Estudo experimental da formação de gelo em evaporadores

• Autor(a) principal: Firme, António Pedro da Fonseca
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/5870
• topic: Evaporador; Formação de Gelo; Permutador de Calor; Sistema de Refrigeração; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

A eficiência energética assume atualmente uma das maiores preocupações da sociedade, aos pequenos e grandes consumidores de energia exige-se o uso racional e eficiente das fontes de produção existentes, e aos fabricantes de sistemas elétricos exige-se o desenvolvimento e produção de equipamentos energeticamente eficientes. A refrigeração assume uma das frações mais significativas do consumo energético a nível mundial, pelo que o aumento da eficiência dos sistemas de refrigeração é um desafio no seio da engenharia. A necessidade de obtenção de temperaturas inferiores às existentes no meio ambiente para conforto térmico e conservação de alimentos é atualmente inevitável, assim exige-se que os sistemas de refrigeração, em particular o componente evaporador, operem a temperaturas inferiores às do ponto de congelação da água, facto que inequivocamente propicia a formação de gelo nas suas superfícies. A formação de gelo é prejudicial para o sistema a nível energético e térmico pelo que, a sua atenuação ou remoção é essencial de modo a garantir as condições de funcionamento desejadas. Para determinar as medidas de atenuação da formação de gelo mais eficientes é importante perceber quais os fatores que influenciam a sua formação e qual a sua contribuição individual. Com o presente trabalho analisou-se a influência da temperatura do ar, humidade do ar e caudal volúmico do ar na formação de gelo num permutador de calor. A acoplação deste componente a uma unidade de tratamento de ar permitiu com o auxílio de uma unidade de ar condicionado e uma unidade de arrefecimento a variação das condições de ensaio. A adequada monitorização de todo o sistema possibilitou a observação minuciosa da formação de gelo nas diversas situações distintas. Adicionalmente realizaram-se dois ensaios com interrupção da unidade de arrefecimento com intuito de observar a eficácia de uma medida de atenuação da formação de gelo inovadora proposta neste trabalho. Dos resultados obtidos concluiu-se que a formação de gelo acentua-se com o aumento da humidade relativa do ar, com a diminuição da temperatura do ar ou com a diminuição do caudal volúmico do ar. Verificou-se ainda que a existência de um ciclo de descongelação estratégico durante o tempo de funcionamento é benéfico para o sistema de refrigeração em estudo, atenuando significativamente a formação de gelo no permutador de calor.