Desenvolvimento de secador solar autônomo: utilização na secagem de feijão-caupi.
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19339 |
Resumo: | Como a radiação solar é abundante no Brasil durante quase todo o ano, e por ser essa fonte de energia renovável e não poluente, a secagem solar dos produtos agrícolas se torna uma alternativa promissora. O uso da radiação solar em secagem apresenta uma dificuldade básica, que é a natureza periódica da radiação e a consequente interrupção da secagem à noite, o levando à ideia de armazenar parte da energia térmica para uso noturno ou em dias nublados. Diante do exposto, objetivou-se neste trabalho desenvolver um secador solar que armazena calor (secador ACSN), utilizando coletores a vácuo com circulação forçada para uso noturno, alimentado com um sistema autônomo de energia elétrica baseado em painéis fotovoltaicos no qual foi usado na secagem de amostras de feijão-caupi. Para análise comparativa, foram realizadas diversas secagens: secagem convencional (estufa) em diversas temperaturas; secagem solar direta ao sol com convecção natural; secagem por exposição direta ao sol; e, secagem combinada, utilizando o secador ACSN com secador solar e com secagem por exposição direta ao sol. A secagem de feijão-caupi no ACSN mostrou-se eficiente, atingindo altos níveis de redução de teor de água mesmo no período noturno, maiores taxas de secagem e altos valores de temperaturas médias verificadas dentro do secador acumulador de calor (ACSN). Alguns dos principais modelos matemáticos usados na literatura foram aplicados e todos apresentaram ajustes satisfatórios às curvas de cinética de secagem do feijão-caupi, em que o modelo de Page apresentou os melhores ajustes. Os valores do coeficiente de difusão efetivo obtidos corroboraram os valores da literatura para outros grãos. |
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QUEIROZ, Alexandre José de Melo.QUEIROZ, A. J. M.http://lattes.cnpq.br/5753860611703666FIGUEIRÊDO, Rossana Maria Feitosa de.FIGUEIRÊDO, R. M. F.http://lattes.cnpq.br/8559146085477218CARVALHO , Joelson Nogueira de.GALDINO , Plúvia Oliveira.SILVA, Wilson Pereira da.ALVES, R. A.http://lattes.cnpq.br/5936804512037599ALVES, Ronaldo Araújo.Como a radiação solar é abundante no Brasil durante quase todo o ano, e por ser essa fonte de energia renovável e não poluente, a secagem solar dos produtos agrícolas se torna uma alternativa promissora. O uso da radiação solar em secagem apresenta uma dificuldade básica, que é a natureza periódica da radiação e a consequente interrupção da secagem à noite, o levando à ideia de armazenar parte da energia térmica para uso noturno ou em dias nublados. Diante do exposto, objetivou-se neste trabalho desenvolver um secador solar que armazena calor (secador ACSN), utilizando coletores a vácuo com circulação forçada para uso noturno, alimentado com um sistema autônomo de energia elétrica baseado em painéis fotovoltaicos no qual foi usado na secagem de amostras de feijão-caupi. Para análise comparativa, foram realizadas diversas secagens: secagem convencional (estufa) em diversas temperaturas; secagem solar direta ao sol com convecção natural; secagem por exposição direta ao sol; e, secagem combinada, utilizando o secador ACSN com secador solar e com secagem por exposição direta ao sol. A secagem de feijão-caupi no ACSN mostrou-se eficiente, atingindo altos níveis de redução de teor de água mesmo no período noturno, maiores taxas de secagem e altos valores de temperaturas médias verificadas dentro do secador acumulador de calor (ACSN). Alguns dos principais modelos matemáticos usados na literatura foram aplicados e todos apresentaram ajustes satisfatórios às curvas de cinética de secagem do feijão-caupi, em que o modelo de Page apresentou os melhores ajustes. Os valores do coeficiente de difusão efetivo obtidos corroboraram os valores da literatura para outros grãos.Because solar radiation is abundant in Brazil for most of the year, and as it is a source of renewable and non-polluting energy, solar drying of agricultural products becomes a promising alternative. The use solar radiation for drying presents a basic difficulty, which is the periodic nature of the radiation and the consequent interruption of drying process at night, which leads to the idea of storing some of the thermal energy for night or cloudy days use. Taking this into consideration, the objective of this work was to develop a solar dryer that stores heat (ACSN dryer), using vacuum collectors with forced circulation for night use, fed with an autonomous system of electric energy generation based on photovoltaic panels; this system was used in the drying of cowpea samples. For comparative analysis, several dryings were performed: conventional drying (drying (oven) at various temperatures; direct solar drying by natural convection; drying by direct exposure to the sun; and a combined drying using the ACSN drier both with solar drier and with direct exposure to the sun. The drying of cowpea in the ACSN was efficient, reaching high levels of reduction of water contents, even at night; higher drying rates and high values of average temperatures within the heat accumulator drier (ACSN) were observed. Some of the main mathematical models used in the literature were applied and all presented satisfactory adjustments to the drying kinetic curves of cowpea, where the Page model presented the best fittings. The values of the effective diffusion coefficient obtained corroborate the values of the literature for other grains.Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2021-06-11T11:20:34Z No. of bitstreams: 1 RONALDO ARAÚJO ALVES - DOUTORADO (PPGEA) 2021.pdf: 2809301 bytes, checksum: b0dcf438966ea5585bc83ca2233c6d3b (MD5)Made available in DSpace on 2021-06-11T11:20:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RONALDO ARAÚJO ALVES - DOUTORADO (PPGEA) 2021.pdf: 2809301 bytes, checksum: b0dcf438966ea5585bc83ca2233c6d3b (MD5) Previous issue date: 2018-05-29Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS NATURAISUFCGBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNEngenharia AgrícolaVigna unguiculataRenewable energy sourcesSolar energyVacuum collectorsNight dryingFontes de energia renováveisFuentes de energía renovablesEnergia solarColetores a vácuoColectores de vacíoSecagem noturnaSecado nocturnoDesenvolvimento de secador solar autônomo: utilização na secagem de feijão-caupi.Development of self-contained solar dryer: use in cowpea drying.2018-05-292021-06-11T11:20:35Z2021-06-112021-06-11T11:20:35Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19339ALVES, R. A. Desenvolvimento de secador solar autônomo: utilização na secagem de feijão-caupi. 2018. 129 f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2018. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19339info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGORIGINALRONALDO ARAÚJO ALVES - DOUTORADO (PPGEA) 2028.pdfRONALDO ARAÚJO ALVES - DOUTORADO (PPGEA) 2028.pdfapplication/pdf3700223http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/19339/3/RONALDO+ARA%C3%9AJO+ALVES+-+DOUTORADO+%28PPGEA%29+2028.pdf2a8d6522b300edf8e0490ec12eae3196MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/19339/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/193392022-06-21 18:49:01.663oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512024-06-28T14:17:08.073797Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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