Materiais utilizados no sistema de secagem do secador solar

Os materiais empregados na construção do secador solar foram:

o Base de fibras de média densidade conhecido comercialmente como Medium

Density Fiberboard (MDF): material fabricado com fibras de madeiras selecionadas

de pinus ou eucalipto de reflorestamento, aglutinadas com resina sintética termo fixa, sob a ação conjunta de calor e pressão. Aplicado em toda a estrutura do secador solar, MDF Ultra apresenta dupla proteção contra umidade e cupins, o que lhe garante um prolongamento de vida útil, principalmente quando o equipamento está exposto às ações de intempéries;

o Cobertura de policarbonato alveolar: material elaborado à base de resina, que oferece transmissividade elevada à radiação solar incidente e alto nível de segurança. Foi utilizado como cobertura transparente para captação da luz solar no coletor solar, em substituição ao vidro transparente de 4 mm, permitindo a obtenção do efeito estufa e facilitador da visualização do processo de secagem; o uso do policarbonato é uma inovação dos secadores desenvolvidos na UFCG;

o Velcro: dispositivo de fixação composto por duas tiras de tecido composta de ganchos e loops. Empregado para conectar o policarbonato ao MDF, bem como, na fixação de MDF com MDF. O velcro permite o desmonte de alguns componentes removíveis, o que facilita a locomoção e limpeza do equipamento de forma simples;

o Tela de nylon: material de fibra têxtil sintética que apresenta ótima resistência ao desgaste e à tração. Usada nas bandejas onde se deposita o material a ser desidratado. A tela de nylon permite a circulação do ar no interior da câmara e apresenta facilidade para limpeza de resíduos das frutas, entre dois processos de secagem;

o Telha de fibrocimento: placa absorvedora de energia solar (uma telha de fibrocimento pintado de preto fosco) com espessura de 4 mm. Utilizado como refletor e absorvedor de calor posicionado no interior do coletor solar, a telha pintada de preto apresenta elevada capacidade absortiva e condutiva, o que facilita o processo de transferência de calor ao ar de secagem. Funciona também como capacitor térmico e melhora o efeito estufa.

Além desses, ainda foram utilizados na construção do equipamento de secagem alguns componentes eletrônicos, que viabilizaram o sistema de exaustão do ar de secagem, tais como:

o Coolers: ventoinha, equipamento largamente empregado no sistema de resfriamento por exaustão de equipamentos elétrico-eletrônicos como gabinetes de computadores, fontes de tensão, inversores de frequência, entre outros. No sistema de secagem o

cooler foi utilizado como exaustor criando uma pressão negativa provocando assim

coletor solar. Seu acionamento ocorre através do uso da energia solar fotovoltaica, o uso da estratégia de controle da convecção do ar de secagem por intermédio do acionamento do cooler, consiste em inibir o fluxo de ar no interior da câmara de secagem quando a temperatura está abaixo das condições consideradas adequadas ao processo;

o Mini painel solar fotovoltaico: módulo de conversão direta da energia solar em energia elétrica através de células fotovoltaicas, utilizado para fornecimento de eletricidade aos cooler. Neste caso o sistema fotovoltaico utilizado não tem bateria/acumulador, ou seja, seu funcionamento é contínuo em tempo real;

o Termopares tipo K: sensores de temperatura simples, robustos e de baixo custo, amplamente utilizados nos mais variados processos de medição de temperatura. Seu princípio de funcionamento consiste da junção de duas ligas de metais unidas em uma de suas extremidades chamada de junta quente e outra extremidade denominada junta fria. A junta quente fica em contato com a superfície ou ambiente em que se deseja medir a temperatura, na outra junção se tem o sinal correspondente à temperatura em forma de tensão da ordem de mV, ou seja, _{V, que é diretamente proporcional à}

temperatura.

Além desses materiais utilizados, o sistema de secagem solar tem as seguintes características: possui uma câmara de secagem, duas bandejas de secagem onde são posicionadas as bananas, base de apoio e uma chaminé por onde saí o ar do interior da câmara. A área de entrada do ar de secagem no coletor solar é de 60.000 mm² (com dimensões de 600 mm por 100 mm) e a área de saída do ar de secagem de 24.000 mm² (com dimensões de 400 mm por 60 mm) acoplada à câmara de secagem.

A Figura 3.7 representa o modelo físico da transferência de calor na placa absorvedora do coletor solar. A placa absorve a radiação solar que atravessa a cobertura de policarbonato, mantendo a temperatura no interior do coletor acima da temperatura ambiente e transferindo, esse calor ao ar de secagem, que escoa ao longo do seu comprimento.

Figura 3.7. Modelo físico da transferência de calor na placa absorvedora do coletor solar.

A Figura 3.8 mostra a localização dos 10 termopares distribuídos no coletor solar e na câmara de secagem. Cada termopar será representado por Tp seguido do número.

Figura 3.8. Distribuição dos sensores de temperatura no coletor solar e na câmara de secagem.

Fonte: Nunes (2016) Onde,

Tp2 mede a temperatura do ar na entrada do coletor solar; Tp3 mede a temperatura do ar no interior do coletor solar; Tp4 mede a temperatura do ar no centro do coletor solar; Tp5 mede a temperatura do ar no interior do coletor solar; Tp6 mede a temperatura do ar na saída do coletor solar;

Tp7 mede a temperatura do ar na entrada da câmara de secagem; Tp8 mede a temperatura do ar na bandeja 01 da câmara de secagem; Tp9 mede a temperatura do ar na bandeja 02 da câmara de secagem; Tp10 mede a temperatura do ar na saída da câmara de secagem .

A velocidade do ar de secagem foi medida na saída do cooler e a umidade relativa do ar de secagem foi medida na entrada do coletor solar, na junção entre o coletor e a câmara e na saída da câmara de secagem.