Sistema de Eventos Acadêmicos da UFMT, XI Mostra da Pós-Graduação

Tamanho da fonte: 
Aplicação de material de mudança de fase como armazenador de energia térmica em sistema de secagem solar
Thiago Aurélio Arruda-Silva

Última alteração: 20-09-19

Resumo


A secagem é um processo muito importante para produtores rurais e para as indústrias agrícolas e alimentícia. A mesma retira a água dos produtos reduzindo a atividade microbiológica e as reações químicas, elevando assim a estabilidade e a vida de prateleira. Apesar dessa importância, a secagem pode representar até 20% do consumo energético, assim como contribuir para maiores emissões de gases de efeito estufa, como o CO2. Uma das soluções à utilização dessas matrizes energéticas é a energia solar. Além de ser uma fonte gratuita de energia, estima-se que o potencial de energia solar incidente sobre a superfície do planeta seja maior que toda demanda por energia requerida. De tal modo, muitas pesquisas nos últimos anos têm buscado metodologias e construção dos secadores solares indiretos. Apesar disso, um fator limitante deste é a natureza intermitente da luz do sol. Essa característica pode ser solucionada pela aplicação de sistemas de armazenamento de energia térmica (SAET), que absorvem a energia incidente durante o dia, liberando-a em situações de baixa disponibilidade. Esse armazenamento pode ser realizado por duas vias: por calor latente ou sensível. Os SAETs que utilizam a via latente de calor tem sido o objeto de muitos estudos nos últimos anos, onde destacam-se os materiais de mudança de fase (MMF). Estes possuem vantagens como alta capacidade armazenamento, dissipação de calo e temperatura a taxa constante e pequena ocupação de volume. Apesar de todas vantagens, a utilização da energia solar no Brasil é muito incipiente. Em contrapartida, o país destaca-se como o que maior incidência de radiação solar no mundo. Dentre as regiões brasileiras, a centro-oeste é a segunda maior em incidência solar, com radiação global média de 5.7 kW h m-2, estando abaixo apenas da região nordeste com 5.9 kW h m-2. Diante do exposto, essa dissertação terá por objetivo estudar a aplicação de SAETs por calor latente, utilizando MMFs, na região Centro-Oeste do Brasil. A fim de se alcançar esse objetivo o trabalho será dividido em três Capítulos, que correspondem aos experimentos que atendem os objetivos específicos. O Capítulo 1 objetiva estudar a capacidade de uma estrutura de armazenamento térmico, em sistemas de secagem, de quatro MMFs diferentes: cera de palma, cera de carnaúba, cera de soja e parafina. O Segundo Capítulo consistirá na construção, validação e avaliação da eficiência de um secador solar indireto com SAET o qual utilizará o MMF que apresentar os melhores resultados obtidos na primeira parte. O objetivo desse estudo será comparar a secagem em diferentes períodos (dia e noite), e diferentes estações (verão e inverno). O Capítulo 3 será avaliação da cinética de secagem de produtos oriundos da agricultura familiar regional nas condições estudadas no capítulo 2 (diferentes períodos e diferentes estações). Para tal, será objetivado a construção de curvas de cinética de secagem, ajustes a diferentes modelos encontrados na literatura, bem como a determinação e suas propriedades termodinâmicas.

Palavras-chave


Irradiação Solar; Calor Latente; Centro-Oeste Brasileiro; Ceras.