Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:18:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 105504.pdf: 4600494 bytes, checksum: b8c2ceb76a50cfbdbddbe51305dfda02 (MD5) Previous issue date: 1996 / Modelo numérico para a simulação do escoamento de fluídos refrigerantes ao longo de tubos capilares usados como dispositivos de expansão em sistemas de refrigeração. Considera-se o tubo capilar reto, horizontal com escoamento unidimensional, adiabático, em regime permanente e sem regiões de metaestabilidade. Usa-se o modelo de dois fluídos na região bifásica, considerando tanto o não-equilíbrio hidrodinâmico quanto o térmico. O modelo foi validado comparando os seus resultados com dados experimentais disponíveis no Núcleo de Pesquisa em Refrigeração, Ventilação e Condicionamento de Ar do Departamento de Engenharia Mecânica do UFSC. O erro absoluto médio obtido entre as vazões mássicas críticas calculadas e medidas foi de 2,4% e entre os valores dos comprimentos do tubo capilar calculados e medidos foi de 4,5%. O modelo de dois fluídos permite uma abordagem mais realista do escoamento bifásico no interior de tubos capilares. Porém, essa sofisticação implica no uso de um maior número de equações constitutivas em relação ao modelo homogêneo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T22:43:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 107011.pdf: 23235072 bytes, checksum: 7965fc421c708a287dcd45689e410ac1 (MD5) Previous issue date: 1997

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-03-04T18:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307726.pdf: 4342097 bytes, checksum: 4f456cdabcf7b81e96a45595a74fb5a9 (MD5) / Os programas governamentais de eficiência energética têm se tornado cada vez mais exigentes quanto à utilização racional e eficiente das fontes de energia, com ações que forçam os fabricantes a desenvolverem produtos de alto desempenho e estimulam os consumidores a adquiri-los. No segmento de refrigeração comercial, responsável por uma significativa parcela do consumo energético nacional, os equipamentos trabalham geralmente com temperaturas de evaporação próximas a -10°C, o que favorece o acúmulo de geada sobre a superfície do evaporador. Dependendo da espessura da camada de geada, observa-se uma drástica redução na taxa de transferência de calor, devida aos efeitos combinados da baixa condutividade térmica da geada e do aumento da perda de carga no lado do ar. Esse último causa um impacto marcante sobre a vazão de ar em circulação. No entanto, a maioria dos trabalhos disponíveis na literatura despreza tal efeito, independentemente da redução da área de passagem do escoamento de ar. Dessa forma, o presente trabalho se propõe a investigar o impacto da formação de geada sobre a capacidade de refrigeração de sistemas comerciais, considerando o acoplamento hidrodinâmico do par evaporador-ventilador. Um aparato experimental capaz de controlar as principais variáveis envolvidas no fenômeno foi construído para obtenção de uma base de dados experimental. Adicionalmente, empregando os princípios de conservação da massa, energia e quantidade de movimento, desenvolveu-se um modelo matemático para simular o crescimento da camada de geada sobre a superfície do evaporador considerando o acoplamento existente entre o ventilador e o evaporador. A base de dados foi empregada para obtenção de uma correlação inédita para a densidade da geada. Os resultados numéricos apresentaram boa concordância com a base de dados, permanecendo dentro da faixa de incerteza das medições. Verifica-se que a elevação do grau de super-resfriamento provoca o aumento da taxa de transferência de massa e a redução da densidade da geada, resultando em uma camada de geada mais espessa. Foram observadas reduções de até 40% na taxa de transferência de calor devido à formação de geada. Adicionalmente, verificou-se que o ventilador e o evaporador devem ser projetados de forma acoplada a fim de manter a capacidade de refrigeração durante um maior período de tempo. / This study presents a numerical and experimental analysis of the thermal-hydraulic performance of tube-fin evaporators for light commercial refrigeration systems under frosting conditions. Since such a kind of appliance is generally designed with air curtains or subjected to frequent door opening, a certain amount of the ambient air infiltrates into the refrigerated space. This promotes the growth of a frost layer on the evaporator surface, which may completely block the gap between the fins if a proper defrost operation does not take place. The frost layer reduces the system cooling capacity by adding an extra thermal resistance to the evaporator tubes and also by reducing the fan-supplied air flow rate. In this study, a closed-loop wind tunnel was used to measure the thermal performance of tube-fin evaporators with different geometries. The air temperature and humidity at the inlet of the evaporator were controlled by the wind tunnel system, while a secondary refrigeration loop was used to set the evaporator surface temperature. The air flow rate was controlled by a variable-speed fan which emulates the real