Monitoramento de variáveis de processo em secadores solares híbridos fotovoltaicos utilizando sensores virtuais: aplicação para secagem de alimentos

• Processo: 17/21890-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de fevereiro de 2018 - 31 de janeiro de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Gustavo Nakamura Alves Vieira
• Beneficiário: Gustavo Nakamura Alves Vieira
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Assunto(s): Secagem Sensor virtual
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: monitoramento de processos químicos | secagem solar híbrida | sensor virtual | Secagem

Resumo

A umidade e os parâmetros colorimétricos de alimentos são variáveis importantes para o monitoramento da qualidade destes produtos durante e após processos de secagem. No entanto, trata-se de variáveis de difícil medição em linha; sendo, pois, comumente medidas por amostragem seguida de métodos fora de linha. Esta abordagem não é adequada para o monitoramento de variáveis de processos químicos, tendo em vista que o processo ocorre em malha aberta enquanto a medição é feita. Alternativamente, podem-se utilizar variáveis de medição mais rápida e que estejam relacionadas com as variáveis de medição mais lenta por meio de modelos físico-matemáticos, ou seja, variáveis de difícil medição em linha podem ser inferidas por sensores virtuais. Este projeto tem por objetivo principal desenvolver sensores virtuais de umidade e parâmetros colorimétricos (em termos das coordenadas L, a e b da escala CIELab), visando ao monitoramento em linha da umidade e da cor de plantas medicinais submetidas à secagem em secador solar híbrido fotovoltaico. Escolheu-se este secador considerando a possibilidade de aplicação destes secadores para a produção de plantas alimentícias e medicinais secas no contexto da agricultura familiar. Primeiramente, será realizada a modelagem do processo de secagem neste secador, obtendo-se alguns parâmetros de transferência de calor e massa com base em ajuste a dados experimentais. Posteriormente, o modelo será acoplado à interface de aquisição de dados, que poderá fornecer valores inferidos da umidade e dos parâmetros colorimétricos com base em variáveis do processo que podem ser medidas de forma mais rápida. Será analisada a robustez e a precisão do sensor virtual com base em novos experimentos de secagem. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

HIDALGO, LETICIA FERRARESI; CANDIDO, MARIANA NASCIMENTO; NISHIOKA, KARINA; FREIRE, JOSE TEIXEIRA; ALVES VIEIRA, GUSTAVO NAKAMURA. Natural and forced air convection operation in a direct solar dryer assisted by photovoltaic module for drying of green onion. Solar Energy, v. 220, p. 24-34, MAY 15 2021. (17/21890-5, 18/24132-7, 18/23762-7, 19/17654-0)