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

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)