fan behavior. Moreover, frost thickness measurements were also carried out by using a digital camera equipped with zoom lens. The numerical results were compared with the experimental accumulated mass of frost, air pressure drop, air flow rate and cooling capacity, with all the predictions falling within the experimental band of uncertainties. Based on this comparison, a new correlation for the frost density was developed to be specifically applied to light commercial refrigeration products. The results show evaporator cooling capacity reductions up to 40% due to frost formation process. It was observed that the effect of the reduction of the air flow rate on the evaporator cooling capacity surpasses that of the extra thermal insulation of the frost layer. Furthermore, it was observed that, after a reasonable amount of frost has been grown, the louvered-fin evaporator showed a 10% lower cooling capacity when compared to the wavy-fin evaporator with the same fin pitch. These results indicate that under frosting conditions the pair fan-evaporator must be designed as a coupled system, in order to maintain the original refrigeration capacity for longer periods, increasing the time between successive defrosting processes and, therefore, improving the thermal performance of the entire system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304880.pdf: 3296956 bytes, checksum: 5d2475c7c0f1114bb33db6426fa93aff (MD5) / A distribuição de temperatura em componentes de compressores afeta as suas eficiências volumétrica e isentrópica, bem como a sua confiabilidade e a lubrificação hidrodinâmica dos mancais. Apesar da importância de conhecer essa distribuição de temperatura, a transferência de calor associada é de difícil modelação, sendo influenciada pela eficiência do motor elétrico, pelo atrito viscoso nos mancais e pelo escoamento de fluido refrigerante e óleo lubrificante. A presente dissertação apresenta um modelo de simulação térmica desenvolvido para prever as temperaturas de diferentes componentes de um compressor alternativo de refrigeração doméstica. O modelo leva em consideração os principais mecanismos de troca de calor no interior do compressor, como condução, convecção, radiação e advecção decorrente do escoamento do óleo e do gás refrigerante. Com este objetivo, a equação da conservação da energia foi aplicada e resolvida numericamente em 63 elementos geométricos simplificados do compressor, empregando um circuito térmico equivalente e correlações de troca de calor disponíveis na literatura. Assume-se que o compressor opera em regime plenamente cíclico e resolvem-se os processos de compressão e de transferência de calor de forma acoplada. Após a validação do modelo, procede-se uma análise detalhada da transferência de calor no interior do compressor em diferentes condições de operação. Resultados são apresentados para a temperatura e o fluxo de calor em cada um dos componentes, permitindo a quantificação de parâmetros de eficiência global do compressor. / The temperature distribution in a reciprocating compressor affects its volumetric efficiency, lubrication and reliability. Nevertheless, the modeling of all heat transfer processes that take place in such application is a difficult task because it is strongly related to the efficiency of both the electrical motor and the crankshaft mechanism, and also the flow of lubricating oil and refrigerant fluids inside and outside the compression chamber. This dissertation presents a model based on the thermal network circuit aproach developed to predict the temperature of the components of a reciprocating compressor. The model takes into account the main heat transfer mechanisms, such as conduction, convection, radiation and advection due to the flow of oil and refrigerant. The compressor is divided into 63 simplified geometry elements in which the energy equation is applied and solved numerically, by using a thermal network circuit and heat transfer correlations available in the literature. The compressor is assumed to be in a cyclic steady-state operating condition, with the compression process and heat transfer being modeled in a segregated but coupled manner. The thermal network circuit model is computionally inexpensive and allows a thorough understanding of the heat transfer process in the compressor. After being validated with reference to experimental data, the model is used to investigate heat transfer in a reciprocating compressor under different operating conditions. Results are provided for the temperature and heat flux at different components and also for the compressor overall eficiency.