Eficiência de sistemas de refrigeração sem uso de energia: experimentos a partir do sistema pot in pot

Francisco Tiago Carvalho Silva , Cleverson Ramon Carvalho Silva e Bernat Vinolas Prat

Resumo
A situação de vulnerabilidade social e pobreza, somadas as dificuldades para conservação de frutas e legumes em alguns países levou ao desenvolvimento de um dispositivo alternativo denominado Pot in Pot, sistema similar a uma geladeira que dispensa o uso de energia elétrica. Voltado ao estudo deste sistema, o objetivo principal deste artigo é avaliar três sistemas Pot in Pot a fim de encontrar os aspectos-chave para melhoria da eficiência deste dispositivo. O referencial teórico que embasa este estudo aborda os conceitos de física aplicado aos experimentos e alguns tipos de equipamentos reportados na literatura. A metodologia fundamentou-se na realização de testes laboratoriais para avaliar a eficiência dos três sistemas Pot in Pot: sistema 1, vaso com água e sem tampa; sistema 2, modelo original do Pot in Pot, ou seja, um vaso menor posto dentro de outro vaso maior e separados por areia umedecida e com tampa de pano umedecido; e o sistema 3 feito a partir do segundo, tendo como diferença construtiva o lixamento da área externa do vaso maior. A partir dos dados obtidos foi realizada a análise estatística. Os resultados indicaram que (a) o dispositivo, vaso com água, teve a menor eficiência de arrefecimento em relação demais experimentos, (b) os dispositivos analisados tiveram eficiências semelhantes a outras pesquisas desenvolvidas sobre o mesmo tema, (c) que o lixamento da área externa do vaso maior colaborou de forma significativa para a melhoria do funcionamento do dispositivo 3, vaso lixado, sendo este o experimento com maior taxa de eficiência de arrefecimento.

Palavras-chave
Eficiência; Pot in pot; Resfriamento evaporativo.

Abstract
Evaluation of the efficiency of non-energy refrigeration systems: Experiments from the Pot in Pot System. The situation of social vulnerability and poverty, in addition to the difficulties in conserving fruits and vegetables in some countries, led to the development of an alternative device called Pot in Pot, a system similar to a refrigerator that dispenses with the use of electricity. Aimed at studying this system, the main objective of this article is to evaluate 3 Pot in Pot systems in order to find the key aspects for improving the efficiency of this device. The theoretical framework that supports this study addresses the concepts of physics applied to experiments and some types of equipment reported in the literature. The methodology was based on laboratory tests to assess the efficiency of the 3 Pot in Pot systems: system 1, pot with water and without a lid; system 2, original Pot in Pot model, that is, a smaller vase placed inside another larger vase and separated by moist sand and with a moist cloth cover; and system 3 made from the second, having as a constructive difference the sanding of the outer area of the larger vessel. From the data obtained, statistical analysis was performed. The results indicated that (a) the device, pot with water, had the lowest cooling efficiency in relation to other experiments, (b) the analyzed devices had efficiencies similar to other researchers developed on the same theme, (c) that the sanding of the outer area of the larger vessel contributed significantly to the improvement of the functioning of device 3, the sanded vessel, which is the experiment with the highest cooling efficiency rate.

Keywords
Efficiency; Pot in pot; Evaporative cooling.

DOI
10.21438/rbgas(2021)081812

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Referências
Abreu, P. G.; Abreu, V. M. N.; Mazzuco, H. Uso do resfriamento evaporativo (adiabático) na criação de frangos de corte. Corcórdia: Embrapa Suínos e Aves, 1999.

Agais. Agaispsicro: propriedades psicrométricas do ar. Agais. 2020. Disponível em: <http://agais.com/?pg=toolbox/spreadsheet_psicrometria<. Acesso em: 21 abr. 2020.

Barros Filho, J.; Bombati, T. A. V.; Bortoloti, J. A.; Cavalhieri, L.; Veraszto, E. V.; Camargo, J. T. F. Geladeira do deserto: uma iniciação científica forjada nas aulas de termodinâmica de um Curso de Engenharia Ambiental. Anais do XXXIX Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia, Blumenau, 2011.

