Baixe Projeto secagem da madeira e outras Esquemas em PDF para Agroflorestal, somente na Docsity!
Cleidiani De Oliveira Satilho; Elmany Stefany Rodrigues Frisso; Jhennyffer Ramalho Lourenço; Luana Gonçalves Verteiro; Robson da Silva Ribeiro
1. INTRODUÇÃO Na região Amazônica a secagem natural de madeira é limitada pelas elevadas taxas de umidade relativa do ar. O teor de umidade de equilíbrio pode variar de 14% a 20%, dependendo da estação do ano. Nestas condições não consegue promover uma redução de umidade da madeira a níveis aceitáveis pela indústria. A necessidade de uma secagem adequada é cada vez mais reconhecida, entretanto, a aquisição de equipamentos convencionais de secagem toma-se problemática, uma vez que os investimentos iniciais são muito altos, o consumo de energia é elevado e a manutenção destes equipamentos onerosa" limitando assim sua instalação por pequenos produtores (VAREJÃO et al., 1998). O uso de energia solar para a secagem de madeiras na região Amazônica mostra- se adequado, em função das condições climáticas locais (VAREJÃO et al., 1998). Dessa forma, a secagem em secador solar vem sendo recomendada por diversos autores (BAUER, 2003; SANTINI, 1981; HAQUE, 2002) como alternativa de substituição dos métodos que apresentam elevados custos de investimento, manutenção e consumo energético. A secagem em secador solar é em dos métodos de secagem da madeira à baixa temperatura (< 50ºC), sendo um processo intermediário entre a secagem ao ar livre, em que as principais variáveis não são controladas, e a secagem em estufa convencional em que as variáveis são controladas e o processo é dotado de aquecimento artificial. A secagem solar emprega a mesma fonte de energia da secagem ao ar livre (energia solar) acrescentando-lhe maior eficiência (VITAL & COLLOM, 1974; SILVA, 2000). O processo de secagem solar demonstra uma menor incidência de defeitos, além de um menor tempo de secagem comparado ao processo realizado ao ar livre. Por mais simples que seja a construção do secador solar, as condições internas são sempre superiores às verificadas em ambiente externo e, até mesmo, durante a noite, se
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA – UNIR
CAMPUS DE ROLIM DE MOURA
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ENGENHARIA FLORESTAL
DISCIPLINA DE SECAGEM E PRESERVAÇÃO DA MADEIRA
conservam mais elevadas, propiciando uma secagem mais rápida (READ et al., 1974; BOIS, 1977; CHEN; ROSEN, 1979; TSCHERNITZ; SIMPSON 1979; SATTAR 1987; BAUER; 2003). Os secadores solares podem dividir-se em dois tipos básicos: modelos com coletores solares incluídos na estrutura e modelos em que o coletor se encontra no lado externo à câmara de secagem (OLIVEIRA et al., 1982). Os secadores solares incluídos na estrutura são denominados na literatura, em geral, de câmaras do tipo “greenhouse”, onde além de ser o mais comumente utilizado, tem como características principais o baixo custo e a facilidade de construção (PLUMPTRE, 1967). No entanto, a utilização de secadores solares em nível comercial ainda é escassa. Isto se deve, em parte, a falta de experiência tecnológica quanto ao emprego de meios de captação e armazenamento da energia solar, bem como a sua posterior circulação dentro da câmara. A otimização no funcionamento desses meios é que torna o emprego da secagem solar bastante eficiente para secagem de madeiras, sendo inclusive apropriado para regiões que apresentam condições climáticas desfavoráveis para secagem ao ar livre.
2. OBJETIVO Propor instalação de uma estufa solar para secagem de madeira serrada como alternativa econômica, sendo uma opção para a Universidade, a micro e pequenas empresas do setor madeireiro. 3. LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA 3.1 Localização da estufa A estufa será implantada próximo a casa de vegetação, localizada na Universidade Federal de Rondônia - UNIR, Campus Rolim de Moura - RO. Com latitude 11°42’19,79” W e longitude 61°45’33,58” O (Figura 1).
