la norma nsr-10 para construcción en guadua y la...

SEMINARIO:

La Norma NSR-10 para construcción en Guadua y la importancia del secado en Guadua

y Madera

29 y 30 de Julio de 2011

Docente:

Seminario NSR-10/Secado de Maderas y Guadua, Pereira, Julio 2011

Fundamentos Básicos del Secado

Ph.D Jorge Augusto Montoya A

Centro Regional de Producción Más Limpia

Facultad de Ciencias Ambientales

Universidad Tecnológica de Pereira Pereira, Colombia

Contenido • Definición del secado

• Bases físicas del proceso

• Materiales que necesitan secado antes de su uso

• Propiedades del material que influyen en el secado

• Efectos en el material causados por el secado

• Formas de energia para el secado

• Tipos de secaderos

• Secado de la Guadua - un caso especial

• Riesgos y su prevención

• Medición de la humedad de la madera

• Calidad de secado

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Definición del secado Secado se llama el proceso de separación de dos componentes (normalmente un sólido y un líquido).

El proceso más aplicado del secado es la expulsión de agua de diferentes materias prima.

Normalmente el proceso de secado incluye – Flujo de un líquido por capilares o cavidades

– Difusión de un gas por un material

– Flujo de un gas por capilares o cavidades en el material

Durante un secado siempre se forman gradientes de humedad o zonas con diferentes contenidos del líquido.

Estos gradientes tienen gran influencia en la velocidad del proceso y la calidad del material seco.

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Procesos Involucrados Conveccion (corriente de aire)

calentamiento por radiación

conducción térmica

transporte de masa de agua(interior)

transmisión térmica

transporte de masa de agua (exterior)

Enfriamiento por radiación o por pérdida

de calor de evaporación

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Materiales que necesitan secado antes de su uso

• Madera

• Leña

• Guadua, Bambú

• Arcilla, Ladrillos

• Pinturas

• Cereales

• Café

• Frutas

• Hierbas naturales

• etc.

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Razones para el secado:

• Reducción del peso para el transporte

• Mejorar la combustibilidad

• Mejorar la maquinabilidad

• Preservación

• Estabilidad dimensional

• Durabilidad

• Conservabilidad

Propiedades importantes influyendo en el secado

• Contenido de humedad (inicial, final)

• Distribución de poros en el material

• Permeabilidad

• Capacidad higroscópica

• Peso específico (Densidad g/cm³)

• Homogeneidad

• Fragibilidad

• Resistencia en diferentes direcciones

• Contracción en diferentes direcciones

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BIOLOGÍA DE LA MADERA

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA

CRECIMIENTO PRIMARIO Y SECUNDARIO

DEL XILEMA Y FLOEMA

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA

FIBRAS Y VASOS DE LA MADERA

Efectos causados por el secado en el material (1) Contracción

• En todos los materiales higroscópicos se forma una cierta contracción con relación a la pérdida de la humedad

• Un cambio del volumen en el orden de magnitud de 10-16% es normal para muchos materiales orgánicos

• Contracción en dirección tangencial y radial es alta, en dirección longitidinal es baja (o despreciable)

• El proceso de contracción es reversible cuando sube de nuevo la humedad (hinchazón)

• Con madera y bambú la contracción empieza con mas o menos 30% de humedad (saturación de fibra)

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“wetwood”

(a) madera totalmente tangencial sin problemas de “wetwood”; (b)madera totalmente radial, la zona con tramado en la parte radial presenta la madera tipo “wetwood”; (c) madera con dos tipos de cortes: radial tangencial y zona con tramado en la parte radial representa madera de tipo“wetwood” (d) madera combinada con 3 tipos de corte: radial-tangencial-radial y zona con tramado en los dos cortes radiales con problema de madera tipo “wetwood”.

Efectos causados por la contracción

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Diferentes cortes presentes en un misma pieza de madera. (a) corte totalmente tangencial, (b)corte totalmente radial, (c) madera con dos tipos de cortes, radial y tangencial y (d) madera con 3 tipos de corte: radial-tangencial-radial.

