Implementación de un sistema de control en un prototipo de horno para el tratamiento de cascarilla de café, cascarilla de nuez de palma y ruminal bovino

Abstract

La empresa INDUSTRIAS ACUÑA desarrolló un prototipo de horno destinado al secado de biomasa con el objetivo de transformar térmicamente la materia para generar subproductos como filtros, compostajes y biochar. Inicialmente, se empleó un sistema de control de temperatura de lazo abierto, lo que permitió identificar los parámetros de operación necesarios para el funcionamiento adecuado del sistema de control del horno secador basado en las características de las materias primas utilizadas. Utilizando la aplicación MATLAB, se obtuvo la función de transferencia del comportamiento del horno secador de resistencias. Posteriormente, se implementó un sistema de control PID mediante la tarjeta Arduino, instrumentado con termocuplas tipo K en su interior, conectadas al sistema de control PID que regulaba el calor generado en el horno. Además, se desarrolló una interfaz que facilita al usuario el monitoreo y ajuste de los parámetros de control de temperatura sin necesidad de reprogramar las tarjetas Arduino. Este proyecto también permitió recopilar y almacenar datos de las pruebas realizadas, lo que contribuyó al tratamiento de residuos orgánicos y al análisis de la reducción de humedad en comparación con el aumento del poder calorífico de las diferentes biomasas procesadas. Se comprobó que la implementación del sistema de control logró reducir significativamente el porcentaje de humedad de las biomasas tratadas en comparación con las muestras analizadas previamente. Esta reducción de humedad resultó en un aumento del poder calorífico de las muestras examinadas en 10.587 kj/kg, demostrando así la eficacia del sistema de control implementado en el proceso de secado de biomasas.