DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA
UNIVERSIDADE DO MINHO
Eliminao de Condensados Formados no
Evaporador de Refrigerao
Apresentao de Meia-Vida
Integradora VI 2014/2015
Grupo 2 Tutor: Pedro Lobarinhas
A52760 Miguel Machado
A63237 Carlos Dias
A65226 Jos Carvalho
A68556 Rui Costa
A68599 Marco Nogueira
A68609 Joo Paulino
A68627 Fabiano Silva
A68639 Srgio Costa
A68640 Rui Fernandes
A68661 Guilherme Simes
1. Objetivos
2. Estado da arte formao e eliminao de condensados
3. Introduo ao Ciclo Terico de Carnot Invertido
4. PRIMUS 90 da Jordo Cooling Systems
Componentes
Esquema de funcionamento (fluido frigorigneo e ar)
Ciclo Real Carnot do mural refrigerado PRIMUS 90
5. Planeamento
6. Referncias bibliogrficas
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA
UNIVERSIDADE DO MINHO
Sumrio:
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
1. Objetivos
Estudar um sistema que elimine os condensados o mais eficientemente possvel;
Partindo de solues j existentes no mercado, vo ser comparadas as especificaes dos vrios
sistemas recorrendo a conceitos relativos UC
Teoria de Projeto Mecnico;
Efetuando vrias medies (temperatura, velocidades de entrada e sada do ar, consumo
energtico) no mural refrigerado adotado para o
estudo, sero estimados possveis valores da
quantidade de gua condensada que, depois ter
de ser eliminada de forma autnoma, e com o
menor consumo possvel de energia.
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
2. Estado da arte - formao e eliminao de condensados
O ar (mistura de vapor de gua e ar seco) que passa pelas alhetas do evaporador atinge o ponto de orvalho -
temperatura abaixo da qual atingida uma condio de
saturao e o vapor de gua condensa)
Estando o evaporador a temperaturas negativas, o condensado acaba por congelar nas alhetas
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
2. Estado da arte - formao e eliminao de condensados
Mtodos de eliminao de condensados
Ar gua
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
2. Estado da arte - formao e eliminao de condensados
Eltrico Gs Quente
(Continuao)
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
2. Estado da arte - formao e eliminao de condensados
Anticongelante
(Continuao)
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
3. Introduo ao Ciclo Terico de Carnot Invertido
O ciclo por compresso de vapor possui cinco componentes bsicos:
- Fluido frigorigneo - neste caso, o R404a
- Evaporador;
- Compressor;
- Condensador;
- Dispositivo de expanso capilar de expanso.
O desempenho de uma mquina de refrigerao pode ser medido pelo Coeficiente de Performance (COP), dado pela expresso[1]:
=
=
H=
13 1
> 1 (1)
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
3. Introduo ao Ciclo Terico de Carnot Invertido
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
4. PRIMUS 90 da Jordo Cooling Systems
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
4. PRIMUS 90 - Componentes
EvaporadorCompressor
Condensador Capilar de expanso
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
4. PRIMUS 90 Esquema de Funcionamento
Circuito do ar no mural
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
4. PRIMUS 90 Ciclo Real Carnot Invertido
Multmetro Kaise VA40B
Caractersticas Gama Sensibilidade
Temperatura-55C~0C
1C~1000C
5.0%
2.0%
Medies de temperatura
Ponto de medio
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
4. PRIMUS 90 Ciclo Real Carnot Invertido
Diagrama Mollier P-h do fluido frigorigneo R404a
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
4. PRIMUS 90 Ciclo Real Carnot Invertido
Diagrama T-s do fluido frigorigneo R404a
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
5. Planeamento trabalho em curso
Anemmetro Pacer
Instruments HTA4200
Perfil de velocidades de sada e entrada de ar
- Gama de resoluo: 0,01 m. s-1
- Preciso: 1,0% por cada 1 dgito
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
Ts
Te
Velocidade de entrada do ar
Estimativa da quantidade mxima de gua condensada
Caudal Volmico ar [m3.s1]
= .
