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Coletor solar de baixo custo. Aplicação à secagem de produtos agroalimentares

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A energia solar apresenta-se como uma alternativa às fontes não-renováveis e apresenta um enorme potencial a ser explorado, nomeadamente no que a Portugal diz respeito. Dentro dos dispositivos que visam o aproveitamento desta forma de energia, os coletores solares térmicos surgem com grande interesse para um conjunto vasto de aplicações, dentro das quais surge o aquecimento de ar. Neste particular, é destacado o acoplamento de coletores a secadores solares. A presente tese aborda a construção e teste de um coletor solar para aplicação à secagem de produtos agroalimentares, um tema de indubitável interesse na atualidade. Este é do tipo placa plana (FPC), estacionário e não concentrador. É utilizada no mesmo uma matriz porosa metálica como elemento absorvedor que consiste num material de uso corrente (palha-de-aço), caracterizado por elementos estruturais de diâmetro muito pequeno ( d≈0,09mm), elevada porosidade (ε =0,99) e uma área de transferência de calor de 359,18m2.m-3. O dispositivo em estudo apresenta assim um baixo custo e simplicidade de construção, pretendendo ser uma solução eficaz para acoplamento a instalações de secagem, nomeadamente do tipo indireto ou misto. Os testes efetuados, demonstraram que este coletor permite aquecer ar até temperaturas máximas do ar próximas de 80ºC (correspondentes a um máximo de cerca de 50ºC) com um rendimento térmico que ronda os 40%, quando usado um vidro duplo como cobertura. Estes valores coadunam-se e até superam em certos casos, os referidos na literatura para outros coletores do tipo “single pass”. Por outro lado as temperaturas atingidas são iguais ou superiores às requeridas para processos de secagem da maioria dos produtos agroalimentares. Foi igualmente estudada a secagem convectiva de um produto biológico (pera). Os resultados obtidos através de dados experimentais e por modelo matemático, usando a lei de Fick com uma condição de fronteira convectiva, demonstram que as secagens efetuadas em modo descontínuo apresentam vantagens significativas. Por um lado a imposição de pausas no processo, e nomeadamente o aumento do número das mesmas permite, nas condições analisadas, um incremento significativo do ponto de vista de uma poupança energética, sendo que esta pode ir até aos 17% para três pausas. Por outro lado demonstra-se a particular adaptabilidade de uma metodologia descontínua ao uso da energia solar (de natureza essencialmente intermitente) fornecendo-se uma ferramenta preliminar de planeamento de secagens, com possível adaptação dos períodos de pausa aos ciclos diurnos e noturnos de um processo de secagem solar.
Autores principais:	Silva, Vítor Manuel Alves
Assunto:	Coletor solar Matriz porosa metálica Secadores solares Secagem de alimentos Secagens descontínuas
Ano:	2014
País:	Portugal
Tipo de documento:	tese de doutoramento
Tipo de acesso:	acesso embargado
Instituição associada:	Universidade de Coimbra
Idioma:	português
Origem:	Estudo Geral - Universidade de Coimbra