ambiente, dado por

Qamb=

donde  transmisividad del colector (fracción de la energía incidente transmitida);
 absorbitivity del colector (fracción de la insolación);
( ) ef absorción efectiva de la cubierta del colector (= 0,8);
Área Ac colector (= 2 m2);
Rad cU iluminación solar coeficiente de pérdida térmica global (= 8,38 W/m2 ° C);
Tcout temperatura del agua en la salida del colector;

dará lugar a la siguiente ecuación diferencial de la figura 2

Tcin water temperature at the collector inlet;
cwmmass flow rate of water in the collector;
Cpw specific heat of water;
w density of water;
Vcw volume of water in the collector.




3.2. Modelado del Tanque de Almacenamiento
Debido a la naturaleza estratificada de los tanques de almacenamiento de agua, el tanque utilizado se considera que está compuesto de cinco capas idénticas, como se muestra en la Figura 3. La capa superior (es decir, la capa # 1) es la capa más alta temperatura, mientras que la capa inferior (es decir, la capa # 5) es la capa de temperatura más baja. El agua de salida del colector entra en el tanque a la capa superior con una temperatura Tcout, y el agua sale del tanque para el colector de la capa inferior (es decir, la temperatura del agua en la entrada del colector TCIN es casi la misma que la de la capa inferior T5). Al mismo tiempo, las salidas de agua de la capa superior del tanque a una temperatura TWh = T1, para alimentar el lado del intercambiador de calor. Además, el agua vuelve desde el lado de la carga a la capa de fondo del tanque con la temperatura de TWC.
En general, la circulación de agua en el lado del colector aumenta la energía térmica del tanque, mientras que la circulación de agua en el lado de la carga puede aumentar o disminuir la energía almacenada del tanque. Por lo tanto, una energía equilibrio [2,3] en una capa general (m) del depósito (Figura 4) los rendimientos

Los símbolos de la ecuación (4) se definen como
La temperatura Tm de la capa   1,2,, 5mm  ;

TWC temperatura de salida de agua del lado del intercambiador de calor;
mm masa de agua en la capa m;
Tasa de flujo de masa HEwm  de agua en el lado de intercambiador de calor;
Superficie de la capa de Am m; Stu coeficiente global de pérdida para la superficie de almacenamiento expuesta (= 10,08 W/m2 ° C).

3.3. Modelado del intercambiador de calor

El intercambiador de calor utilizado es agua de flujo paralelo con el tipo de aire, que consiste en dos tubos concéntricos, como se muestra en la Figura 5 (a). El fluido caliente (es decir, el agua) pasa dentro de la tubería de menor diámetro, mientras que el fluido frío (el aire) pasa a través del espacio entre los dos tubos. es necesario señalar aquí que los dos fluidos son co-flujo. Cuando, durante el co-flujo de los dos fluidos a lo largo de la longitud del intercambiador de calor, las transferencias de fluidos calientes calor a través de la cáscara de la tubería de menor diámetro para el fluido frío. Por lo tanto, una caída de temperatura se producirá en el fluido caliente continua-mente y al mismo tiempo un aumento de la temperatura se producirá en el líquido frío a lo largo de la longitud de la intercam-biador de calor (Figura 5 (b)). Cuando, el agua caliente y el aire ambiente entran en el intercambiador de calor con temperaturas TWh y Tair, respectivamente; mientras que sus salida de tempe-raturas son TWC y LA, respectivamente.

El conocimiento de la eficiencia del intercambiador de calor HE , la tasa de transferencia de la energía de calor desde el agua al aire
Qw-a, será
 -waHEwpwwhwcHEQmCTT      (5)
Por lo tanto, la aplicación de la ecuación de balance de energía [2,4] en el intercambiador de calor (Figura 6), dará lugar a la ecuación diferencial   ddairwaHEHEairairHEairHEpairmQTTTtVVC          (6)
donde la tasa de flujo másico del aire;
aire  densidad del aire del aire;
m 
VHE volumen del intercambiador de calor;
Cpair calor específico del aire.
La relación entre las temperaturas de entrada y de salida del intercambiador de calor, puede ser descrito usando el calor eficacia inter-cambiador de  él, como [6],, HEairHEwpwairpairwhairHEwhwcHEwpwairpair

3.4. Modelado del calentador eléctrico
La función principal del calentador eléctrico es hacer que el auxiliar de calentamiento de aire de secado. La calefacción adicional significa que el calentador eléctrico funcionará sólo si la temperatura de la salida de aire LA desde el intercambiador de calor es menor que el valor requerido para ajustar la temperatura Tdryer secado al aire a 40 ° C.
Si la potencia nominal del calentador eléctrico es Pheater y la eficiencia del calentador es  calentador, entonces la tasa de calor añadido a el aire de secado (en la cámara de calentamiento eléctrico) [7] será
heaterheaterheaterQP     (8)
De este modo, mediante la aplicación del principio de equilibrio de energía en la cámara de calentamiento eléctrico (Figura 7) rendirá [8]   dddryerairheaterdryerHEairHCairHCpairTmQTTtVVC         (9)
donde el volumen de VHC de la cámara de calentamiento del calentador de Elec-trica.