Figura 2: Representação estufa solar. Rolim de Moura - RO. A fundação será de concreto, tendo profundidade de 50 cm por 30 cm de largura. A câmara de secagem, será construída de alvenaria, estabelecendo nove pilares de concreto (15 cm x 20 cm x 200 cm), vinte e quatro vigas de concreto (20 cm x10 cm) e uma cinta de amarração (15 cm x 20 cm) no topo das paredes. As paredes tem uma espessura de 15 cm a 20 cm e será construído com tijolos de seis furos de produção local. Sendo, pintadas de preto hidroasfalto tanto no interior como no exterior. A parece central da estufa será construída de alvenaria com 2,40 m de altura e reforçada com uma viga de concreto com quatro ventiladores axiais integrados com diâmetros das hélices de 100 cm cada, sendo necessário a construção de um apoio de concreto para cada ventilador. Na parede do lado norte e sul serão necessárias quatro aberturas de cada lado, para renovação do ar no secador ("dampers"), tendo 25 cm de diâmetro cada, respectivamente. Sendo, estas numa altura de 75 cm na parede do lado sul, a partir da base da câmara de secagem e, 135 cm de altura da base na parede do lado norte. As duas portas serão instaladas no lado oeste, com dimensões de 1,80 m x 1,70 m (Figuras 3; 4; 5; 6).
Figura 3: Representação parede central. Rolim de Moura - RO. Figura 4: Representação aberturas para renovação do ar, lado norte. Rolim de Moura - RO. Figura 5: Representação aberturas para renovação do ar, lado sul. Rolim de Moura - RO. Figura 6: Representação portas lado oeste. Rolim de Moura - RO. A laje será feita de forma
Figura 8: Representação dutos. Rolim de Moura - RO. Figura 9: Representação teto falso. Rolim de Moura - RO. O teto falso será instalado no interior da câmara de secagem com altura de 180 cm. Este irá ser arranjado no limite da parede central e revestido toda área da câmara permitindo uma fenda de 40 cm de largura nas duas paredes laterais, onde a distância entre o teto falso e a laje também será de 40 cm. Para a construção do teto falso, serão utilizadas folhas de compensado (4 mm de espessura), na qual serão pregadas em vigas de madeira, que são arranjadas nas paredes laterais e central com altura de 180 cm. Todo material do teto falso será pintado de preto (Figura 9). A base do coletor solar será formada pela laje da câmara de secagem já prevista assim como as três paredes laterais de alvenaria construídas acima da laje em continuidade as partes das paredes dos lados sul, oeste e leste, respetivamente. Na parede do sul terá a necessidade de quatro aberturas de 80 cm x 60 cm o que dará acesso para o coletor. Sob a base, o coletor terá um teto de vidro feito a partir de uma construção de vigas de madeira e folhas de vidro (Figura 10).
Quatro vigas comuns (550 cm x 10 cm x 5 cm) serão montadas nas paredes do norte e do sul, respetivamente, sendo duas vigas entre as paredes. Para evitar flexão, esta viga do meio será suportada por duas pernas mancas curtas (70 cm x 10 cm x 5 cm). Onze vigas serão confeccionadas e montadas acima das vigas da parede do norte, sul e do meio, respetivamente. A distância entre duas vigas é igual à largura da folha do vidro (99 cm) mais 3 cm. Estes 3 cm são necessários para dar espaço para os parafusos, que precisam passar entre as folhas de vidro (Figura 10). Para fabricação das vigas confeccionadas, serão utilizadas duas tábuas (550 cm x 10 cm x 2.5 cm cada) sendo pregadas num ripão (550cm x 5cm x 5cm) para formar uma calha. Seis furos serão feitos no ripão para receber os parafusos (6" x 1/4"), nas posições de 10 cm, 105 cm, 220 cm, 330 cm, 445 cm e 540 cm, respectivamente. A calha de madeira será revestida com uma folha fina (ca.0.2mm) de alumínio (550cm x 20cm), forçada para dentro da calha de madeira até o fundo dela formando assim uma calha de alumínio, pregada no topo das tábuas laterais. Os filetes de borracha (550cm x 2.5cm x 0.55cm) serão colados na folha de alumínio nas duas tábuas laterais. Debaixo das porcas será colocado borracha para vedar a calha. As vinte e duas tábuas para fixar o vidro (550cm x 10cm x 2.5cm) serão preparadas com furos nas mesmas posições que os furos da viga confeccionada. O piso da câmara de secagem será construído a partir de uma camada de concreto, na qual, deverá apresentar uma capacidade máxima de 4 toneladas de carga de madeira para cada compartimento. O piso será pintado de preto hidroasfalto. 4.2 Funcionamento O funcionamento é básico, sendo necessário apenas: uma câmara de secagem em alvenaria, na qual se empilhará a madeira, um teto de vidro para captura da energia solar, e quatro ventiladores que farão a circulação do ar. No decorrer do dia, o sol aquecerá o ar no interior do teto de vidro, onde o ar quente será deslocado pelos ventiladores por meio da pilha de madeira, diminuindo assim seu teor umidade. Para o empilhamento, far-se-á necessário colocar a primeira camada de madeira serrada na base da pilha, tendo uma abertura de aproximadamente 2,5 cm entre as madeiras. Com isso, utiliza-se separadores (tabiques) entre as camadas de madeiras com uma distância de 50 cm. É ideal colocar os separadores um sob o outro formando assim uma linha vertical, bem como, nos dois extremos das madeiras.