Tensiones internas

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Carta Psicrométrica

Efectos causados por el secado en el material (2)

Endurecimiento

• Con la pérdida de la humedad, la madera y la Guadua ganan estabilidad, resistencia y dureza

• La flexibilidad se disminuye

• Junto con el aumento de la dureza la mayoría de los materiales pierden una cierta parte de su permeabilidad y difusibilidad, lo cual dificulta el secado (regla: entre mas seco es un material, mucho mas dificil es sacarle el agua)

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Efectos causados por el secado en el material (3)

Fragilidad

• Durante un secado normalmente se forman gradientes de humedad en el material, que resultan en tensiones internas

• Cuando las tensiones sobrepasan la resistencia transversal se forman grietas y roturas

• Materiales demasiados secos pueden ser muy frágiles con su resistencia al choque o impacto

• La aplicación de temperaturas muy altas disminuye la resistencia considerablemente

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Efectos causados por el secado en el material (4)

Cambio del color

• Durante el secado el color del material puede cambiar

• El cambio de color tiene muchas razones: – Hongos (moho, hongo azul, azulado)

– Temperaturas altas

– Reacciones químicas

– Reacciones biológicas y enzimáticas

• El cambio del color puede ser deseado (por ejemplo por humidificación) o sin querer (por ejemplo en caso de azulado/moho)

• Cambios de color irregulares siempre aminoran la calidad del material

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Difference between HT and control after 1 week

Control HT

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Difference between HT and control after 2 weeks

Control HT

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Variacion natural del color (Robinia)

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Color camibado por vaporizado

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Efectos causados por el secado en el material (5) Durabilidad • Todos los hongos y la mayoría de los insectos

necesitan un cierto nivel de contenido de humedad

• Por eso un material bien seco esta protegido mientras se mantenga seco. Pero el secado no es una forma de proteción permanente!!!

• Materiales secos tienen una buena estabilidad dimensional, por lo cual la formación de grietas, roturas y deformaciónes esta reducido a un mínimo

• Con materiales secos un tratamiento superficial en forma de barniz, pintura, etc. es mas facil y dura mucho tiempo

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Formas de energia para el secado • Energía solar secado al aire libre, secado solar

• Energía térmica de energía (cualquier forma de energia) secado convencional en camera secado con alta temperatura secado al vapor

• Energía eléctrica circulación del aire secado al vacio secado con bomba de calor secado por micro onda secado con alta frecuencia

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Tipos de secaderos Secado convencional en camara, secado mecánico

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Caracteristicas del secado en camara

• Bueno aislamiento de las paredes para evitar perdidas

• Circulacion forzada del aire en el secador (transversal 99%, longitudinal 1%)

• Techo falso para dirigir el flujo del aire

• Circuito de agua o vapor para calentar la camara y la carga por medio de intercambiadores de calor

• Válvulas para el intercambio del aire

• Inyectores para introducir agua o vapor

• Sensores (temperatura, humedad relativa, contenido de la humedad de la madera)

• Sistema de control automatico o semi-automatico

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Secadero convencional grande

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Tipos de secaderos

• Secado convencional en túnel (proceso continuo)

Entrada del material humedo

Salida del material seco

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Tipos de secaderos

• Secadero con bomba de calor

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Tipos de secaderos • Secado

al vacío

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Calidad del secado • ? Que es calidad ?

No hay una definición general. Calidad es cuando los clientes estan contentos con el estado de los productos que ellos reciben.

• Para estar contento, el cliente tiene que saber que quiere o que necesita.

Por eso el cliente decide que es calidad. Sin especificación de las propiedaded no hay definición de calidad

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Riesgos y su prevención

• Azulado cortar al maximo el tiempo entre consecha y secado

• Moho secado con temperaturas de 50°C y mas

• Grietas empesar el secado con condiciones suaves

• Deformaciónes indeseadas

Aplimamiento adecuada sin deflexión de las Gaduas

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Azulado

• Infeción del material por un hongo • Los esporas del hongo son omnipresentes • La infección ocurre en el Guadual despues del

corte • Las entradas para el hongo son las heridas • (corte de las ramas, corte del tronco) • El honge azul crece en el material cuando el

contenido de la humdad del material se disminue • El hongo azul come azucar, almidón y ácido graso • El hongo azul no ataca las paredes de las células

