Evaluación del desempeño energético de un sistema de almacenamiento termo solar bajo las condiciones climáticas de Chachapoyas

Abstract

El presente estudio evaluó el desempeño energético de los sistemas de secado solar, diseñado y construido para operar bajo las condiciones climáticas de la ciudad de Chachapoyas, Perú. Se implementaron tres sistemas: un secador solar de control, un secador con ventilación forzada y un secador con ventilación y almacenamiento térmico mediante tubos de PVC rellenos con arena de río. La evaluación se realizó durante 30 días entre julio y septiembre de 2025, registrándose variables meteorológicas y operativas como radiación solar, temperatura, velocidad y dirección del viento generada en intervalos de 5 minutos. Los resultados mostraron predominio de días parcialmente nublados (26 de 30), con valores máximos de energía disponible de hasta 6047.25 Wh/m². Las temperaturas de salida alcanzaron valores máximos de 44.29 °C en el sistema de control, 40.13 °C en el sistema con ventilación y 44.13 °C en el sistema con almacenamiento térmico. La energía útil superó los 1000 Wh en casi todos los días evaluados, destacando los sistemas con ventilación y almacenamiento térmico por su mayor estabilidad térmica. En términos de eficiencia, el sistema con ventilación y almacenamiento obtuvo el mayor rendimiento promedio (46.04 %), ligeramente superior al control (45.82 %) y considerablemente mayor que el sistema solo con ventilación (39.67 %). Los resultados confirman que la incorporación de materiales de almacenamiento térmico mejora el aprovechamiento de la energía solar y contribuye a mantener temperaturas más constantes dentro de la cámara de secado, representando una alternativa viable para contribuir de manera efectiva el uso de fuentes renovables.