Armazenamento de energia solar em material higroscopico não convencional e sua utilização na secagem de milho
Elias Fatturi
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP F269a
Campinas, SP : [s.n.], 1981.
170f. : il.
Orientador : Herbert G. Wirth
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agricola
Resumo: Este trabalho trata do estudo do armazenamento da energia solar em material higroscópico não convencional e de sua influência ao fazer parte de um sistema de secagem de milho em silos. Utilizando madeira de pinho em tábuas, como material higroscópico, foram construídos dutos de secção...
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Resumo: Este trabalho trata do estudo do armazenamento da energia solar em material higroscópico não convencional e de sua influência ao fazer parte de um sistema de secagem de milho em silos. Utilizando madeira de pinho em tábuas, como material higroscópico, foram construídos dutos de secção retangular no interior dos quais escoava o ar de processamento. Com esta configuração geométrica, proposta para constituir o sistema higroscópico de armazenamento de energia solar, estudou-se experimentalmente a secagem e a umidificação dos dutos em função das condições do ar em escoamento. As demais propriedades características da madeira e da forma geométrica do sistema, que têm influência no seu processo de secagem e umidificação, foram também determinadas. Foi adaptado um modelo matemático para a transferência simultânea de calor e massa entre as paredes do duto de madeira e o ar em escoamento em seu interior. Estudou-se, por simulação, a resposta do sistema de armazenamento de energia frente a um ciclo de entrega, em função do comprimento dos dutos e da velocidade do ar em escoamento. 0 estudo revelou que, somente uma parte da energia total armazenada pode ser utilizada sendo que, para um mesmo comprimento dos dutos, quanto menor a velocidade do ar em escoamento, maior será a parcela de energia armazenada utilizável. A capacidade de armazenamento de energia no sistema depende das condições operacionais e encontrou-se um valor de até 117 Kcal/Kg de madeira seca. Através de um estudo simulado, foi avaliada a influência do uso da energia solar, assim armazenada, na secagem de milho em silos, comparando-se o tempo de operação e o gradiente de umidade do grão ao longo do silo, para os seguintes sistemas de secagem em silo: secagem com ar natural, secagem com ar aquecido por coletor solar e secagem utilizando a energia solar armazenada. Nas condições do estudo simulado, para que o teor de úmida de da massa de grãos atingisse o valor médio de 15,0°s, foram necessárias 198, 141 e 168 horas de operação, respectivamente, para os diferentes sistemas. Entretanto, o gradiente de umidade foi menos pronunciado naquele que utilizou energia armazenada. Sob .as mesmas condições, para que o teor de umidade da camada superior do silo atingisse o valor de 15,0%, foram necessárias 259, 206 e 252 horas de operação, respectivamente, para os diferoites sistemas, sendo que aquele que utilizou energia armazenada, pratica mente não apresentou gradiente de umidade. Porem, os demais apresentaram, inclusive, sobre-secagem das camadas inferiores.
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Abstract: The storage of solar energy in a non conventional hygroscopic material and its influence as part of an "in-bin" corn drying system was studied in this work. Using pine boards as the hygroscopic material, rectangular ducts through which the processing air flowed were built. With this...
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Abstract: The storage of solar energy in a non conventional hygroscopic material and its influence as part of an "in-bin" corn drying system was studied in this work. Using pine boards as the hygroscopic material, rectangular ducts through which the processing air flowed were built. With this geometrical arrangement, a hygroscopic solar storage system was experimentally used to study the drying and humidification as a function of air conditions . The remaining characteristical properties of both the timber and the system geometrical configuration, on which drying and humidification processes also depend, were also found. A mathematical model was used for the simultaneous heat and mass transfer between the wall of the wooden duct and the air flowing through it. The answer of the energy storage system to a delivery cycle was studied through simulation in function of the duct length and the speed of the circulating air. The study showed that only a part of the stored energy can be used, and that for the same length of the ducts, the lower the speed of the air, the larger the portion of useful stored energy that can be obtained. Since the energy storage capacity of the system is a function of operational conditions, a maximum value of 117 Kcal/Kg dry wood was found. The following three "in-bin" corn drying systems were considered: natural air, air heated by a solar collector and air conditioned by stored solar energy. The influence of storage system on the corn drying process was evaluated by a simulation study. The operation time and the grain moisture gradient through the bin, were compared for each of the above-corn drying systems. Under simulation conditions 198, 141 and 168 hours of operation were necessary to attain the average grain moisture content of 15,0% in each of the above drying systems, respectively. The stored solar energy system presented the best grain moisture gradient. Under the same conditions to attain a grain moisture content of 15,0% in the top layer of the bin, 259, 206 and 25 2 hours of operation were necessary, respectively, for the three different systems. In the stored solar energy system the moisture gradient was insignificant. The other systems presented a considerable moisture gradient and the lower layers were overdried.
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Armazenamento de energia solar em material higroscopico não convencional e sua utilização na secagem de milho
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