Posibles Soluciones • Tratamiento químico • Secado rápido Seminario NSR-10/Secado de Maderas y Guadua, Pereira, Julio 2011

Moho • Los esporas del moho son omnipresente • La infección del material pasa por los mismas

heridas como en el caso de hongo azul

• El crecemiento del moho es superficial pero puede propagar por los poros grandes y entrar al interior

• Las condiciones del crecemiento del Moho son simulares al Azulado

• El crecemiento superficial del Moho puede aparecer cuando la humedad relativa está mas alto que 85%

• Con esta condicion Moho no necesita un contenido de humedad en el material muy alta. Humedad superfical es suficiente.

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Grietas y rajaduras • Causadas por distribucion asimetrica en el material

(gradientes grandes de la humedad)

• Cando el contenido de la humedad es por debajo

de la saturación de la fibra (≈ 30%) la contracción

del material empieza

• Se forman tensiones en el material

• Cuando las tensiones sobrepasan la resistencia del

material en dirección transversal, se forman grietas

Grietas pueden ser evitadas por un secado lento y

suave

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Deformaciónes indeseadas

• Alineamiento correcto de los separadores

• Uniformidad del diametro de los rollizos en

una capa

• Evitar cargas grandes encima de los rollizos

o - alternativamente - trabajar con un sistema

de separadores fijos

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NORMA TECNICA NTC 1646

MADERA

Norma para Madera Aserrada para Constriucción. Dimensiones, Clasificación y Defectos

NORMA TECNICA NTC 1646

MADERA

NORMA TECNICA NTC 1646

MADERA

NORMA TECNICA NTC 1646

MADERA

NORMA TECNICA NTC 1646

MADERA

NORMA TECNICA NTC 1646

MADERA

NORMA TECNICA NTC 1646

MADERA

NORMA TECNICA NTC 1646

MADERA

Guadua angustifolia Kunth

Secado de la Guadua - un caso especial

• Guadua tiene una forma redonda y no rectangular

• Guadua tiene nudos y entrenudo

• Guadua tiene una epidermis casi impermeable

Consequencias para el secado

• Otra forma de apilamiento

• Transporte del agua en el material lento y asimétrico

• Proceso lento con riesgo de formación de grietas y rajaduras

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Propiedades importantes en caso de la

Guadua

• Humedad del material

• Color (moho, hongo azul, manchas negras, etc.)

• Grietas

• Rectitud de los rollizos o latas

Todas estas propriedades pueden ser influenciadas por el secado en sentido positivo o negativo

El contenido de humedad final o deseada depende mucho del uso. En construcción debe ser entre 12% y 18%, para uso interno entre 8 y 12%

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Problemas con la Preservación y el

secado de la Guadua angustifolia

• Material altamente higroscópico,

• Material maderable con alto contenido de carbohidratos (azucares) y almidon,

• Su contenido de humedad inicial varía entre 80 -150%

• Los agrietamientos y las rajaduras en la Guadua rolliza, el hongo azul o azulado en latas,

• Un mal secado y una mala preservaciòn de la Guadua = Material de segunda categoría, a pesar de sus excelentes propiedades físico-mecánicas.

Tejido de un culmo, con Haces vasculares incrustados en el tejido del parénquima

Fibras Vasos Post-xylem

Floema

Cross-section Cell Parénquima

Vasos Proto-xylem

Fibras longitudinales

Células Parénquima longitudinales

Paquetes Fibras

Estructura del Bambú

Presencia de almidón en células

parénquima

Células parénquima y agujeros de

comunicación

Estructura del Diafragma o Nudos

Cristales de Sílice en la estructura celular y su incremento con la edad

Composición Química del Bambú

Celulosa

(%)

Hemi-

celulosa (%)Lignina (%)

Resinas/

Grasas (%)

Cenizas

(%)

Maderas

Coniferas 41~43 21~23 27~30 2~3 1,2~1,3

Maderas

Foliares 40~48 18~27 20~27 0,5~2,5 1,2~1,8

Bambú 41~59 19~23 20~ 26 1,1~4,2

Tipos de Agua en la Guadua

• Agua en canutos,

• El agua libre, tanto en forma liquida como gaseosa, llena el interior de las cavidades celulares, está presente cuando la guadua tiene un contenido de humedad superior al 30%, pero desaparece cuando estamos por debajo de este punto,

• El agua fija como su nombre lo indica esta fijada en las paredes celulares mediante fuerzas de gran intensidad de tipo físico y químico.