Basediya, A. L.; Samuel, D. V. K.; Beera, V. Evaporative cooling system for storage of fruits and vegetables: A review. Journal of Food Science and Technology, v. 50, n. 3, p. 429-442, 2013.

Carvalho Silva, F. T.; Vinolas Prat, B. Sistemas de refrigeração sem utilização de energia elétrica: uma análise da produção científica sobre dispositivos pot in pot. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, v. 5, p. 21-42, 2020.

Dadhich, S. M.; Dadhich, H.; Verma, R. C. Comparative study on storage of fruits and vegetables in evaporative cool chamber and in ambient. International Journal of Food Engineering, v. 4, n. 1, 2008. https://doi.org/10.2202/1556-3758.1147

Falayi, F. R.; Jongbo, A. O. Development of metal-in-wall evaporative cooling system for storing perishable agricultural produce in a tropical environment. Journal of Agricultural Engineering and Technology, v. 19, n. 1, p. 35-45, 2011.

G1. Mais de 800 milhões de pessoas no mundo não têm acesso a energia elétrica, diz Banco Mundial. 2019. Disponível em: <https://g1.globo.com/economia/noticia/2019/05/22/mais-de-800-milhoes-de-pessoas-no-mundo-nao-tem-acesso-a-energia-eletrica-diz-banco-mundial.ghtml>. Acesso em: 21 abr. 2020.

Guimarães, M. S.; Silva, L. A.; Dias, P. S.; Gomes, R. C. C. Novo modelo de alvenaria visando ao resfriamento do ambiente interno. Revista Mirante, v. 10, n. 2, p. 108-118, 2017.

Gunadasa, H. L. C. K.; Awanthi, M. G. G.; Rupasinghe, C. P. Utilization of different plant based waste materials as alternatives to sand in zeer pot refrigerator. Journal of Engineering Research and General Science, v. 5, n. 2, p. 191-196, 2017.

Gustafsson, K.; Simson, H. An experimental study on an evaporative cooler for hot rural areas. Estocolmo: KTH School of Industrial Engineering and Management, 2016. (Tese de bacharelado).

Mürmann, L.; Mallmann, C. A.; Dilkin, P. Temperaturas de armazenamento de alimentos em estabelecimentos comerciais na Cidade de Santa Maria, RS. Acta Scientiae Veterinariae, v. 33, n. 3, p. 309, 2005.

Odesola, I. F.; Onyebuchi, O. A review of porous evaporative cooling for the preservation of fruits and vegetables. The Pacific Journal of Science and Technology, v. 10, n. 2, p. 935-941, 2009.

Ogle, G. D.; Abdullah, M.; Mason, D.; Januszewski, A. S.; Besançon, S. Insulin storage in hot climates without refrigeration: temperature reduction efficacy of clay pots and other techniques. Diabetic Medicine, v. 33, n. 11, p. 1544-1553, 2016. https://doi.org/10.1111/dme.13194

Van Valkenburgh, N.; Neville, Inc. Eletricidade Básica. Rio de Janeiro: Ao livro Técnico, 1992. v. 1.

Wiedenhefdt, C. R.; Afonso, C. R.; Souza, É. C.; Selbach, D. J.; Freygang, C. C. Geladeira sem eletricidade. Anais do Salão de Ensino, Pesquisa e Extensão do IFRS Campus Canoas, 2013. Disponível em: <http://anaissaloes.canoas.ifrs.edu.br/index.php/enpex/article/view/171>. Acesso em: 23 set. 2019.

Yahaya, S. A.; Akande, K. A.; Raji, A. O.; Abdulrahman, K. O., Enagi, I. I. Effect of set-up heights on the performance of pot-in-pot cooling system for storing food and drugs at ambient temperature. FUOYE Journal of Engineering and Technology, v. 4, n. 1, p. 131-134, 2019. https://doi.org/10.46792/fuoyejet.v4i1.322


 

ISSN 2359-1412