Recibido: 15 de febrero de 2023 / Aceptado: 13 de octubre de 2023
 

Principios Físicos involucrados en el tostado de café Utilizando un concentrador solar de Fresnel.

Physical Principles involved in coffee roasting Using a Fresnel solar concentrator.

REF-UNAH-V12N1

L. MARTINEZ¹ | F. SERRANO² | M. FLORES³ 

¹ Departamento de Física de la Tierra, Escuela de Física. Universidad Nacional Autónoma de Honduras. leslie.martinez@unah.edu.hn

² Instituto de Investigación en Energía, Facultad de Ciencias. Universidad Nacional Autónoma de Honduras. serranofer@eclipso.eu

³ Instituto de Investigación en Energía, Facultad de Ciencias. Universidad Nacional Autónoma de Honduras. marco.flores@unah.edu.hn

Resumen

Considerando que el sol es una fuente inagotable de energía, se puede aprovechar para tostar los granos de café de una manera sostenible mediante el uso de concentradores solares. Este estudio está basado en un concentrador solar de Fresnel anidólico, con diseño novedoso, con el cual, se logra recolectar la energía procedente del sol en la cámara de tostado metálica de forma cilíndrica, incorporada a un motor que la hace girar para tostar los granos de café de una manera homogénea. En esta investigación, se analizan los principios físicos (transferencia de calor, potencia, eficiencia, entre otros) involucrados en el tostado de café. Realizando para ello, mediciones de temperatura en la cámara de tostado, temperatura ambiente, irradiancia y velocidad del viento a diferentes horas del día, con el fin de conocer el tiempo necesario para tostar una masa determinada de café. Los resultados indican que el concentrador solar en estudio, es funcional, ya que la cámara de tostado alcanza temperaturas mayores a los 240 °C, siendo la temperatura ideal para tostar café entre 180°C y 240 °C. Cabe destacar que para alcanzar esa temperatura, la irradiancia debe de ser al menos de 1,100 W/m2.

Abstract

Considering that the sun is a great source of energy, it can be used to roast coffee beans in a sustainable way using solar concentrators. This study is based on a anidolic Fresnel solar concentrator with a unique design, with which it is possible to collect the energy from the sun in a roasting chamber, incorporated into a motor that rotates in order to roast the coffee beans in a homogeneous way. In this research, the physical principles (heat transfer, power, efficiency, among others) involved in coffee roasting are analyzed. Carrying out temperature measurement in the roasting chamber, ambient temperature, irradiance, and wind speed at different times of the day, in order to know how long it takes to roast a given mass of coffee. The results indicate that the solar concentrator under study is functional, since it reaches temperatures greater higher than 240 °C and the ideal temperature for roasting coffee is between 180 °C and 240 °C. But for this, the irradiance must be at least 1,100 W/m2.

doi: 

PALABRAS CLAVES: 

Concentrador solar, Fresnel, tostado de café, eficiencia, sostenibilidad.

KEYWORDS: 

Solar concentrator, Fresnel, coffee roasting, efficiency, sustainability.

Documentos

Nombre del documento	Información	Enlace
7-Principios-Fisicos-involucrados-en-el-tostado-de-cafe-Utilizando-un-concentrador-solar-de-Fresnel-con-DOI.pdf	17 pdf 1.6 MB 09/12/2024 11:45am	Descargar

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