• Vapor de agua, esta fija también en las paredes celulares.

Tipos de secado

• Secado al Aire Libre

• Secado Solar

• Secado en Cámaras

• Secado al Vació

Secado al Aire libre Selección del Sitio,

Corte de la Guadua

Menguante,

Nocturno,

Época no lluviosa,

Avinagrado.

Cepillado y Lavado,

Ubicación en Perchas,

Giros.

Secado de Guadua vs Secado de

Madera (Pino)

Lavado y Perchado

Medición de la Humedad

• Curva de HEH- Humedad de Equilibrio

Higroscópico.

• Medición por Gravimetría.

• Medición Eléctrica.

Carta Psicrométrica

Humedad de la Guadua

La humedad de la guadua o contenido de humedad de la guadua se define como el cociente entre la masa de agua presente y la masa anhidra de la guadua, expresado en tanto por ciento.

mh – ms

%CH = ------------x 100

ms

CH: humedad de la guadua (%)

mh : masa de la guadua húmeda

ms : masa de la guadua totalmente seca (anhidra)

Toma de muestra en Guadua rolliza

Dimensión:

5 cm de longitud en rolliza

5 cm x3 cm x 0,8 cm en latas

Procedimiento de las muestras en horno de secado en laboratorio

Isotermas de Sorción Guadua vs Bambú chino vs madera

Sorption Isotherme des Bambusses

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Feuchte relativ (%)

Ug

l (%

)

Guadua agustifolia Phyllostachys pubescens Fichte

Hinchazón/Contracción

7070707070707070N =

Contracción N

, l

Contraccion N

, t

Contraccion N

, r

Contraccion N

, v

Hinchazon m

ax, l

Hinchazon m

ax, t

Hinchazon m

ax, r

Hinchazon m

ax, v

% H

inch

zo

n/C

on

tra

cci

ón

30

20

10

0

-10

Diseño de secador solar

Datos Técnicos

• Lugar: Universidad Tecnológica de Pereira

Coordenadas:4° 49” Latitud

75° 42” Longitud

Altura:1490 m

Temperatura: 23°C

HR:75%

Colector solar: 5,2 m²

Capacidad del colector: 13,31 kWh/d

(ASHRAE 99-77)

Capacidad de carga: 90x2=180 kg/tanda

Temperatura del colector max : 58°C

Volumen total interno: 22 m³

Temperatur max. en secador: 44°C

Tiempo de secado:15,1 d (verano)

21 d (Invierno)

Contenido de humedad final: 8% (verano)

15% (Invierno/lluvia)

Diseños para 2 pilas de latas

Secador solar para 6 pilas con

circulación transversal

Secador solar vista frontal

Secador solar vista lateral

SECADOR SOLAR GUADUA

ROLLIZA

SECADOR SOLAR

Prototipo secador 1 para latas de

Guadua

Prototipo secador 2 para latas de Guadua

LOTE DE LATAS PROCESADO EN EL VIVERO DE LA UTP. A PARTIR DEL 29 JULIO DE 2004.

• CARACTERISTICAS DEL LOTE:

LARGO 1 m

ANCHO 3 cm

ESPESOR 1 cm

• LOTE DE 834 LATAS – 1 PILA (TABLILLAS)

• CEPAS Y BASAS MEZCLADAS

• TIEMPO DEL PROCESO EN EL HORNO SOLAR SIN FUENTES DE ENERGÍA ADICIONAL : 15 DÍAS

• SITIO DE CORTE : LOMA

• CONTENIDO DE HUMEDAD FINAL PROMEDIO = 8.79%

• CLIMA : VERANO.

Intervalo de Confianza al 95% para el

%CH final (Lote latas 29/7/04 Vivero UTP) • BASAS y CEPAS

%CH prom. = 8.79%.