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2011. / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316850.pdf: 1172109 bytes, checksum: 6db85c45f7b3ff2f6c614a1873c27073 (MD5) / Com a implantação da maricultura em Santa Catarina, o Estado alcançou um patamar de destaque na produção aquícola, posicionando-se como líder na produção de ostras e mexilhões no Brasil e segundo maior produtor de moluscos bivalves da América Latina, sendo o Chile o primeiro. No entanto os produtos da maricultura catarinense ainda atingem um mercado regionalizado e sazonal. Porém, há expectativa de ampliação de mercado através da identificação de novos produtos, novas técnicas de conservação, aumento do volume de produção e agregação de valor. As bactérias láticas (BL) são micro-organismos conhecidos por aumentar a segurança, preservar a qualidade, desenvolver novos sabores característicos e melhorar a qualidade nutricional dos alimentos através da redução no pH do alimento, à competição por nutrientes e a produção de metabólitos inibidores (STILES, 1996), com destaque aos peptídeos antibacterianos denominados bacteriocinas.O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade de bacteriocinas produzidas pela cepa de Lactobacillus plantarum ATCC 8014 na qualidade físico-química e microbiológica de mexilhões Perna perna desconchados e refrigerados. Amostras (150 gramas) de mexilhão desconchado foram submetidas a imersão em 4 diferentes soluções (tratamentos), com objetivo de avaliar-se a qualidade microbiológica e físico-química ao longo de 17 dias de estocagem sob refrigeração (4 °C ± 1 °C). Os tratamentos utilizados foram: A: caldo de bacteriocinas produzidas pela bactéria Lactobacillus plantarum ATCC 8014; B: solução de ácido lático 6% v/v; C: solução de hipoclorito de sódio 5 mg/L; D: água destilada (controle). As amostras foram analisadas nos dias 0, 3, 6, 10, 13 e 17, quanto a: microbiológicos: contagem de coliformes a 45 °C; estafilococos coagulase positiva; Salmonella spp; Listeria spp; contagem de mesófilos anaeróbios; contagem de psicrófilos a 7 °C; físico-químicos: pH; bases voláteis totais (N-BVT) e acidez em solução normal. Ao final do experimento o tratamento A manteve a qualidade microbiológica aceitável para o consumo até o período entre o 7° dia e o 10° dia. Este resultado também pode ser alcançado pelo tratamento b, porém com uma acidificação do meio mais pronunciada (pH 4,06). Os valores de pH não variaram significativamente. Foram encontrados valores menores para os tratamentos B e A respectivamente, devido a acidificação das amostras em virtude da quantidade de ácido lático adicionado na solução do tratamento B e do ácido lático (em menor quantidade) produzido por Lactobacillus plantarum no caldo MRS para produção de bacteriocinas (tratamento A). Os valores de N-BVT mais elevados foram identificados nos tratamentos C e D, provavelmente devido a maior multiplicação bacteriana, causadora de deterioração precoce nas amostras e liberação do nitrogênio através das bases voláteis.<br> / Abstract : With the establishment of mariculture in Santa Catarina, the state reached a level of prominence in aquaculture production, positioning itself as a leader in production of oysters and mussels in Brazil and the second largest producer of shellfish in Latin America, Chile being the first. However the products of Santa Catarina mariculture still reach a regionalized and seasonal market. However, it is expected to expand the market by identifying new products, new conservation techniques, increase in production volume and adding value. The lactic acid bacteria (LAB) are microorganisms known to increase safety, preserve the quality, developing new flavors and improve the nutritional quality of foods by reducing the pH of the food, competition for nutrients and production of inhibitory metabolites (STILES, 1996), with emphasis on antimicrobial peptides called bacteriocins. The objective of this study was to evaluate the activity of bacteriocins produced by Lactobacillus plantarum ATCC 8014 in the physico-chemical and microbiological quality of Perna perna shucked mussels and chilled. Samples (150 grams) of shucked mussels were subjected to immersion in 4 different solutions (treatments), in order to evaluate the microbiological and physical-chemical quality over 17 days of storage under refrigeration (4 ° C ± 1 ° C ). The treatments were: A: broth of bacteriocins produced by Lactobacillus plantarum ATCC 8014; B: solution of lactic acid 6% v/v; C: sodium hypochlorite solution 5 mg/L; D: distilled water (control). The samples were analyzed on days 0, 3, 6, 10, 13 and 17, as: microbiological counts of: coliforms at 45 °C; coagulase-positive staphylococci; Salmonella spp; Listeria spp; anaerobic mesophilic count; psychrophiles at 7 ° C count; physical-chemical: pH, total volatile bases (TVB-N) and acidity in normal solution. At the end of the experiment, treatment A maintained the microbial quality acceptable for consumption until the period between the 7th day and 10th day. This result can also be achieved by treating b, but with a more pronounced acidification of the medium (pH 4.06). The pH values did not vary significantly. Found lower values for treatments B and A respectively, due to acidification of the samples because of the added amount of lactic acid in the treatment solution B and lactic acid (to a lesser extent) produced by Lactobacillus plantarum in MRS broth for the production of bacteriocins (treatment A). The TVB-N values were identified highest in the treatments C and D, probably due to increased bacterial growth, causing early deterioration in the samples and release of nitrogen through the volatile bases.