Estudo experimental para a avaliação do ruído, performance e eficiência energética de motoventiladores

• Autor(a) principal: Pereira, Ivan Normano Pinho
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/10501
• topic: Eficiência Energética; Ruído; Motoventilador; Curva Característica; Ensaios Experimentais; Energy Efficiency; Noise; Fan Motor; Fan Characteristic Curve; Experimental Tests; Energia

O setor da refrigeração está atualmente a acompanhar a tendência mundial pela procura da sustentabilidade quer em aspetos relacionados com as emissões de gases com efeito de estufa devido aos fluidos frigorigéneos utilizados, quer em aspetos relacionados com o consumo da energia elétrica de diversos componentes, como compressores e motoventiladores, utilizados em evaporadores e condensadores. Outro aspeto fundamental a ter em conta é o ruído gerado pelos equipamentos de refrigeração comercial e industrial. Este estudo incidiu sobre os motoventiladores e à análise de desempenho dos conjuntos de motores elétricos de polos sombreados e de comutação eletrónica (ECM), com hélices de sucção de diferentes geometrias, ângulos de ataque das pás (28 º e 34 º) e rugosidades (0,36 μm e 3,36 μm). A metodologia utilizada foi a análise comparativa das curvas características e nível de ruído entre diversos modelos de motoventiladores ensaiados. Foi efetuada uma análise das incertezas experimentais dos resultados, das variáveis medidas como a potência elétrica, caudal, ruído, rotações do motor e pressão estática do motoventilador. Verificou-se que os motores de comutação eletrónica apresentaram reduções de consumo de energia elétrica entre 57 % a 86 % quando comparados com os motores de polos sombreados. O aumento do ângulo de ataque nas pás permitiu aumentar a capacidade de ventilação entre 2% a 29 % provocando um aumento no consumo elétrico entre 22 % a 84 % e um aumento no ruído até 3,9 dB(A) quando utilizados em conjunto com os motores ECM ensaiados. A menor rugosidade nas hélices permitiu aumentar ligeiramente a capacidade de ventilação, entre 3 % e 4 %. Padrão este verificado em todos os motores ensaiados sem consequência ao nível do consumo elétrico tendo em conta as incertezas associadas à sua medição. Relativamente às geometrias ensaiadas, verificou-se que nenhuma conseguiu aliar uma capacidade de ventilação superior com uma diminuição no consumo elétrico e no nível de ruído. A seleção do conjunto de motor elétrico e hélice mais eficiente depende do ponto de funcionamento do sistema. A utilização da hélice mais adequada relativamente à hélice menos adequada, a cada um dos parâmetros, pode aumentar a capacidade de ventilação até 31 %, ou uma diminuição no consumo elétrico até 57 % na utilização de motores ECM e 8 % na utilização de motores de polos sombreados ou uma diminuição no nível de ruído até 4,8 dB(A).