Inicio / Procesos térmicos

Secado industrial: balance de humedad y costo térmico

Indique la alimentación, las humedades de entrada y salida y el tipo de secadero para saber cuánta agua sale por hora, cuánta energía exige, cuánto combustible quema el secadero y cuánto cuesta cada tonelada de producto seco.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Estimación preliminarRevisión 02/11/2026
Material y humedad
Secadero
Energía

El tipo de secadero propone un rendimiento típico; cámbielo por el valor medido siempre que pueda. Con el balance por el aire, el rendimiento sale como resultado.

Los datos quedan solo en este navegador y no se envían. Desmarque para borrarlos.

—Costo térmico por tonelada de producto seco
—

Adónde va la energía

Potencia por partida del balance, con su participación en la energía total del combustible.

Toque el gráfico para ver los valores.

Costo según la humedad de entrada

Costo térmico por tonelada de producto seco para otras humedades de entrada, con la misma humedad final y el mismo rendimiento. El punto destacado es el actual.

Toque el gráfico para ver los valores.

Balance de masa y energía

Valores por hora de funcionamiento y por mes, para el parte de producción.

Siguiente paso

Lleve los resultados de esta página a otra calculadora, con los campos ya rellenados.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. El informe completo incluye también los gráficos y las interpretaciones, en color. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Base seca X = w ÷ (1 − w); base húmeda w = X ÷ (1 + X)
Materia seca Ms = m₀ · (1 − w₀); producto mf = Ms ÷ (1 − wf); agua evaporada = m₀ − mf (1000 kg del 30% al 10% → 222,2 kg)
Calor útil = Ms·cp_s·(T_salida − T_ent) + m_agua,final·4,18·(T_salida − T_ent) + m_evap·[4,18·(T_evap − T_ent) + h_fg(T_evap)]
Energía de la fuente = calor útil ÷ η_secadero o ṁ_aire · 1,02 · (T_aire − T_amb) ÷ η_calentador; consumo específico = energía ÷ agua evaporada
Combustible = energía ÷ PCI (ISO 18125 para biomasa húmeda); vapor = energía ÷ h_fg(p); costo/t = costo por hora ÷ producto seco (t/h)

Hipótesis y límites

  • Régimen continuo (o media de una carga), solo se evapora agua (sin volátiles), calor latente del agua pura a la temperatura de evaporación (IAPWS-IF97); el agua ligada de materiales higroscópicos exige algo más de energía que la libre.
  • Los rendimientos por tipo de secadero son rangos aproximados de la bibliografía y varían mucho con el material, la humedad final, la recirculación de aire y el estado del equipo; mida el suyo. En el balance por el aire, el calor específico del aire húmedo se toma como 1,02 kJ/(kg·K) y la temperatura de salida del aire se estima sin pérdidas por las paredes.
  • No calcula el tiempo de secado ni la cinética (velocidad constante y decreciente), ni dimensiona el secadero; sirve para balance, presupuesto y seguimiento del consumo.

Normas y documentos técnicos

  • Mujumdar, A. S. (ed.). Handbook of Industrial Drying, 4th ed. CRC Press, 2014
  • Kudra, T. Energy aspects in drying. Drying Technology, 22(5), 2004, p. 917–932
  • Kemp, I. C. Fundamentals of energy analysis of dryers. In: Tsotsas, E.; Mujumdar, A. S. (eds.) Modern Drying Technology, Vol. 4. Wiley-VCH, 2012
  • Green, D. W.; Perry, R. H. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 8th ed. McGraw-Hill, 2008, Section 12 (psychrometry, evaporative cooling and solids drying)
  • ISO 18125: Solid biofuels — Determination of calorific value
  • IAPWS-IF97: Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Qué resuelve esta calculadora?

Hace el balance de masa y de energía de un secadero: cuánta agua sale por hora, cuánto producto seco queda, cuánta energía exige y cuánto combustible y dinero gasta el secadero por hora, por mes y por tonelada. Sirve para presupuestar el secado de un material nuevo, comparar combustibles, seguir el rendimiento del secadero y mostrar cuánto cuesta recibir materia prima más húmeda.

¿Cómo se calcula el agua evaporada?

La materia seca entra y sale igual. 1000 kg al 30% de humedad (base húmeda) contienen 700 kg de materia seca; al 10%, esos 700 kg pasan a ser 700 ÷ 0,90 = 777,8 kg de producto. La diferencia, 222,2 kg, es el agua evaporada. No basta con restar el 20% de 1000 kg (200 kg): la cuenta correcta pasa por la materia seca.

¿Qué diferencia hay entre base húmeda y base seca?

La base húmeda divide el agua por la masa total y es lo que indica la balanza de humedad; la base seca divide por la masa seca y es habitual en madera y granos. Para convertir, bs = bh ÷ (1 − bh): un 30% bh equivale a un 42,9% bs y un 10% bh, a un 11,1% bs. Elija la base en el primer campo; al cambiarla, la calculadora convierte los valores introducidos.

¿Adónde va la energía y qué rendimiento usar?

El calor útil suma el calentamiento del sólido y del agua y el calor latente para evaporar (unos 2382 kJ/kg a 50 °C); en el ejemplo, 165 kW, el 89% para evaporar. Dividido por el rendimiento del secadero da la energía del combustible: con un rotativo directo al 55%, 301 kW, o unos 28,6 m³/h de gas natural. Los rangos típicos por tipo (estufa 35–40%, rotativo 40–70%, lecho fluidizado 40–80%) proceden de la bibliografía; mida el suyo con el consumo real de un día.

¿Cómo se leen el costo y el consumo específico del ejemplo?

Con gas natural a 45 US$/MWh, el secadero gasta 14,93 US$ por hora, 19,20 US$ por tonelada de producto seco y unos 5970 US$ al mes en 400 horas. El consumo específico es de 4874 kJ por kg de agua evaporada, dentro del rango típico de 3830 a 6702 kJ/kg para rotativos directos; por encima del rango, busque entradas de aire parásito, mal aislamiento o un escape excesivo.

¿Cuánto cuesta la humedad de más en la materia prima?

Mucho, porque el agua que hay que evaporar crece más deprisa que la humedad. En el ejemplo, un material que llega con un 35% en lugar de un 30% sube el costo de 19,20 US$ a 25,37 US$ por tonelada de producto seco, un 32% más. Cubrir el patio, dejar escurrir antes de secar y negociar descuentos por humedad en la compra suelen amortizarse pronto.

¿Qué límites tiene el cálculo y qué precauciones de seguridad?

Es un balance medio en régimen estable que solo considera agua; no calcula el tiempo de secado, la cinética ni el tamaño del secadero, y el rendimiento típico es solo un punto de partida.