Orientador: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Enzo Dal Pai / Banca: Magnun Antonio Penariol da Silva / Banca: Erico Tadao Teramoto / Banca: João Alberto Borges de Araujo / Resumo: A secagem é considerada a etapa de maior gasto energético na produção de grãos, sendo normalmente efetuada com a queima de biomassa, como a lenha, por exemplo. Do ponto de vista financeiro, a secagem de grãos continua sendo dispendiosa e inviável para pequenos agricultores. O objetivo deste trabalho foi projetar, construir e avaliar a viabilidade técnica e econômica de um coletor solar de tubo de polietileno em espiral, destinado à secagem de grãos de milho, em leito fixo, para pequenas propriedades rurais. O coletor foi testado em três condições distintas: sem cobertura, com cobertura de plástico de estufa e com cobertura de vidro. A área do coletor é 4,18 m2 . A caracterização do coletor foi feita com o levantamento do rendimento térmico, sua curva de eficiência e da perda de carga no coletor. O desempenho do sistema de secagem foi avaliado com a determinação do consumo específico de energia, tempo de secagem, temperatura da massa de grãos e plenum e custo de secagem. Foi realizada também uma simulação do tempo e custo de secagem em comparação com secador comercial. O coletor com cobertura de vidro obteve os melhores resultados com temperatura média na saída do coletor de 69,87°C, entrada de 35°C e eficiência térmica de 19%. Os coeficientes de absortividade e perdas registrados foram FR(τα)=0,150, FRUL=1,101, respectivamente. O vidro proporcionou acréscimo de 21% na eficiência em relação ao plástico de estufa e 150% em relação a configuração sem cobertura. A perda de carga ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Drying is considered the greater energy expenditure stage in the grains production, being usually carried out with biomass burning, such as firewood. Financially, grains drying process continues to be costly and infeasible for small farmers. The objective of this study was to design, build and evaluate the technical and economic feasibility of a solar collector with a spiral polyethylene tube for grain drying process in a fixed plate for small farms. The collector was tested in three different conditions: without cover, with greenhouse plastic cover and with glass cover. The collector area is 4,18m2. The collector characterization was done measuring the thermal yield, its efficiency curve and collector load losses. The drying system performance was determined by the specific energy consumption, drying time, grain and plenum temperature and drying cost. A simulation of drying time and cost was also performed in comparison to commercial dryer. The collector with glass coverage obtained the best results with average temperature at the collector outlet of 69,87 °C, 35° C inlet and 19% of thermal efficiency. The coefficients of absorbance and losses were FR(τα) = 0.150; FR UL 1,101, respectively The glass provided 21% increase in efficiency compared to the plastic cover and 150% relative to the configuration without cover. The pressure drop for all configurations was around 40 mmca. The drying time was 4,5 hours, the specific energy consumption was 280,96 KJ/kg and the drying system efficiency was 11,6%. The cost of manufacture of the equipment was R$ 1.296,00 and in the drying simulation was found that to dry 20 bags of corn the cost was R$ 3,56 per bag, requiring 3 collectors and a total time of 24 hours / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-09-30Bitstream added on 2014-06-13T20:52:23Z : No. of bitstreams: 1 ribeiro_jp_me_botfca.pdf: 469725 bytes, checksum: 285a6faae62d7efd022df80018a228fe (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A secagem combinada consiste na utilização de um secador em alta temperatura, para reduzir o teor de umidade dos grãos até 16-18% b.u., e, então, proceder a secagem com ar em temperatura próxima à ambiente, até os grãos atingirem a umidade ideal para o armazenamento. Tendo em vista a possibilidade de aplicação deste método para a secagem do milho produzido na região de Pedrinhas Paulista - SP, o presente trabalho teve por objetivo estudar a sua viabilidade, tendo como referência a secagem convencional em alta temperatura, avaliando parâmetros relativos ao consumo de energia, operacionalidade do processo e qualidade do produto seco. O trabalho foi realizado, em escala real, utilizando um secador contínuo, de fluxo misto e com fornalha a lenha. A secagem com ar natural transcorreu num armazém graneleiro dotado de sistema de aeração. Foram realizadas três repetições para cada tratamento para coleta dos dados e cálculos dos parâmetros energéticos. Um modelo computacional de simulação de secagem a baixa temperatura foi empregado para determinar as vazões mínimas de ar necessárias para a região em estudo. No programa de simulação, foram utilizados os dados históricos (10 anos) de médias diárias de temperatura e umidade relativa do ar ambiente da região estudada. Os resultados obtidos comprovaram ser viável a utilização da metodologia de secagem combinada de milho para a região de Pedrinhas Paulista - SP, melhorando a eficiência energética do sistema, com redução média de 30% no consumo total de energia e, aumentando em aproximadamente 29% a capacidade de secagem da unidade, agilizando as operações de recepção, pré limpeza e secagem,além de permitir redução de custos operacionais do processo total de secagem de 22%, mesmo com aumento no consumo de energia elétrica... / The combined drying process consists on using a high temperature drier, which reduces the humidity level on grains up to 16-18% w.b., followed by drying with air near to ambient temperature, until the grains reach the ideal content moisture for storage. Keeping in mind the possibility to apply this drying method for corn produced on Pedrinhas Paulista region - SP, the current process aimed to study its feasibility, keeping the conventional high temperature drying method as a reference, assessing related energy consumption parameters, process operation functionality and dry product quality. This work was carried on, in real scale, using a mixed flow continuous drier with a wood furnace. The drying process with natural air happened on a grain store with ventilation system. In order to collect data and subsequent calculation of energetic parameters, each treatment was repeated three times. A computer simulation model of low temperature drying process was applied to determine minimum necessary airflow for the region under study. The simulation program used historic data (10 years) of the ambient air daily average temperature and humidity of this region. The results proved the feasibility of the combined drying methodology for corn on the Pedrinhas Paulista region - SP, improving the system energetic efficiency with 30% less than energy, increase 29% the drying capacity, optimizing operations of reception, pre-cleaning and drying. Furthermore, it allows 22% cost reduction on the total drying process, even considering the increase of electricity consumption. The study of the minimum airflow drying system using air temperature close to ambient showed the specific low flow applied on the real model analysed, indicating a possible impact on grain quality, when ambient conditions present low adiabatic potential for drying...(Complete abstract, click electronic access below)