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Title: Dimensionamento e otimização de um secador solar de frutas utilizando o método do planejamento experimental fatorial.
Other Titles: Dimensioning and optimization of a solar fruit dryer using the method of experimental factorial planning.
???metadata.dc.creator???: GOMES, Ítalo de Andrade.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: GRILO, Marcelo Bezerra.
???metadata.dc.contributor.referee1???: LIMA , Antonio Gilson Barbosa de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: NUNES, Antonio Gomes.
???metadata.dc.contributor.referee3???: LIMA JÚNIOR , Claudemiro de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: SILVA JÚNIOR, Valdeci Mestre da.
Keywords: Energia solar;Secador solar;Planejamento Experimental Fatorial;Secagem de frutas;Abacaxi;Solar energy;Solar fruit dryer;Factorial experimental planning;Drying of fruits;Pineapple
Issue Date: 24-Feb-2021
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: GOMES, I. de A. Dimensionamento e otimização de um secador solar de frutas utilizando o método do planejamento experimental fatorial. 2021. 149 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.
???metadata.dc.description.resumo???: Este trabalho apresenta uma análise dimensional e construtiva de diferentes arranjos para os componentes de um sistema de secagem por meio do planejamento experimental fatorial, para se verificar as influências de cada fator no desempenho do secador solar e determinar quais apresentam significância estatística, determinando o melhor padrão para o secador solar de frutas. Foram delineadas as variáveis a serem analisadas no coletor solar e na câmara de secagem, seguindo com a realização do conjunto de experimentos para cada componente e análise por meio do planejamento experimental fatorial das variáveis estatisticamente significativas para determinação do modelo otimizado. Para os testes com o secador solar de frutas otimizado, foi escolhido o abacaxi. Os resultados obtidos experimentalmente determinaram o sistema de secagem solar otimizado, cujo arranjo apresenta-se como sendo: de um sistema de secagem com o coletor com volume de 100 litros e câmara de secagem de 50 litros, fabricado em material isolante de madeira maciça de Pinus e superfície transparente de policarbonato alveolar, do tipo indireto, ou seja, sem captação de energia solar na câmara de secagem, e com sistema de exaustão auxiliar com ventilação forçada. O desempenho do secador solar apresentou média de rendimento térmico do equipamento de 20,16% e de eficiência mássica do processo de secagem de 95,12%, demonstrando a viabilidade técnica e operacional do equipamento e produzindo um produto final de elevado padrão de qualidade. O secador solar desenvolvido foi construído com materiais de baixo custo, facilmente encontrados no comércio local, como forma de garantir um equipamento que possa ter sua tecnologia disseminada e que atenda à demanda dos produtores da região. Sua operação e manutenção foram executadas sem necessidade de ações de elevada complexidade, o que comprovam sua facilidade de construção e operação, tornando-o uma tecnologia apropriada para inserção no ambiente comercial.
Abstract: This work presents a dimensional and constructive analysis of different arrangements for the components of a drying system by means of experimental factorial planning, to verify the influences of each factor on the performance of the solar dryer and to determine which ones have statistical significance, determining, therefore, the best standard for the solar fruit dryer. They were outlined as variables to be analyzed in the solar collector and in the drying chamber, following with the accomplishment of the set of experiments for each component and analysis through the factorial planning of the statistically important variables for the determination of the optimized model. For the testicles with the optimized solar fruit dryer, pineapple was selected. The results obtained experimentally determined the optimized solar drying system, whose arrangement is presented as: of a drying system with a 100 liter collector and a 50 liter drying chamber, made of solid pine wood insulating material and transparent surface of alveolar polycarbonate, of the indirect type, that is, without capturing solar energy in the drying chamber, and with an auxiliary exhaust system with forced supplies. The performance of the solar dryer showed an average thermal yield of the equipment of 20.16% and a mass efficiency of the process of 95.12%, demonstrating the technical and operational viability of the equipment and producing a final product of high quality standard. The solar dryer developed was built with low-cost materials, easily found in local stores, as a way to guarantee equipment that can have its technology disseminated and that meets the demand of producers in the region. Its operation and maintenance were carried out without the need for highly complex actions, which prove its ease of construction and operation, making it a suitable technology for insertion into the commercial environment.
Keywords: Energia solar
Secador solar
Planejamento Experimental Fatorial
Secagem de frutas
Abacaxi
Solar energy
Solar fruit dryer
Factorial experimental planning
Drying of fruits
Pineapple
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18152
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