4. Control del Sistema Térmico Incluyendo el soplador de aire
El sistema de control del sistema térmico incluyendo el soplador de aire realiza funciones de control y de protección para los componentes del sistema térmico y el soplador de aire en el sistema de secador de la figura 1 donde, se optimiza el funcionamiento de las siguientes cargas eléctricas.:
1) El soplador de aire;
2) La válvula de circulación de agua y la bomba del lado colector;
3) La válvula de circulación de agua y la bomba del lado de intercambiador de calor;
4) El calentador eléctrico.
Por lo tanto, habrá cuatro señales de control en el sistema (Tabla 1). Las primeras tres señales de control son señales de control-swit ched basado en la toma de control de la lógica y la cuarta es una señal de control de conmutación basada encendido / apagado controlador (o termostato).
Cuando, Tref es la temperatura de secado deseada del aire y el BS es la señal de control de conmutación de la soplante de aire, de SWC es la señal de control de conmutación de la válvula y la bomba en el lado del colector, SWHE es la señal de control de conmutación de la válvula y la bomba en el lado del intercambiador de calor.

Simulación del Sistema Térmico
En esta simulación se utilizan los modelos matemáticos de los diferentes componentes de tanto el sistema térmico solar y el calentador eléctrico para simular el sistema térmico sugeridas completa, mediante el uso de la MATLAB-SIMU-LINK. La figura 8 muestra el modelo SIMULINK diseñada del sistema térmico secadora. Cada componente, en el modelo de simulación, tiene sus propios parámetros y variables de entrada y de salida.

5 . Resultados de la simulación del Sistema Térmico
El rendimiento de los componentes completos tanto en el sistema de energía solar térmica y el calentador eléctrico con las señales de control correspondiente son necesarios para evaluar la capacidad de control del sistema propuesto . El rendimiento del sistema se evalúa preferiblemente mediante la comparación de la actuación del sistema en un día de verano con la de un día de invierno .
Los datos meteorológicos en este trabajo se obtienen en dos días diferentes con diferentes condiciones atmosféricas. Las figuras 9 ( a) y ( b ) muestran la evolución del incidente de aislamiento solar en la superficie del colector solar en los días de verano e invierno , respectivamente ( en la península del Sinaí ( Abu Rudies ) [ 9 ] ) . Mientras , la Figura 10 muestra una variación de la temperatura ambiente correspondiente .
El rendimiento del colector solar durante los días de verano y de invierno se muestra en las figuras 11 y 12 , respectivamente. La Figura 11 , como se muestra , incluye la señal de control de conmutación de la trayectoria del lado del colector , mientras que la Figura 12 muestra las temperaturas del agua en la entrada y la salida - dejó lados del colector . Se muestra en las figuras 11 y 12 que el colector utilizado es capaz de calentar el agua que fluye a través de él , cada vez que hay iluminación solar

en el que el calentamiento del agua es proporcional al nivel de insolación en-cidente. También, se aclaró que el agua continúa fluyendo en el colector, siempre y cuando la tempera-tura del agua en la salida del colector es mayor que en la entrada del colector. La aparente-aumento inicial de la temperatura de salida en comparación con la entrada de uno, para los dos casos, se debe a: utilizando el mismo valor de las condiciones iniciales para las dos temperaturas, el agua no fluye en el colector durante el período nocturno, y la variación correspondiente en la temperatura ambiente.
Las figuras 13 (a) y (b) muestran el rendimiento del depósito de agua de almacenamiento durante los días de verano e invierno, respectivamente. Por lo tanto, el efecto de la estratificación en el tanque se muestra en esta figura, donde la capa inferior presenta la temperatura más baja y la capa superior presenta la temperatura más alta de todas las capas del tanque. Se indica que las temperaturas de las capas de tanques aumentan durante las horas de luz del día y disminución durante las horas de la noche, de tal manera que la variación de las temperaturas es proporcional a la variación en la radiación solar.
El rendimiento del intercambiador de calor durante los días de verano y de invierno se muestra en las figuras 14 a 17, respectivamente. Las figuras 14 y 15 incluyen las señales de conmutación con-trol de la soplante de aire y el lado de intercambiador de calor, respectivamente. Mientras que el rendimiento de la entrada y salida a dejar las temperaturas del agua del intercambiador de calor y el se muestran el rendimiento de las temperaturas de entrada y salida del aire del intercambiador de calor en las Figuras 16 y 17, respectiva-mente. Por lo tanto, es evidente a partir de estas figuras que la señal de control con-mutación del soplador de aire existe mientras hay hierbas en la secadora, y la del intercambiador de calor