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:49:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318579.pdf: 2684043 bytes, checksum: ead45ce72d9d2a3c6762b40cc67dc232 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um Sistema Especialista para diagnóstico das causas fundamentais dos problemas de baixo desempenho em compressores herméticos para refrigeração doméstica. O sistema foi desenvolvido para ser usado como ferramenta de suporte nas fases finais de implantação dos novos projetos de compressores. Foram implementados diagnósticos para os principais atributos de desempenho do compressor, a saber: capacidade de refrigeração, consumo de potência, mínima tensão de partida e ruído. Primeiramente, são revisados os conceitos fundamentais relativos a compressores herméticos e seus componentes, assim como para seus principais atributos de desempenho e problemas associados. Também são apresentados os fundamentos de Sistemas Especialistas e sua aplicação no desenvolvimento do Sistema Especialista. A seguir, é exposto o desenvolvimento do Sistema Especialista e seus processos de aquisição e representação do conhecimento, implementação do código computacional, verificação e validação do sistema. As conclusões mostram que a metodologia de Sistema Especialista foi aplicada com resultados satisfatórios no desenvolvimento do sistema para diagnósticos de problemas de baixo desempenho de compressores herméticos e que os diagnósticos elaborados estão atualizados e alinhados com as recomendações dos especialistas. Este sistema contribui para melhoria na qualidade dos diagnósticos das falhas, reduzindo tempo e custo das análises, além de permitir o compartilhamento de conhecimento e informações dos especialistas mais experientes com os técnicos mais jovens. Dois resultados principais foram obtidos para a empresa-alvo: o sistema foi incorporado como parte do programa para treinar novos técnicos e especialistas de vários países solicitaram utilização do sistema <br> / Abstract: This work presents the development of an Expert System for diagnosis of low performance root causes in hermetic compressors for household appliances. The system was developed to be used as support tool along the final product implementation phases. It was implemented diagnoses for main compressor performance attributes as follows: cooling capacity, power consumption, minimum starting voltage and noise. Initially, fundamental concepts related to hermetic compressor and components are revised as well as for their main performance attributes and associated problems. Next, basics of Expert Systems are presented and its application in developing the prototype system. The Expert System development and its processes of knowledge aquisition, knowledge representation, computational code implementation, verification and system validation are presented. Finally, conclusions show that Expert System methodology was applied with satisfactory results in the development of prototype system for low performance root cause diagnoses of hermetic compressors. Moreover, the diagnoses elaborated by the Expert System are updated and aligned with the recommendations of experts. The Expert System contributes to improve fault diagnosis quality reducing time and cost of analysis. Also, it allows knowledge and technical information sharing between the most experienced experts and beginners. Two main outcomes were the system has been incorporated as part of TechSkill program, to train new product analysts, and experts from different countries have requested to use the system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325528.pdf: 4638081 bytes, checksum: 4a37bdab65234869ecb71c4e66cb5b50 (MD5) Previous issue date: 2013 / Em sistemas de refrigeração por compressão mecânica de vapor, o com-pressor é geralmente apontado como a principal fonte de ruído. O apri-moramento contínuo desse componente, entretanto, acaba por evidenciar outras fontes de ruído, como por exemplo, o processo de expansão de gás. Este processo é geralmente acompanhado de oscilações de pressão que se propagam pelo fluido refrigerante, oscilações estas que são responsáveis pela excitação das paredes da tubulação do evaporador, que ao vibrarem, transmitem energia ao gabinete do refrigerador, fazendo deste o irradiador final de ruído. Esta dissertação apresenta um modelo numérico vibroacústico do evaporador contendo o fluido refrigerante, objetivando simular parte do caminho de transmissão de energia do ruído gerado pelo processo de expansão. Primeiramente, o fluido é modelado analiticamente, em diferentes condições de misturas das fases líquida e gasosa. Uma modelagem e validação estrutural do evaporador pelo Método dos Elementos Finitos é então apresentada. Por fim, é desenvolvido um modelo acoplado fluido-estrutural, que tem como dados de entrada as oscilações de pressão oriundas do processo de expansão medidas experimentalmente. Comparações com dados experimentais de aceleração das paredes do evaporador indicam que o modelo é capaz de predizer o comportamento dinâmico da estrutura, e ser utilizado como ferramenta de auxílio na implementação de modificações estruturais no evaporador, visando à minimização de transferência de energia ao gabinete do refrigerador.