Sistema de baixo custo para controle de temperatura e umidade intergranular em silos de armazenamento de milho

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Mendes, Rodrigo Aparecido
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Armazenamento do milho; Higrometria; Sensoriamento; Arduino - Controlador programável; Corn storage; Hygrometry; Sensing
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/242520

Para que possa ser comercializado, o milho deve passar por processos de secagem e armazenagem, uma vez que é produzido em duas safras ao ano, e, devido ao volume de produção, se faz necessário seu armazenamento em silos ou armazéns, com temperatura e umidade monitoradas. Para tal controle, propôs-se a presente pesquisa envolvendo testes laboratoriais para a seleção de um sistema de sensores de temperatura e umidade relativa do ar intergranular, utilizando como tecnologia a plataforma Arduino, para determinar faixas de leitura confiáveis dessas grandezas, podendo ser, futuramente, inseridas em um silo e tornar o processo de aeração automatizado. Numa primeira etapa, foram conduzidos testes para seleção do tipo de sensores que atendessem critérios de precisão, economicidade e robustez para operarem inseridos numa massa de grãos. Na etapa seguinte, após calibração do sensor selecionado, buscou-se determinar a melhor faixa de umidade dos grãos para operação dos sensores, bem como, testar os modelos de umidade de equilíbrio do milho mais adequados para conversão das temperaturas e umidades relativas do ar intergranular em teor de água dos grãos. Para avaliar a interação do nível de umidade nos grãos de milho (U) com um possível efeito do modelo matemático de umidade de equilíbrio (M) utilizado no programa, tanto no processo de dessorção, como no processo de adsorção, sobre a resposta dos sensores, foi adotado o delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições, e os tratamentos dispostos em esquema fatorial duplo (U x M): 5 X 7, para a dessorção, e 3 X 5, para a adsorção. Como variáveis respostas, foram utilizados o erro médio relativo (P) e o erro médio estimado (SE) dos teores de água calculados pelo programa em relação ao teor de água observado experimentalmente, determinado pelo método da estufa. Na etapa final, um levantamento de custo do sistema proposto também foi conduzido para avaliar a possibilidade de aquisição por pequenos produtores. Os resultados indicaram que as melhores faixas de operação para os sensores DHT22 selecionados foram aquelas com teor de umidade dos grãos próximo a 18 %, caso o processo ocorra por dessorção, ou até 13,5%, no caso de adsorção. Os modelos de Sabbah (dessorção) e Henderson-Modificado (adsorção) não apresentaram o desempenho mínimo adequado para uso no programa. o sensor DHT22 mostrou-se com maior potencial de aplicação nos casos de manejos dos grãos envolvendo aeração de arrefecimento/manutenção, até teor máximo de umidade de 13,5% b.u. O custo atingido pelo protótipo desenvolvido com apenas 4 sensores aproximou-se de R$ 316,03, sendo que para utilização em um silo pequeno, em comparação a um sistema já existente no mercado atual teria um custo 87,65% abaixo, ou seja, tendo um custo de R$1130,47, enquanto o disponível no mercado possui custo de R$9150,00.