existe lado siempre y cuando la temperatura ambiente es inferior a la temperatura de secado deseada Tref. Además, la temperatura de entrada del agua del intercambiador de calor es la temperatura de la capa superior del tanque (Figura 13) y la diferencia se muestra en la temperatura entre la entrada y la salida de agua (que depende de la radiación solar incidente sobre la colector) expresa la tasa de la energía térmica transferida al intercambiador de calor de aire. Por otra parte, la temperatura-dejar salir el aire del intercambiador de calor se incrementa con respecto a la temperatura ambiente de acuerdo con la cantidad de calor transferido desde el agua.

6. Conclusión
El presente documento propone y desarrolla un nuevo sistema de secado controlado para las hierbas medicinales. El sistema de secado propuesto incluye los siguientes tres sistemas: el sistema de energía solar térmica, la secadora, y la energía renovable sis-tema. La función principal del sistema de energía solar es para suministrar el aire de entrada del secador con la térmica requerida ener-gía través de la utilización del colector solar de placa plana. Mientras, la del sistema de energía renovable, que comprende fuentes fotovoltaicas y de energía eólica híbridos , es para alimentar la carga eléctrica de la secadora con la energía eléctrica necesaria . Este artículo presenta , también , el modelado y la simulación dinámica del sistema de secado propuesto . Los resultados sis-tema se indican que el colector utilizado es capaz de calentar el agua que fluye a través de él , cada vez que hay iluminación solar ; donde se encuentra el calentamiento del agua para ser proporcional al nivel de la insolación incidente . Además, el agua fluye en el colector , siempre y cuando la temperatura del agua en la salida del colector es mayor que en la entrada del colector y hay iluminación . Las temperaturas de las capas del tanque de almacenamiento de agua en aumento durante las horas del día y disminución durante las horas de la noche ; de tal manera que la variación de las temperaturas es proporcional a la variación en la radiación solar . El soplador de aire funciona siempre que hay hierbas en la secadora , y el agua fluye en el intercambiador de calor , siempre y cuando la temperatura ambiente es inferior a la temperatura de secado deseada . También , la caída de la temperatura del agua entre la entrada y los lados de salida del intercambiador de calor se utiliza Copyright © Para aumentar la temperatura del aire de salida de intercam-biador de calor.

Chabelly

Después de haber estado casado solamente por un año y medio, he llegado a la conclusión de que el matrimonio no es para mí. Por favor, antes de empezar a hacer suposiciones o pasar juicio a este artículo, sigue leyendo.

Conocí a mi esposa en la escuela secundaria cuando teníamos 15 años. Fuimos amigos durante diez años, hasta que decidimos que ya no queríamos ser sólo amigos. Recomiendo ampliamente que los mejores amigos se enamoren. Vendrán muchos buenos ratos de una relación así.

Sin embargo, enamorarme de mi mejor amiga no impidió que tuviera ciertos temores y ansiedades sobre el matrimonio. Entre más se acercaba el momento de decidir si nos deberíamos casar, más me llenaba de un miedo paralizante. ¿Estaba preparado? ¿Estaba tomando la decisión correcta? ¿Era Kim la persona más adecuada para tomar como esposa? ¿Podría ella hacerme feliz?

Entonces, en una noche que cambió mi destino, le conté estos pensamientos y preocupaciones a mi papá. Cada uno de nosotros tenemos momentos en nuestras vidas en que sentimos como si el tiempo se detuviera y todo a nuestro alrededor se acomodara perfectamente para marcar ese suceso especial que nunca olvidaremos.

Cuando mi padre respondió a mis inquietudes, fue uno de esos momentos para mí. Con una sonrisa en su rostro, dijo: "Seth, estás siendo totalmente egoísta. Así que voy a hacer esto realmente simple: el matrimonio no es para ti. No te casas para que te hagan feliz, te casas para hacer feliz a alguien más. Más que eso, tu matrimonio no es para ti, te casas para beneficiar a tu familia. No hablo de los suegros y familiares, sino de tus futuros hijos. ¿A quién quieres a tu lado para que te ayude a criarlos? ¿Quién quieres que sea una influencia diaria en ellos? El matrimonio no es para ti. No se trata de ti. Se trata de la persona con quien te casas."