<b> / Abstract: In vapor compression refrigeration systems, the compressor is generally appointed as the main source of noise. The continuous improvement of this component, however, emphasizes other noise sources, like, for example, the gas expansion process. This process is usually accompanied by pressure oscillations which propagate through the refrigerant, being these oscillations responsible for excitation of the evaporator pipe walls, which vibrate and transmit power to the refrigerator cabinet, making this the final noise radiator. This paper presents a numeric vibroacoustic model of the evaporator containing the refrigerant fluid, in order to simulate part of the power path transmission of the noise generated by the expansion process. First, different patterns of gas and liquid phases mixtures are analytically modeled. A modeling and structural validation of the evaporator by the Finite Element Method is then presented. Finally, a coupled fluid-structure model is developed, whose input are the experimentally measured pressure oscillations arising from the expansion process. Comparisons with evaporator pipe walls' acceleration experimental data indicate that the model is able to predict the dynamic behavior of the structure, and be used as tool to assist in the implementation of structural changes in the evaporator, in order to minimize energy trans-fer to the refrigerator cabinet.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:26:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 324600.pdf: 20351014 bytes, checksum: 6bd683bffa5d504729c1d812e29165bc (MD5) Previous issue date: 2013

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:46:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337477.pdf: 4966587 bytes, checksum: 4f2c4c9dc662d3aa5e450830ce7f5fd7 (MD5) Previous issue date: 2015 / Simulações computacionais são os métodos mais avançados para predição do desempenho energético de edificações. Por outro lado, métodos estatísticos de funções de inferência baseadas em amostras são mais rápidos e simples de serem utilizados. Logo, para combinar as funcionalidades principais de simulações computacionais com o poder das predições estatísticas, existem os modelos híbridos, chamados metamodelos. O objetivo desta tese é desenvolver um metamodelo para estimar a carga integrada anual de energia para refrigeração para avaliação de desempenho energético de edificações condicionadas artificialmente através do desempenho individual de suas zonas térmicas. Foi construída uma base de dados de 1,29 milhões de casos simulados de uma zona térmica, variando parâmetros construtivos e de uso para o clima de Florianópolis. Uma amostra desta base de dados foi utilizada para elaboração de metamodelos com as técnicas de regressão linear múltipla, regressão adaptativa multivariada por splines, processo gaussiano, máquina de vetores de suporte, Randon Forest e redes neurais artificiais. Estes metamodelos foram comparados quanto ao seu desempenho e ao tempo de processamento computacional, e o metamodelo de maior desempenho foi apurado para diferentes tamanhos de amostra e diferentes configurações de sua estrutura. Por fim, um metamodelo de rede neural artificial treinado com aproximadamente 13 mil casos e 72 nós na camada interna reproduziu o resultado de 1,29 milhões de casos com erros menores que 10% para 99,2% dos resultados. Este tipo de metamodelo pode ser aplicados em dimensionamento de sistemas de condicionamento de ar, em tomadas de decisão no desenvolvimento de projetos e na avaliação de desempenho de certificações e regulamentos. <br> / Abstract : Computer simulations are the most advanced methods to predict the energy performance of buildings. Furthermore, statistical methods using inference functions based on samples are faster and simpler to use. Then, to match the main features of computer simulations with the power of statistical predictions, there are developed hybrid models, called metamodels. This thesis aims to develop a metamodel to predict the annual integrated energy cooling load demand for buildings energy performance assessment. A database of 1.29 million thermal zone cases was constructed with a parametric combination of buildings parameters and internal gains. These cases represent thermal zones of commercial buildings to the Florianópolis climate. A sample of this database was used to develop metamodels with different statistical techniques: multiple linear regression; multivariate adaptive regression splines; gaussian process; support vector machine; Randon Forest; and artificial neural networks. The metamodels were compared for their performance and computational resources for their development, then the best metamodel was calculated for different sample sizes and different configurations of its structure. Finally, a metamodel of artificial neural network trained with 13 thousand cases and 72 nodes in the inner layer reproduces the result of 1.29 million cases with errors smaller than 10% to 99.2% of results. This type of metamodel can be applied in sizing air conditioning systems, in project development decision-making and evaluation of performance in certifications and regulations.