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Implementação de um sistema integrado de energia, para cura de queijo, com utilização de energias renováveis e Phase Changing Material (PCM’s)
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| 8.6 MB | Adobe PDF |
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Abstract(s)
O estágio académico na Hiperfrio visa aprofundar o conhecimento da indústria de refrigeração, por meio de atividades práticas e do desenvolvimento de um projeto que consiste na implementação de sistema integrado para a produção de queijo utilizando energias renováveis e phase-changing material (PCM). Atualmente, a procura de energias renováveis é incentivada pela União Europeia (UE), que busca transformar a Europa num continente líder na produção de energia limpa, reduzindo a pegada de carbono. A aplicação dessas tecnologias na indústria, é crucial devido ao alto consumo energético envolvido, principalmente na produção e conservação de alimentos, áreas essenciais para a sociedade. O projeto abrange tanto as fases de produção como de cura do queijo. Na produção, são necessários os processos de pasteurização e coagulação, ambos utilizando água quente para aquecer o leite ou a coalhada. Este aquecimento será fornecido por uma caldeira a pellets, com a possibilidade de utilização de outros combustíveis, e através de coletores solares. Para a cura do queijo, que é realizada numa câmara frigorífica com controlo de humidade, será implementado um sistema de refrigeração com R744 (dióxido de carbono), juntamente com um permutador de calor para apoio ao aquecimento de água. A alimentação será garantida por um conjunto de painéis fotovoltaicos que geram eletricidade durante o dia, complementados por um aerogerador e baterias, responsáveis por armazenar o excedente e fornecer energia durante os períodos sem produção. O objetivo do sistema é ser totalmente autónomo, utilizando tecnologias como sistemas de aquecimento passivo, geração de energia, e PCM para otimizar as horas de funcionamento dos equipamentos. Após a conclusão da instalação, será possível produzir queijo e recolher dados sobre o consumo térmico e elétrico, que poderão ser utilizados para a otimização futura do sistema.
Abstract The academic internship at Hiperfrio aims to deepen knowledge in the refrigeration industry through practical activities and the development of a project that involves implementing an integrated system for cheese production using renewable energy sources and phase-changing materials (PCM). Currently, the European Union (EU) is promoting the adoption of renewable energy, aiming to establish Europe as a leader in clean energy production and reduce its carbon footprint. The application of these technologies in industry is critical due to the high energy consumption involved, particularly in food production and preservation, essential areas for society. The project covers both the production and curing stages of cheese, In the production phase, pasteurization and coagulation processes require hot water to heat milk or curd. This heating will be supplied by a pellet boiler, with the possibility of using alternative fuels, and supplemented by solar collectors. For cheese curing, which takes place in a refrigerated chamber with humidity control, a CO₂ (R744) refrigeration system will be implemented, accompanied by a heat exchanger to support water heating. Power will be supplied by a set of photovoltaic panels that generate electricity during the day, complemented by a wind turbine and batteries to store surplus energy and provide power during periods without generation. The system's objective is to be fully autonomous, utilizing technologies such as passive heating systems, energy generation, and PCM to optimize equipment operating hours. Upon installation completion, it will be possible to produce cheese and collect data on thermal and electrical consumption, which can be used for future system optimization.
Abstract The academic internship at Hiperfrio aims to deepen knowledge in the refrigeration industry through practical activities and the development of a project that involves implementing an integrated system for cheese production using renewable energy sources and phase-changing materials (PCM). Currently, the European Union (EU) is promoting the adoption of renewable energy, aiming to establish Europe as a leader in clean energy production and reduce its carbon footprint. The application of these technologies in industry is critical due to the high energy consumption involved, particularly in food production and preservation, essential areas for society. The project covers both the production and curing stages of cheese, In the production phase, pasteurization and coagulation processes require hot water to heat milk or curd. This heating will be supplied by a pellet boiler, with the possibility of using alternative fuels, and supplemented by solar collectors. For cheese curing, which takes place in a refrigerated chamber with humidity control, a CO₂ (R744) refrigeration system will be implemented, accompanied by a heat exchanger to support water heating. Power will be supplied by a set of photovoltaic panels that generate electricity during the day, complemented by a wind turbine and batteries to store surplus energy and provide power during periods without generation. The system's objective is to be fully autonomous, utilizing technologies such as passive heating systems, energy generation, and PCM to optimize equipment operating hours. Upon installation completion, it will be possible to produce cheese and collect data on thermal and electrical consumption, which can be used for future system optimization.
Description
Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica, na Área de Especialização de Energia, Refrigeração e Climatização
Keywords
Potência térmica Consumo elétrico Cura do queijo Materiais de mudança de fase Thermal power Electrical consumption Cheese curing Phase changing material
Citation
CALVO, Francisco José Abreu e Silva Barradas – Implementação de um sistema integrado de energia, para cura de queijo, com utilização de energias renováveis e Phase Changing Material (PCM’s). Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. 2024. Dissertação de Mestrado.