Desenvolvimento experimental de um sistema de secagem solar com unidade dessecante integrada.

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: LEITE FILHA, Maria de Sousa.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS; UFCG
• Palavras-chave em Português: Sistema de secagem solar; Energia solar - secagem; Secagem solar; Planejamento experimental fatorial; Unidade dessecante; Secadores de frutas; Princípios da secagem; Adsorção; Frutas desidratadas; Solar drying system; Solar energy - drying; Sun drying; Factorial experimental design; Desiccant unit; Fruit dryers; Drying principles; Adsorption; Dehydrated fruits; Engenharia de Processos.
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28006

Estudos sobre a secagem de alimentos vêm sendo desenvolvidos em todo mundo, já que o processo de secagem tradicional em estufa demanda grandes investimentos e alto consumo de energia elétrica, elevando o custo do produto final e dificultando seu acesso aos produtores rurais locais. Neste sentido, a secagem solar em equipamentos construídos com materiais de baixo custo, facilmente encontrados no comércio local e cuja operação e manutenção possam ser executadas sem necessidade de ações de elevada complexidade, torna-se uma tecnologia apropriada para a agricultura familiar. Dessa forma, este trabalho foi realizado com o objetivo de analisar a influência do pré-tratamento do ar de secagem num sistema de secagem solar de exposição indireta, com unidade dessecante integrada, desenvolvido e testado na produção de banana passa. Foi utilizado o planejamento experimental fatorial na determinação das configurações otimizadas para a unidade dessecante e para o coletor solar. Foram realizados testes de secagem no sistema de secagem com unidade dessecante e no sistema sem unidade dessecante, nas cidades de Campina Grande e Pombal, ambas localizadas no estado da Paraíba, contemplando também as condições meteorológicas e climáticas dos períodos de primavera/verão e outono/inverno. Os resultados experimentais determinaram como sendo a configuração otimizada para a unidade dessecante: volume interno de 24 litros, duas bandejas para depósito do dessecante e velocidade do ar por convecção forçada de 2 m/s. Para o coletor solar, foram obtidos: Cobertura transparente de policarbonato alveolar e utilização de uma telha de zinco pintada de preto fosco, usada como capacitor térmico. O tempo médio de secagem, no sistema com unidade dessecante, foi de 712 minutos (12 horas); e, no sistema sem unidade dessecante, foi de 840 minutos (14 horas). Os rendimentos térmicos médios foram de 34% e 28% para o sistema com unidade dessecante e sem unidade dessecante, respectivamente. Foram ajustados os modelos empíricos de Page e de Midilli et al. aos dados experimentais de cinética de secagem. Obteve-se o coeficiente de correlação médio de 99,73% e 99,76%, no sistema com e sem unidade dessecante, respectivamente, para o modelo de Page e coeficiente de correção médio de 99,76% e 99,77%, no sistema com e sem unidade dessecante, respectivamente, para o modelo de Midilli et al. Foi possível observar o protagonismo do uso da sílica gel como dessecante do ar de secagem em ambientes com temperaturas mais amenas e umidades relativas mais elevadas.