6. ORÇAMENTO DO PROJETO
Itens Quantidade Valor unitário R$ Valor total R$ Cimento 50 kg 88 57,00 5.516, Vedalit l 5 15,00 75, Cal 20 Kg 88 14,50 1.276, Tijolo milheiro 4000 820,00 3.280, Ferro 3/16 barras m 400 Ferro 5/16 barras m 400 Brita m 10 175,00 1.750, Areia fina m 7 125,00 875, Areia grossa m 16 125,00 2.000, Seixo m 10 130,00 1.300, Parafuso (6” x 1/4”) 10 2,00 20, Porca (1/4) (3/4) 10 0,60 6, Itens Quantidade Valor unitário R$ Valor total R$ Arruela (1/4) (3/4) 4 0,50 2, Arame cozido kg 4 25,00 100, Chapa de compensado 4 mm 70 m^2 Chapa de vidro temperado 4 mm 1,20 m x 0,99 m indústria 50 chapas 285,00 14.250, Chapa de alumínio liso 6,0 x 0,20 m 11 chapas Borracha em faixa 20 x 5, mm (preço em m) 121 m Tubo de PVC (diâm. 25cm) 1,60 m- barra 6 m
Tubo 3/4” m 18 7,00 126, Curva 3/4” 1 9,00 9, Luvas 3/4” 4 1,50 6, Condulete 3/4” tipo T 3 Condulete 3/4” tipo LL 1
Condulete 3/4” tipo LB 1 Buxas 3/4” 4 Braçadeira 3/4” tipo D 10 Cabo de 2,5 mm (No 12) - m 70 25,00 1.750, Disjunctor trifásico 15ª 1 48,00 48, Porta 1,80 m x 1,70 m 2 175,00 350, Hidroasfalto 18 L 15 280,00 4.200, Carvão vegetal kg 800 Ventilador axial Trilho 5 m 30 20,00 3.000, Lajotas Tábuas (p/viga confeccionada) 550 x 10 x 2.5 cm 12
Itens Quantidade Valor unitário R$ Valor total R$ Ripões (p/viga confeccionada) 550 x 5 x 5 cm 6
Vigas 550 x 10 x 8 cm 5 6 Perna mancas 60 x 10 x 10 cm (1,5 m)
TOTAL 40.006,
7. REFERÊNCIAS
ALVARES, C. A.; STAPE, J. L; SENTELHAS, P. C.; GONÇALVES, J. L. M.;
SPAROVEK, G. Köppen’s climate classifiation map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift , v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013. BAUER, K. Developmentand optimisation of a low-temperature drying schedule for Eucalyptus grandis (Hill) ex Maiden in a solar-assisted timber dryer. 2003. 178 f. Tese (Doutorado em Ciências Agrárias) – Fakultät Agrarwissenschaften der Universität Hohenheim, Hohenheim.
VITAL, B. R.; COLLOM, J. L. Secador solar para madeira. Viçosa: Imprensa Universitária da Universidade Federal de Viçosa, 1974. 34 p.