Intervalo de confianza

[8.50 – 9.07 ] %

• Tamaño de muestra

25 latas ( 14 cepas y 11 basas).

• La muestra se tomó por bloques con muestreo aleatorio simple. Lote de 834 tablillas.

• Lote procedente de Hacienda la Veranera; sitio loma.

• Epoca del proceso: verano. 25N =

Intervalo de Confianza al 95%

CH % muestras de 5 cm

CH % Lab.

CH

% L

ab

.

9,2

9,1

9,0

8,9

8,8

8,7

8,6

8,5

8,4

SPSS V10, V11

Intervalo de Confianza al 95% para el

%CH final (Lote latas 29/7/04 Vivero UTP)

BASAS %CH prom. = 8.47%. Intervalo de confianza [7.98 – 8.96 ]% CEPAS % CH prom. = 9.04%

Intervalo de confianza [8.72 – 9.36]% El promedio del

contenido de humedad en las cepas es más alto que en las basas. Esta hipótesis se probó con una prueba t al 95% de confiabilidad. 1411N =

Intervalos de Confianza al 95%

Contenido de Humedad muestras de 5 cm

Tramo de la Guadua

CepaBasa

CH

% L

ab

.

9,6

9,4

9,2

9,0

8,8

8,6

8,4

8,2

8,0

7,8

SPSS V10, V11.

DENSIDADES ( LOTE LATAS 29/7/04 Vivero UTP)

• BASAS

Densidad prom. =

0.687 g/cm3

Intervalo de confianza

[ 0.662 – 0.712 ] gr/cm3

• CEPAS

Densidad prom. = 0.644 Intervalo de confianza

[ 0.614 – 0.674 ]

• El promedio de la densidad en las basas es mayor que en las cepas. Esta hipótesis se probó con una prueba t al 95% de confiabilidad. Se recomienda ampliar estudios de densidades. 1511N =

Intervalos de Confianza al 95%

Densidades U.T.P.

Tramo de la Guadua

CepaBasa

De

nsid

ad

es

,72

,70

,68

,66

,64

,62

,60

• SPSS V10, V11

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA SOLAR

PARA EL SECADO INDUSTRIAL DE LA GUADUA

LOTE DE LATAS PROCESADO EN CERRITOS A PARTIR DEL 1 DE AGOSTO DE 2004.

CARACTERISTICAS DEL LOTE: LARGO 1 m ANCHO 3 cm ESPESOR 1 cm LOTE DE 769 LATAS – 1 PILA (TABLILLAS) CEPAS Y BASAS MEZCLADAS DEBIDAMENTE IDENTIFICADAS TIEMPO DEL PROCESO EN EL HORNO SOLAR SIN FUENTES DE

ENERGÍA ADICIONAL : 16 DÍAS SITIO DE CORTE :VALLE CONTENIDO DE HUMEDAD FINAL PROMEDIO:

BASAS = 8.49% CEPAS= 8.59 CLIMA : VERANO.

Intervalo de Confianza al 95% para el %CH de Llegada (Lote latas 1/8/04 cerritos)

1213N =

Tramo de la guadua

cepabasa

95

% IC

CH

% e

n e

l h

orn

o s

ola

r (1

00

cm

)

120

110

100

90

80

• BASAS %CH prom. = 100.42%. Intervalo de confianza [84.60 - 116.24 ] • CEPAS % CH prom. = 98.01 Intervalo

de confianza [88.47 – 107.54 ] • Se determinó que no hay

diferencia en el contenido de humedad promedio con que llegan las basas y cepas. Aunque se nota una mayor homogeneidad en las cepas.

• SPSS-V10, V11.

Intervalo de Confianza al 95% para el %CH final Borde (Lote latas 1/8/04 cerritos)

1213N =

Tramo de la guadua

cepabasa

95

% IC

CH

% la

b e

n e

l b

ord

e

8.9

8.8

8.7

8.6

8.5

8.4

8.3

8.2

• BASAS

%CH prom. = 8.49%.

