出版社：Grupo de Pesquisa Metodologias em Ensino e Aprendizagem em Ciências
摘要：Dentre as técnicas de conservação de alimentos, pode-se destacar a secagem. No entanto, esta é uma operação que demanda um alto consumo energético e pode ser viabilizada pela aplicação de uma fonte energética alternativa não poluente e inesgotável, como a energia solar. Um equipamento aplicado a secagem que opera a partir da captação de raios solares é o forno solar. A partir de objetos refletores ocorre a reflexão dos raios solares para o interior desse secador, proporcionando o aumento da temperatura do ar contido no forno, para posterior aplicação como ar de secagem. A fim de melhor entender o funcionamento deste secador, diversos autores vêm estudando-o através de simulações computacionais. Considerando o exposto, o objetivo desse trabalho é realizar um estudo experimental e numérico do aquecimento de um forno solar. O experimento consistiu na exposição do forno aos raios solares e registro contínuo dos valores de temperatura ambiente e em diferentes posições no equipamento. O modelo matemático utilizado é constituído por balanços de energia individuais para cada componente do secador, sendo que o cálculo dos coeficientes de transferência de calor na forma convectiva e por radiação foram baseados em trabalhos da literatura. O modelo foi implementado no software livre Scilab®, utilizando o solucionador lsoda do pacote ODEPACK e os experimentos foram desenvolvidos na UFTM em Uberaba – MG. Os resultados mostraram que a abordagem de modelagem empregada foi eficiente na predição do comportamento térmico do secador, que atingiu temperaturas adequadas à secagem (Ts* = 82oC) apenas com utilização de energia solar.
其他摘要：Among food preservation techniques, drying can be highlighted. However, this is an operation that demands high energy consumption and can be made possible by applying an alternative non-polluting and inexhaustible energy source, such as solar energy. A device applied to dry that operates from the capture of solar rays is the solar oven. Reflective objects reflect the sun's rays into the interior of this dryer, providing an increase in the temperature of the air contained in the oven, for later application as drying air. To better understand the operation of this dryer, several authors have been studying it through computer simulations. Considering the above, the objective of this work is to carry out an experimental and numerical study of the heating of a solar oven. The experiment consisted of exposing the oven to sunlight and continuously recording ambient temperature values and in different positions on the equipment. The mathematical model used consists of individual energy balances for each component of the dryer, and the calculation of the heat transfer coefficients in convective form and by radiation was based on works in the literature. The model was implemented in the free software Scilab®, using the lsoda solver in the ODEPACK package and the experiments were developed at UFTM in Uberaba - MG. The results showed that the modeling approach employed was efficient in predicting the thermal behavior of the dryer, which reached temperatures suitable for drying (Ts* = 82oC) using only solar energy.
