Análise de sistemas de secagem de café utilizando-se bomba de calor e gás liqüefeito de petróleo - GLP

Abstract

Objetivou-se com este trabalho analisar a secagem de café cereja descascado e desmucilado em secador de café em lotes intermitentes de fluxos concorrentes, utilizando uma bomba de calor para condicionar o ar de secagem. Na avaliação da viabilidade técnica e do custo operacional deste sistema, fez-se um estudo comparativo com o sistema de secagem para café em secador de leito fixo em leiras, utilizando, como fonte de aquecimento do ar de secagem, um gerador de calor a gás, tendo sido utilizado neste trabalho o gás liqüefeito de petróleo (GLP). A temperatura do ar de secagem foi de 40 °C no secador de café em lotes intermitentes de fluxos concorrentes e durante a pré-secagem no secador de leito fixo em leiras. Na secagem completa no secador de leito fixo em leiras, a temperatura do ar de secagem foi de e 50 °C. Foram realizados três testes para cada um dos sistemas de secagem estudados. Utilizou-se como produto o café (Coffea arabica L.). Como amostra testemunha, fez-se, em terreiro suspenso, ao sol, uma secagem para cada ensaio até que o café atingisse o teor final de umidade de 11,0 ± 0,5% b.u., visando à comparação de qualidade final do produto. Para a avaliação da eficiência energética de secagem dos sistemas, determinaram-se o consumo de combustível e o consumo de energia elétrica. Com base nos resultados obtidos, foi possível observar menor consumo específico de energia no secador de café em lotes intermitentes de fluxos concorrentes em todos os testes, quando comparados com o secador de leito fixo em leiras. O coeficiente de desempenho (COP’) da bomba de calor apresentou valores de 2,3; 2,4 e 2,5 para os testes 1, 2 e 3, respectivamente. O custo operacional da secagem complementar, por saca de 60 kg de café beneficiado, foi de R$ 16,00, R$ 15,89 e R$ 18,48 para os testes 1, 2 e 3, respectivamente, para a secagem no secador de café em lotes intermitente de fluxos concorrentes; e de R$ 7,66, R$ 6,44 e R$ 5,57, para os testes 1, 2 e 3, respectivamente, para a secagem no secador de leito fixo em leiras. A qualidade final do produto não foi comprometida quando comparada com as secagens nos dois sistemas estudados com suas respectivas amostras testemunhas.

This work aimed to analyze cherry coffee drying after wet removal of skin and mucilage in an intermittent concurrent flow batch dryer using a heat pump to condition the drying air. To evaluate the technical viability and operational cost of this system, a comparative study was carried out using a fixed-bed dryer, using a gas heat generator, liquefied gas of petroleum (LGP), as heat source for the drying air. Drying air temperature was 40 °C in the intermittent concurrent flow batch dryer and during predrying in the fixedbed dryer. For complete drying in the fixed-bed dryer, drying air temperature was 50 °C. Three tests were carried out for each drying system studied. Coffee (Coffea arabica L.) was the product used. As control, an elevated patio under the sun was used with one drying being conducted for each assay until the coffee reached a final moisture content of 11.0 ± 0.5% w.b., to compare the quality of the final product. To evaluate the drying energy efficiency of the systems, fuel and electric energy consumptions were determined. Based on the results obtained, it was possible to observe a lower energy specific consumption in the intermittent concurrent flow batch dryer in all tests, compared to the fixed-bed dryer. Performance coeficient (PCO’) of the heat pump presented 2.3; 2.4 and 2.5 for tests 1, 2 and 3, respectively. The operational cost of the complementary drying per 60 kg bag of processed coffee was R$ 16.00, R$ 15.89 and R$ 18.48 for tests 1, 2 and 3, respectively, for the intermittent concurrent flow batch dryer; and R$ 7.66, R$ 6.44 and R$ 5.57, for tests 1, 2 and 3, respectively, for the fixed-bed dryer. The final quality of the product was not compromised when drying under the two systems was compared with their respective control samples.