Intervalo de confianza

[ 8.26 – 8.73 ]

• CEPAS

% CH prom. = 8.59

Intervalo de confianza

[ 8.34 – 8.83 ]

• En los bordes de las latas tanto en las basas como en las cepas, es igual el %CH prom., y tienen la misma homogeneidad en el secado final.

• SPSS-V10, V11.

Intervalo de Confianza al 95% para el

%CH final Centro (Lote latas 1/8/04 cerritos)

• BASAS

%CH prom. = 8.39%.

Intervalo de confianza

[ 8.23 – 8.55 ]

• CEPAS

% CH prom. = 8.41

Intervalo de confianza

[ 8.25 – 8.58 ]

En el centro de las latas tanto en las basas como en las cepas, no hay una diferencia significativa en el %CH prom., pues su variación es solo del 3%.

1213N =

Tramo de la guadua

cepabasa

95

% IC

CH

% la

b e

n e

l ce

ntr

o

8.7

8.6

8.5

8.4

8.3

8.2

• SPSS-V10, V11.

Intervalo de Confianza al 95% para el

%CH en el Borde y Centro (Lote latas 1/8/04 cerritos)

2525N =

CH% lab en el centroCH% lab en el borde

95

% IC

8.8

8.7

8.6

8.5

8.4

8.3

8.2

• %CH promedio

8. 54 % ( Borde )

8.40 % ( Centro )

• Intervalo de confianza

Borde [ 8.38 – 8.69 ] %

Centro [ 8.29 – 8.50 ] %

• No hay diferencias en los

promedios de %CH entre el

borde y el centro.

• SPSS V10, V11.

DENSIDADES ( LOTE LATAS 1/8/04 Cerritos)

1213N =

Tramo de la guadua

cepabasa

95

% IC

De

nsid

ad

bo

rde

grs

/cm

3

.8

.7

.6

.5

.4

1113N =

Tramo de la guadua

cepabasa

95

% IC

De

nsid

ad

ce

ntr

o g

rs/c

ms3

.72

.70

.68

.66

.64

.62

.60

.58

• CENTRO • BORDE

En ambos casos se evidencia que la densidad en las basas es mayor que en las cepas.

Densidad prom.= 0.59 gr/cm3.

SPSS V10, V11.

LOTE DE LATAS PROCESADO EN EL VIVERO UTP A PARTIR DE 26 AGOSTO/04.

• EL OBJETIVO EN ESTE LOTE ES ANALIZAR CH FINAL EN LOS BORDES Y EN EL CENTRO DE LA LATA,, TANTO EN LAS BASAS COMO EN LAS CEPAS.

• CARACTERISTICAS DEL LOTE:

LARGO 1 m

ANCHO 3 cm

ESPESOR 1 cm

• LOTE DE 1650 LATAS – 2 PILAS (TABLILLAS)

• MUESTRA 34 BASAS Y 30 CEPAS = 64 MUESTRAS

• CEPAS EN UNA PILA Y BASAS EN LA OTRA.

• MUESTRAS DEBIDAMENTE IDENTIFICADAS

• TIEMPO DEL PROCESO EN EL HORNO SOLAR SIN FUENTES DE ENERGÍA ADICIONAL : 21 DÍAS.

• SITIO DE CORTE :VALLE

• CONTENIDO DE HUMEDAD DE LLEGADA PROMEDIO CON UN INTERVALO DE CONFIANZA AL 95% : GENERAL = 90.97%

BASAS = 85.89%

CEPAS= 96.74%

• CLIMA : INVIERNO

Intervalo de Confianza al 95% para el

%CH de llegada (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)

64N =

CH% de llegada

95

% I

C C

H%

de

lle

ga

da

98

96

94

92

90

88

86

84

Para un total de 64

muestras tenemos:

(34 basas y 30 cepas )

• % CH prom.de

llegada = 90.97%.

• Intervalo de

confianza

[ 84.91 – 97.04 ]%

SPSS V10, V11.

