Desenvolvimento de uma unidade experimental para o estudo do processo de secagem solar

Abstract

A água contida nos alimentos permite a proliferação de micro-organismos e/ou o desenvolvimento de reações químicas que os prejudicam. A remoção da humidade, através da secagem, previne o crescimento e reprodução desses micro-organismos, que causam apodrecimento, e minimiza muitas das reações de deterioração, revelando-se por isso, um método crucial de conservação. Sendo Portugal um país com enorme potencial de exploração da energia solar, a implementação de um sistema de secagem baseado nesta fonte renovável, enfrentando os dispositivos com altos consumos energéticos e daí mais dispendiosos, é aliciante. Com isto, surge o presente trabalho, com o intuito de, através da construção de um modelo de secagem sustentável, avaliar o seu desempenho, para que se possa revelar como uma boa solução. Após a construção do equipamento, caracterizado por possuir uma unidade coletora de altura variável de 5, 10 e 15 cm, entre a cobertura e a placa absorvedora, seguiu-se o estudo comportamental do aparelho. Nesse sentido, conduziram-se ensaios com diferentes padrões. Primeiramente, efetuaram-se ensaios de caracterização do secador vazio, estudando as temperaturas e humidades relativas no interior da câmara de secagem. Estudou-se ainda a influência das várias alturas do coletor e do modo de funcionamento, sob convecção natural e forçada, nos mesmos parâmetros. A unidade desenvolvida foi posteriormente utilizada na secagem de cereja. O primeiro ensaio de secagem, permitiu a secagem de 15 kg de cereja em 124 horas. O segundo com 25 kg de carregamento realizou-se sob condições adversas, tendo apresentado mais 25 horas de tempo de secagem face ao primeiro. Os resultados dos estudos realizados indicam fortes potencialidades do mecanismo de secagem proposto, com capacidade de alcançar temperaturas no interior da câmara de secagem de 55 ºC, coincidindo com uma intensidade de radiação de 918 W/m2, e uma temperatura e humidade relativa ambiente, de 31,7 ºC e 28%, respetivamente.

The water contained in foods allows the proliferation of micro-organisms and/or the development of chemical reactions which damage her. The removal of moisture by drying, prevents the growth and reproduction of these microorganisms, which cause rotting, and minimizes many of the reactions of deterioration from moisture, revealing itself a crucial preservation method. Portugal is a country with great potential for exploitation of solar energy, the implementation of a drying system based on this renewable source, facing devices with high energy consumption and hence more expensive, is attractive. With this, the present work emerges, in order to, by building a sustainable drying model, evaluate their performance, so that can be a good solution. After construction of the equipment, characterized by possessing a collecting unit of variable height of 5, 10 and 15 cm, between the cover and the absorber plate, followed the behavioral study of the device. In this sense, was conducted perform tests with different patterns. First, was done characterization tests with the dryer unload, studying the temperatures and relative humidity inside the drying chamber. The influence of various heights of collector and operation modes, under natural and forced convection, to evaluate the same parameters, was studied. The developed unit was subsequently used in cherry drying. The first drying test, allowed to dry 15 kg cherry in 124 hours. The second with 25 kg was carried out under adverse conditions, therefore presented an additional drying time of 25 hours from the first. The results of the studies realized indicate great potential of the drying mechanism proposed, capable of reaching temperatures of 55°C inside the drying chamber, for a temperature and humidity environment of 31,7 ºC and 28%, respectively, and an intensity of radiation of 918 W/m2.