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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/28161| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Comparação energética de diferentes métodos de secagem de alimentos utilizando código computacional EES |
| Autor(es): | Ubaldine, Danilo Torquato |
| Primeiro Orientador: | Carvalho, Monica |
| Resumo: | O processo de secagem de alimentos apresenta diversos benefícios, como facilidade de armazenamento, redução da contaminação microbial e facilidade de transporte. Porém, é um processo que comumente consome muita energia. O presente trabalho apresenta um estudo que aborda a secagem de alimentos, a partir de uma avaliação termodinâmica dos objetos de estudo. A estrutura do trabalho é composta por cinco capítulos, e tem como objetivo geral realizar uma análise comparativa entre dois cenários diferentes de secagem de alimentos, o primeiro cenário composto por uma secadora de alimentos a bomba de calor, e o segundo cenário composto por uma secadora a resistência elétrica. O primeiro passo realizado foi uma revisão sistemática para avaliar os diversos estudos desenvolvidos na área de interesse. Posteriormente, foi desenvolvida uma avaliação termodinâmica da secadora a bomba de calor, através de uma aplicação da primeira e segunda leis da termodinâmica. Foi desenvolvida ainda uma análise paramétrica e uma comparação com diferentes fluidos refrigerantes. O próximo passo foi o desenvolvimento de uma avaliação termodinâmica da secadora a resistência elétrica e uma comparação com a secadora a bomba de calor. As avaliações termodinâmicas foram feitas com o auxílio do programa computacional Engineering Equation Solver. A partir do estudo, foi possível constatar que a secadora a bomba de calor apresentou resultados significativamente melhores do que a secadora a resistência elétrica em relação ao consumo de energia e à geração de entropia. A secagem utilizando a secadora a resistência elétrica apresentou um aumento de 209,9 % na demanda de energia para a secagem de batata doce e 74,7 % para a secagem de macaxeira. Em relação à entropia, a secadora a resistência elétrica apresentou valores maiores do que a secadora a bomba de calor utilizando o fluido refrigerante R717 em todos os cenários analisados. Por fim, foi desenvolvida uma análise do auxílio de energia solar fotovoltaica para a demanda de energia das secadoras de alimentos estudadas, para encontrar a área necessária para gerar a energia demandada no processo de secagem. O trabalho mostra que a utilização de bombas de calor no processo de secagem é uma alternativa viável do ponto de vista termodinâmico, para a redução do consumo de energia e desperdícios. |
| Abstract: | The food drying process has several benefits, such as ease of storage, reduction of microbial contamination and ease of transport. However, it is a process that usually consumes a lot of energy. The present work presents a study that approaches the drying of foods, from a thermodynamic evaluation of the objects of study. The structure of the work consists of five chapters, and its main goal is to carry out a comparative analysis between two different scenarios of food drying, the first scenario consisting of a heat pump food dryer, and the second scenario consisting of a electrical resistance dryer. The first step was developing a systematic review to evaluate the various studies developed in the area of interest. The second step was developing a thermodynamic evaluation of the heat pump dryer, through an application of the first and second laws of thermodynamics. A parametric analysis and a comparison with different refrigerants were also developed. The next step was developing a thermodynamic evaluation of the electric resistance dryer and a comparison with the heat pump dryer. The thermodynamic estimates were made with the aid of the Engineering Equation Solver computer program. From the study, it was possible to verify that the heat pump dryer presented significantly better results than the electric resistance dryer in relation to energy consumption and entropy generation. Drying using an electric resistance dryer showed an increase of 29.9% in energy demand for drying sweet potato and 74.7% for drying cassava. Regarding entropy, the electric resistance dryer showed higher values than the heat pump dryer dryer using R717 coolant fluid in all analyzed studies. Finally, an analysis of the aid of photovoltaic energy for the energy of the demand energy dryers was developed, to find the necessary area to generate the drying process. The work showed that the use of heat pump dryers in the drying process is a viable alternative in a thermodynamic point of view, for a reduction of energy consumption and waste. |
| Palavras-chave: | Consumo de energia EES - Engineering Equation Solver Entropia Irreversibilidades Fluidos refrigerantes Energy Entropy Irreversibilities Refrigerant fluids Parametric analysis |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Engenharia de Energias Renováveis |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/28161 |
| Data do documento: | 28-Jul-2022 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) - Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| DaniloTorquatoUbaldine_Dissert.pdf | 2,02 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir Solicitar uma cópia |
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