Intervalo de Confianza al 95% para el

%CH de llegada (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)

3034N =

Tramo de la Guadua

CepaBasa

95

% I

C C

H%

de

lle

ga

da

110

100

90

80

70

%CH promedio

BASA = 85.89%

CEPA = 96.74%

Intervalo de confianza

BASA [ 79.48 – 92.29 ] %

CEPA [85.97– 107.51 ] %

En la prueba de hipótesis

no se notan evidencias

estadísticas para creer

que exista diferencia

entre los promedios de

%CH de acuerdo al

tramo de la guadua. SPSS V10, V11.

Intervalo de Confianza al 95% para el

%CH final (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)

64N =

CH% final borde

95

% I

C C

H%

fin

al b

ord

e

16,0

15,8

15,6

15,4

15,2

15,0

Para un total de 64

muestras ( 34 basas y

30 cepas ) tenemos :

• % CH final prom.en el

borde = 15.41%.

• Intervalo de confianza

[ 15.08 – 15.76 ]%

El secado quedó muy

homogéneo, pues el

intervalo de confianza

es pequeño

Intervalo de Confianza al 95% para el

%CH final (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)

3034N =

Tramo de la Guadua

CepaBasa

95

% I

C C

H%

fin

al b

ord

e

17,0

16,5

16,0

15,5

15,0

14,5

14,0

% CH final prom.

BASA = 14.75%

CEPA= 16.18%

Intervalo de confianza

BASA [14.37–15.12 ]%

CEPA [15.71–16.64 ]%

El contenido CH final quedo

más alto, pues la mayor

parte del tiempo fue

invierno.

•

Intervalo de Confianza al 95% para el

%CH final (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)

64N =

CH% final centro

95

% I

C C

H%

fin

al ce

ntr

o

16,4

16,2

16,0

15,8

15,6

15,4

Contenido de humedad

en el Centro

CH prom. = 15.93%

Intervalo de confianza

general para el prom.

[15.60–16.25 ]%

Intervalo de Confianza al 95% para el

%CH final (Lote latas 26/8/04 Vivero UTP)

3034N =

Tramo de la Guadua

CepaBasa

95

% I

C C

H%

fin

al ce

ntr

o

17,5

17,0

16,5

16,0

15,5

15,0

14,5

• BASAS

CH prom.centro = 15.45%

Intervalo de confianza para el prom.

[15.00–15.90 ]%

CEPAS

CH prom.centro = 16.46%

• Intervalo de confianza para el

prom.

• [16.05–16.88 ]%

Con la prueba de hipótesis se

establece que existen diferencias en

los promedios de los CH.

SON MAYORES LOS CH EN LAS

CEPAS.

Datos Técnicos

• Lugar: DANSA Int. Cerritos

Koordinaten:4° 52” Latitud

75° 54” Longitud

Altura:1390 m

Temperatura: 23°C

HR:75%

Área colector solar: 12 m²

Capacidad del colector: 30,72 KWh/d

(ASHRAE 99-77)

Capacidad del secador: 2625 kg/Pila (500 Guaduas de 3 m)

Temperatur max. del colector: 58°C

Temperatur max. en secador.: 45°

Tiempo de secado:22 d

SECADOR SOLAR GUADUA

ROLLIZA

SECADOR SOLAR GUADUA

ROLLIZA

SECADOR SOLAR GUADUA

ROLLIZA

Experimentos con diferentes secados

Materiales & Metodos

Secador

convencional en

cámaras

Secador Solar de

rolliza

Secador Solar

de latas

Secado al aire

libre

Secado

Resultados

1. Propiedades relevantes del secado

2. Secado al aire libre

3. Secado solar

4. Secado convencional in/out

Resultados

1. Propiedades relevantes del secado.

– Dependencia de Topografia en el Contenido de

Humedad,

– Variación de la CH a lo largo de la longitud,

– Variación del contenido de humedad entre nudo y

entrenudo.

Dependencia de Topografia en el Contenido de Humedad, Variación de la CH a lo largo de la longitud,

Variación del contenido de humedad entre nudo y entrenudo.