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339488.pdf: 5782017 bytes, checksum: 5e79c00c16df6f2cc53af0b567213f0d (MD5) Previous issue date: 2015 / Relatórios da Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço (National Aeronautics and Space Administration - NASA) e da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (National Oceanic and Atmospheric Administration - NOAA) indicam um aumento constante da temperatura média da superfície da Terra, reforçando o consenso de que a principal causa do aquecimento global é antropogênica. Por essa razão, vários fabricantes de sistemas de refrigeração têm buscado soluções de projeto que protejam o meio ambiente sem aumento de custo. Como alternativa pode-se citar os fluidos refrigerantes naturais, dentre os quais se destaca o CO2 por não ser tóxico e inflamável e possuir um baixo potencial de aquecimento global (Global Warming Potential - GWP). No entanto, tal refrigerante exige modificações no ciclo de refrigeração, como forma de evitar perdas de performance. O foco deste trabalho reside no estudo sobre a utilização de compressores de duplo estágio e de capacidade variável em sistemas de CO2 para o setor de refrigeração comercial leve. Para tanto, adaptou-se um aparato experimental já existente, instalando um compressor rotativo de duplo estágio e de velocidade variável com resfriamento entre estágios. Nos testes com trocador de calor interno (internal heat exchanger - iHX), observou-se que existe um superaquecimento mínimo, dependente da efetividade do trocador de calor interno, abaixo do qual a operação do sistema torna-se instável. Ao controlar o superaquecimento através de uma válvula de expansão, observou-se que o trocador de calor interno eleva o coeficiente de performance (COP) em 12,9%, 16,0% e 17,2%, respectivamente, nas frequências de 45, 60 e 75 Hz, em relação ao ciclo sem trocador de calor interno. Uma outra solução explorada para evitar os problemas de instabilidade foi manter um dispositivo de expansão fixo, dimensionado para a frequência de 45 Hz. Observou-se, no entanto, que essa solução reduz o COP em até 15,5% em frequências mais elevadas quando comparado à arquitetura sem trocador de calor interno. Explorou-se também um ciclo com trocador de calor interno, controle de pressão de descarga e separador de líquido com injeção de vapor saturado entre os estágios de compressão. Essa arquitetura de ciclo proporcionou um aumento do COP, quando comparado ao ciclo de referência de 15,5%, 18,4%, e 18,1% nas frequências de 45, 60 e 75 Hz, respectivamente. Deve-se ressaltar, no entanto, que essa solução aumenta consideravelmente os custos e a complexidade do sistema.<br> / Abstract: Reports from the National Aeronautics and Space Administration (NASA) and the National Oceanic Atmospheric Administration (NOAA) indicated a constant increase in the Earth's average surface temperature, thus corroborating the consensus that the main cause for the global warming is anthropogenic. For this reason, several refrigeration system manufacturers have been searching for project-oriented solutions that protect the environment without increasing costs. Possible alternatives include natural refrigerants, from which CO2 stands out for being non-toxic, non-flammable and presenting a low global warming potential (GWP). However, carbon dioxide requires modifications to the refrigeration cycle in order to avoid performance losses. The present work focuses on investigating the use of two-stage variable capacity compressors in CO2-based refrigerating systems for the light commercial refrigeration sector. To this extent a previously built experimental apparatus was adapted and a rotary two-stage variable speed compressor with intercooler was installed. Tests with an internal heat exchanger (iHX) showed the existence of a minimal superheating, dependent of the internal heat exchanger?s effectiveness, bellow which the system?s operation becomes unstable. When controlling the superheating through the use of an expansion valve it was observed that the internal heat exchanger increases the coefficient of performance (COP) by 12.9%, 16.0%, and 17.2%, respectively, in the frequencies of 45, 60 and 75 Hz, in relation to the cycle without internal heat exchanger. A solution investigated to prevent instability problems was the use of a fixed restriction expansion device, selected for the lower frequency of 45 Hz. It was observed, however, that this solution reduces the COP by up to 15.5% with higher frequencies when compared to an architecture without iHX. A cycle with internal heat exchanger, discharge pressure control and liquid separator with the injection of saturated vapor between compression stages was also studied. This cycle architecture provided gains in COP, when compared to the default cycle, of 15.5%, 18.4% and 18.1% in the frequencies of 45, 60 and 75 Hz, respectively. It's important to note, however, that this solution increases considerably the system's cost and complexity.