Fue en ese momento en el que supe que Kim era la persona con quien quería casarme. Me di cuenta de que quería hacerla feliz a ella, ver su sonrisa cada día, y hacerla reír todos los días. Yo quería ser parte de su familia, y mi familia quería que ella fuera parte de la nuestra. Y al recordar todas las veces que la había visto jugar con mis sobrinas, supe que ella era la persona con quien quería construir nuestra propia familia.

El consejo de mi padre era a la vez sorprendente y revelador. Iba en contra de la actual "filosofía de Wal-Mart", que es: "si no te hace feliz, puedes regresarlo y llevarte otro nuevo". La realidad no es así, un matrimonio verdadero (y el amor verdadero) no se trata de ti. Se trata de la persona que amas: sus deseos, sus necesidades, sus esperanzas y sus sueños. El Egoísmo siempre exige: "¿Qué gano yo?" Mientras que el Amor dice: "¿Qué más puedo dar?"

Hace algún tiempo, mi esposa me mostró lo que significa amar desinteresadamente. Durante muchos meses, mi corazón se había endurecido con una mezcla de miedo y resentimiento. Cuando la presión había aumentado a un punto en donde ninguno de los dos podía soportarlo más, las emociones estallaron. Tristemente fui insensible y egoísta con ella.

Pero en lugar de responder con más egoísmo, Kim hizo algo más que maravilloso, ella demostró un acto humilde de amor puro. Dejando de lado todo el dolor y sufrimiento que yo le había causado, amorosamente me tomó entre sus brazos y reconfortó mi alma.

Me di cuenta de que me había olvidado del consejo de mi padre. Mientras que el objetivo de Kim en el matrimonio había sido darme amor, mi contribución había sido solo pensar en mí. El darme cuenta de lo terrible que fui, me hizo llorar, y en ese momento le prometí a mi esposa que iba a tratar de ser mejor.

Para todos los que están leyendo este artículo ya seas —casado, comprometido, soltero, o incluso si has jurado nunca casarte— Quiero que sepas que el matrimonio no es para ti. Ninguna relación verdadera basada en amor se trata ti. El amor siempre se trata de la persona que amas.

Y, paradójicamente, entre más amas a esa persona, más es el amor que recibes. Y no solo de tu pareja, sino también de sus amigos, su familia y las miles de personas que nunca hubieras conocido si el amor que puedes brindar hubiera permanecido centrado solo en ti mismo.

En verdad, el amor en el matrimonio no es para ti. Es para otros.

Nota del editor: Este escrito de Seth Adam Smith fue publicado originalmente en su blog SethAdamSmith.com. Se publica aquí con permiso del autor. Traducido y adaptado al español por Miriam Aguirre.

Detalles

Hoy me di cuenta que para que me sienta bien en la relación de enamorados (que más parece de novios según papá) uno tiene que dar detalles siempre a su pareja. Las palabras son sólo palabras. Bueno un poco para enumerar que cosas se pueden hacer.

1. Abrirle la puerta del carro al subir y abrirle la puerta del carro al bajarse.
2. Saludarla al levantarse y al acostarse.
3. Salir a pasear con ella.
4. Sonreír siempre mirándola a los ojos.
5. Jalar la silla al sentarse.
6. Regalarle una rosa de vez en cuando.
7. Llevarle algo de comer.
8. Darle una carta de vez en cuando.
9. Echarme colonia siempre al verla, tenerlo a la mano siempre.
10. Cargarle las cosas a Chabelly su bolso, meterlo en la mochila.
11. Levantarse de la silla, si ella se para.
12. Besarle la mano.
13. Coquetear con la mirada, sonreir siempre.
14. Regalarle cosas siempre.
15. Dejarle notas en su bolso.
16. Comprar stickers para hacer notitas.
17. Tenga en cuenta que cuando usted está andando en coche con una mujer, esté o no conduciendo, queda muy bien que vaya hasta la puerta de ella y le abra, a continuación ciérrelo una vez que ella haya salido. Una vez que hayan llegado a destino dígale que permanezca en su lugar ya que dará la vuelta y le abrirá la puerta.

¿Qué le gusta?

Comprar stickers, hojas de dibujitos, muchos stickers.

Presentarsela a mis amigos.