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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Desenvolvimento de um modelo de armazenamento de energia térmica usando materiais com mudança de fase para secagem de milho
Autor(es): Ngulele, Armando Luísa
Primeiro Orientador: Garrine, Freitas Z. P.
Resumo: O presente trabalho teve como objectivo desenvolver um sistema de secagem de milho integrado a um reservatório de armazenamento de energia térmica com materiais de mudança de fase (PCM), de forma a reduzir as perdas pós-colheita e aumentar a eficiência energética do processo. Para tal, foi efectuado o dimensionamento completo do sistema, incluindo o secador de milho, o trocador de calor do tipo casco e tubos, os colectores solares térmicos de tubos evacuados e o reservatório de PCM, utilizando parafina RT55 como material de mudança de fase. Foi também realizada uma simulação numérica no software COMSOL Multiphysics, com o intuito de analisar o comportamento térmico do PCM durante os processos de fusão e solidificação. A simulação permitiu observar a evolução temporal da temperatura e da fracção líquida, confirmando a capacidade da parafina RT55 em armazenar e libertar calor de forma eficiente. Os resultados obtidos demonstraram que o sistema proposto é tecnicamente viável, garantindo temperaturas adequadas para a secagem do milho e aproveitamento efectivo da energia solar. A análise económica e ambiental indicou que a implementação do sistema pode reduzir significativamente o consumo de combustíveis fósseis e as emissões de CO₂, configurando-se como uma solução sustentável e promissora para o sector agrícola em Moçambique.
Abstract: The present work aimed to develop a maize drying system integrated with a thermal energy storage reservoir using phase change materials (PCM), in order to reduce post-harvest losses and increase the energy efficiency of the process. For this purpose, the complete design of the system was carried out, including the maize dryer, the shell-and-tube heat exchanger, the evacuated tube solar collectors, and the PCM reservoir, using RT55 paraffin as the phase change material. A numerical simulation was also performed using COMSOL Multiphysics to analyze the thermal behavior of the PCM during melting and solidification processes. The simulation allowed the observation of the temporal evolution of temperature and liquid fraction, confirming the ability of RT55 paraffin to efficiently store and release heat. The results demonstrated that the proposed system is technically feasible, ensuring suitable temperatures for maize drying and effective utilization of solar energy. The economic and environmental analysis indicated that the system’s implementation can significantly reduce fossil fuel consumption and CO₂ emissions, making it a sustainable and promising solution for the agricultural sector in Mozambique.
Palavras-chave: Energia térmica
Materiais de mudança de fase
Energia solar
Secagem de milho
CNPq: Engenharias
Engenharia Mecânica
Idioma: por
País: Moçambique
Editor: Universidade Eduardo Mondlane
Sigla da Instituição: UEM
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Engenharia
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://monografias.uem.mz/handle/123456789/5675
Data do documento: 1-Dez-2025
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