Recirculación de aire en el secado: Recuperar energía sin perjudicar la calidad.

En un sistema convencional, gran parte de ese aire se descarga al ambiente. Sin embargo, aunque sale del secador con mayor humedad, todavía conserva una cantidad importante de energía térmica. De hecho, trabajos anteriores de UC Davis habían identificado que una parte considerable de la energía suministrada al secador terminaba saliendo con el aire de escape.

Recircular para aprovechar el calor

La idea de la recirculación es relativamente simple: tomar una parte del aire que sale del secador, mezclarla con aire ambiente y volver a introducirla al sistema.

Como ese aire ya se encuentra caliente, se necesita menos energía para llevar la mezcla nuevamente a la temperatura de trabajo. Esto permite reducir el consumo térmico del generador.

Los ensayos de UC Davis analizaron niveles de recirculación de 0, 25, 50, 75 y 90 %. Los resultados mostraron que aumentar la recirculación reducía el consumo energético, aunque al mismo tiempo comenzaba a aumentar el tiempo necesario para completar el secado.

Con aproximadamente 75 % de recirculación, el estudio obtuvo reducciones de energía del orden del 31 % en las condiciones de septiembre y 45 % en las de noviembre, con un incremento del tiempo de secado cercano a tres horas.

¿Por qué no recircular el 100 % del aire?

Porque el aire que recuperamos tiene dos características: está caliente, pero también está húmedo.

Mientras atraviesa las nueces, el aire absorbe parte del agua extraída del producto. Si recirculamos demasiado, comenzamos a introducir nuevamente al secador aire con una mayor carga de humedad.

Así aparece un compromiso fundamental:

Más recirculación → mayor aprovechamiento del calor, pero al mismo tiempo más recirculación → menor capacidad del aire para continuar retirando humedad.

En los ensayos, al alcanzar un 90 % de recirculación, el tiempo de secado aumentó considerablemente. UC Davis concluyó que trabajar por encima del 75 % resultaba poco práctico bajo las condiciones estudiadas debido al aumento del tiempo de proceso.

El verdadero potencial: recirculación inteligente

Este punto es especialmente interesante para el desarrollo de un sistema de secado inteligente.

La conclusión no debería ser simplemente “hay que recircular un 75 %”. Ese porcentaje corresponde a las condiciones particulares de aquellos ensayos.

Lo realmente importante es entender que la conveniencia de recircular depende de las condiciones del aire que estamos recuperando.

Si podemos medir temperatura y humedad tanto en el aire de entrada como en el de salida, podemos conocer cómo evoluciona el proceso y decidir cuánto aire conviene recuperar y cuánto aire húmedo necesitamos expulsar.

Así, en lugar de utilizar una compuerta fija con un porcentaje constante de recirculación, podemos pensar en una recirculación modulante, capaz de variar durante el ciclo.

Al comienzo, durante una etapa de elevada extracción de agua, puede ser necesario renovar una mayor proporción de aire. En otras condiciones, cuando energéticamente resulte conveniente, puede aumentarse la recuperación de aire caliente. Esta estrategia dinámica es una propuesta de diseño para nuestros desarrollos; el estudio de UC Davis demuestra el compromiso entre recirculación, energía y tiempo, pero no valida específicamente este algoritmo de control.

De controlar variables a controlar el proceso

Los tres análisis empiezan entonces a conectarse.

Temperatura, flujo de aire y recirculación no deberían entenderse como parámetros aislados. Cada uno modifica el comportamiento del secado y también interactúa con los demás.

El siguiente paso para HANUTEC es justamente trabajar sobre esa interacción: medir las condiciones reales dentro del secador y utilizar esa información para actuar sobre el generador de calor y, progresivamente, sobre las distintas variables del sistema.

El objetivo final no es simplemente automatizar un secador. Es avanzar hacia un sistema capaz de adaptar su funcionamiento a la evolución real del producto, buscando alcanzar la humedad objetivo con mayor uniformidad y haciendo un uso más eficiente de la energía.