= [m3.s1] [.m3]
Caudal mssico ar [kg.s-1]
Grfico Psicromtrico
(Te ; HR) W
W - Humidade especifica do
ar [gH2O/kgarseco]
W [kgH2O/kgarseco] . [kg.s-1]
Caudal mssico gua [kg.s-1] m = t [s] . [kg.s-1]
Massa de gua [kg]
5. Planeamento trabalho em curso
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
(Continuao)
Com o ar (a Ts) que sai pela grelha superior e pelos pequenos orifcios dos painis, pode-se igualmente determinar a
quantidade de gua que sai;
Assim, possvel, teoricamente, prever a quantidade de gua que condensa no evaporador:
Massa de gua condensada = Massa de gua entra - Massa de gua sai
5. Planeamento trabalho em curso
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
Quantidade gua condensada terica vs real
- Experimentalmente, ser medida a
quantidade de gua condensada,
fazendo passar a gua que vem da
tubagem do kit de eliminao de
condensados diretamente para um
recipiente;
- Ao fim de um dado tempo, ser
pesado o recipiente e essa massa
subtrada massa inicial, dar a
quantidade de gua condensada real.
t
5. Planeamento trabalho em curso
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
5. Planeamento trabalho em curso
Consumo energtico terico vs real
Componentes Quantidade Potncia [W]
Tempo
funcionamento
dirio [horas]
Consumo
[kWh]
Kit Elimin. Cond. 1 750 24 18
Iluminao 1 130 13 1,69
Ventiladores
Evaporadores3 10 24 0,72
Ventiladores dos
condensadores3 36 24 2,59
Compressores 2 930 12 22,32
Total 45,32
Consumo energtico dirio dos componentes
Custo mensal da energia gasta pelo mural
Consumo mensal de energia
[kWh]
Preo da energia eltrica
[euros por kWh]
Custo mensal da energia
eltrica gasta [euros]
1359,66 0,1853 251,94
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
5. Planeamento trabalho em curso
Percentagem de consumo energtico de cada componente
Resultados experimentais
Existem dois cabos de alimentao:
1) Uma responsvel por alimentar o grupo
compressor e os ventiladores do
condensador e evaporador;
2) Outra para o kit de evaporao e para a
iluminao do mural.
Resultados
Cabo
Tempo [horas] Consumo
[kWh]
Consumo
correspondente
a um dia [kWh]
1 52 49,53 22,86
2 9 7,26 19,37
Total 42,23
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
5. Planeamento
Tarefas\Semanas1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
F. Medio de parmetros experimentalmente no
Mural
H. Calculo de Ganhos Trmicos e Eficincias
Energticas
J. Anlise da formao de condensados
K. Propostas de Sistema de eliminao de
condensados
L. Estudo das melhores propostas
M. Escolha de um sistema Final
N. Elaborao do sistema final de eliminao de
condensados
O. Estudo de dois componentes do mural com
clculos de tenses e desenhos de produo
Seminrios Avaliaes Todos os elementos Alguns elementos Semana acadmica
1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias
6. Referncias Bibliogrficas
[1] Stoecker, W.F.; Saiz Jabardo, J.M. Refrigerao Industrial. 2ed. So Paulo: Edgard Blcher ltda., 2002. ISBN 84-376-0219-X
[2] Frana, Fernando - Controle Trmico de Ambientes. p.7-15. [Consult. 10 Mar. 2015]. ISSN 1048-6542
[3] Mesquita, Nuno Documentos do Projecto. Resumo da teoria de refrigerao [Em linha]. 2009, p. 1-17. [Consult. 12 Mar. 2015].
Disponvel na internet:
. ISSN 1048-
6542
[4] Machado, Humberto A. Refrigerao e ar condicionado [Em linha]. 2009, p. 31-41. [Consult. 17 Mar. 2015].Disponvel na internet
. ISSN
1048-6542
[5] Castro, Jos Apostila: Refrigerao [Em linha]. p. 19-31. [Consult. 3 Mar. 2015]. ISSN 1048-6542
[6] Nunes, Amaral Psicrometria e Grfico Psicromtrico [Em linha]. p. 21-53. [Consult. 19 Fev. 2015]. ISSN 1048-6542
[7] Jordo Cooling Systems Murais compactos Primus [Em linha]. p. 1-8. [Consult. 5 Fev. 2015]. Disponvel na internet:
. ISSN 1048-6542
[8] ELCO Shaded pole motors [Em linha]. p. 1-40. [Consult. 6 Abr. 2015].Disponvel na internet: < http://www.elco-spa.com/Catalogs/PSC.pdf>. ISSN 1048-6542
[9] ACC Compressors - MX18TG VE01 [Em linha]. p. 1-2. [Consult. 30 Mar. 2015].
Disponvel na internet:< http://www.refair.fi/images/technical/Cubigel/MX18TG.PDF>. ISSN 1048-6542
[10] DuPont Thermodynamic Properties of DuPont Suva 404 (HP62) Refrigerant [Em linha]. p. 1-20. [Consult. 2 Abr. 2015].Disponvel na internet:
. ISSN 1048-6542
Obrigado pela vossa ateno!
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