Valle

Loma

Cima

50 m

5 m

80 m

Dependencia de Topografia en el Contenido de Humedad

151515N =

Topographie

TalHangBergspitze

95

% K

on

fid

en

zin

terv

all

% F

eu

ch

teg

eh

alt

120

110

100

90

80

70

151515N =

Topographie

TalHangBergspitze

95

% K

on

fid

en

zin

terv

all

% F

eu

ch

teg

eh

alt

130

120

110

100

90

80

70

Nodos de las cepas Entrenudos de las Cepas

Dependencia de Topografia en el Contenido de Humedad

151515N =

Topographie

TalHangBergspitze

95

% K

on

fid

en

zin

terv

all

% F

eu

ch

teg

eh

alt

110

100

90

80

70

60

50

40

151515N =

Topographie

TalHangBrgspitze

95

% K

on

fid

en

zin

terv

all

% F

eu

ch

teg

eh

alt

120

110

100

90

80

70

60

50

40

Nudos de las Basas Entrenudos de las Basas

Variación del contenido de humedad del nudo y entrenudo, entre cepas y basas

4545 4545N =

Stammabschnitt

BasisMitte

95

% K

I %

Fe

uch

teg

eh

alt

110

100

90

80

70

60

Teil des Abschnitts

Nodium

Internodium

2. Secado al aire libre Experiment 2: Freilufttrocknung

y = 132,42e-0,0188x

R2 = 0,969

0

20

40

60

80

100

120

140

0 20 40 60 80 100 120

Tage

T °

C/Φ

%/u

%

Φ% T°C u% Exponentiell (u%)

Experiment 1: Freilufttrocknungy = 85,834e-0,0243x

R2 = 0,9068

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80

Tage

T °

C/%

Φ/u

%

T °C Φ % CH % Exponentiell (CH %)

2. Secado al aire libre

Experimento 1:Secado al Aire libre y = 85,834e-0,0243x

R2 = 0,9068

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80

Días

T °

C/Φ

%u

%/

T °C Φ % CH % Exponentiell (CH %)

25252525252525N =

80 Tage67 Tage55 Tage52 Tage49 Tage43 Tage20 Tage

95

%

KI

u

%

70

60

50

40

30

20

10

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Exp. 1 Exp. 2

u%

/u%

/Ta

ge

/% R

iss

e

u%-Anfang u%-Ende Zeit (Tage) Risse/Spalte %

3. Secado Solar de latas

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4

u%

/u%

/Ta

ge

/%/%

u%-Anfang u%-Ende Zeit (Tage) Krümmung % Bläue %

Experimento 1: Secador solar semi-artificial

y = 96,62e-0,1549x

R2 = 0,9932

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20

Días

T°

C/H

R %

/CH

%

u% T° out %φ out Exponentiell (u%)

3. Secado solar de Guadua latas y rolliza

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6

u%

/u%

/%/%

/%

u%-Anfang u%-Ende Zeit (Tage)

Krümmung % Bläue % Risse/Spalte %

Experiment 5: Solartrockner Halm

y = 38,181e-0,0654x

R2 = 0,9845

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25Tage

T°

C/φ

%/u

%

T° C out φ% out u% Exponentiell (u%)

4. Secado convencional in/out de aire

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4

u%

/u%

/Ta

ge

/%/%

u%-Anfang u%-Ende Zeit (Tage) Bläue % Risse/Spalte %

Experiment 1: konventioneller

Trocknery = 26,86e

-0,0018x

R2 = 0,9516

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 200 400 600Stunden

T°

C/φ

%/u

%

T° C φ% u% Exponentiell (u%)

Resultados

Secado

Aire Libre

Secado

Solar

Secado

Convencional

(F/A)

Tiempo de

Secado - - - + - + + +

Calidad del

Secado - - - + - + + +

Inversión Inicial + + + + + - - -

Costos Mano de

Obra - - - + + + + + +

Costos

MantenimientoNA + + - -

Consumo de

EnergíaNA + + + - -

Amigable al Medio

Ambiente + + + + + + - -

Complejidad del

SistemaNA + + + - - -

Recomendable: + + + Bueno: + + Regular: + - Malo: - - Muy malo: - - -No aplicable: NA

Otros tipos de Secado:

Secador Industrial por vació para

madera

Secado Industrial en cámaras

SECADO CON AIRE FORZADO

SECADO CON AIRE FORZADO

SECADO CON AIRE FORZADO

SECADO CON AIRE FORZADO