Orientador: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Banca: Vicente Luiz Scalon / Banca: Renato Goulart Jasinevicius / Resumo: A utilização de fluido de corte geralmente é considerada uma solução para o aumento da produtividade por atuar na redução do desgaste da ferramenta. Contudo, os custos do sistema, manutenção, descarte e os danos à saúde e ao meio ambiente demandam uma evolução tecnológica sustentável. Alguns métodos de refrigeração, como a usinagem criogênica, o uso da mínima quantidade de lubrificante ou mesmo o corte a seco têm sido estudados, mas o desempenho destes métodos é restrito a condições específicas de usinagem. Esta pesquisa trata da concepção, do desenvolvimento e da análise de um método de um método de refrigeração ambientalmente correto, sem prejuízos à saúde, de simples integração em diversos equipamentos, sem alterar a estrutura das ferramentas de corte e tão ou mais eficiente que a aplicação de fluido de corte. Um porta-ferramentas foi adaptado com um canal interno de refrigeração por onde o refrigerante R141-b fluia e evaparava ao remover calor da ferramenta durante o torneamento, sendo em seguida condensado sem liberação para a atmosfera, criando um circuito fechado. Os resultados do método proposto foram comparados à aplicação convencional de fluído de corte e ao corte a seco no torneamento de aço ABNT 1045, utilizando ferramenta de corte de metal duro sem revestimento, bem como no torneamento do aço austenítico de difícil usinabilidade SAE XEV-F, utilizando-se ferramentas revistidas. Os testes mostraram que o novo sistema proporcionou vidas de ferramentas similares ou superiores às obtidas com fluido de corte e superiores ao corte a seco, sugerindo que a redução na temperatura da ferramenta foi capaz de atenuar os mecanismos de desgaste e as alterações na dureza e resistência do metal duro. No torneamento do aço inoxidável o fluído de corte propiciou a refrigeração e lubrificação do processo, superando o método concebido, já que a baixa condutividade térmica e desgaste... / Abstract: The use of cutting fluid are generally considered a solution for the increase of productivity, reducing the cutting tool wear. However, the costs of the system, maintenance and disposal of the fluid, besides the damage to health and to the environment, make necessary the development of a sustainable technological evolution. Sme alternatives such as cryogenic machinig, the use of minimum quantity of lubrificant or even the dry cutting have been studied, but the performance of these methods is restricted to specific conditions. This work presents the conception, development and analysis of an environmental ly friendly method of cooling without health hazards, with integration, into several equipments, without changing the structure of the cutting tools and equally or even more efficient than the application of cutting fluid. A toolholder was desined with an internal cooling circuit in which cooling fluid R141-b flows and evaporates when removing the heat from the cutting tool, and then condensed, creating a closed circuit without release to the atmosphere. The results of using the proposed system were compared to conventional application of cutting fluid and dry cutting in turning of AISI 1045, using uncoated carbide, cutting tools, as well as in the turning of difficult to cut austenitic steel SAE XEC-F, using coated cutting tools. The tests indicated that the proposed system provided a tool life similar to cutting fluid application, suggesting that the reduction in temperature of the cutting tool was able to attenuate the wear mechanisms and the changes in hardness and toughness of the comented carbide. During the turning of stainless steel, the cutting fluid led to cooling and lubrification, exceeding the conceived method, since the low thermal conductivity and high abrasion are common when machining this material / Mestre

Orientador: André Luiz Seixlack / Banca: Marco Antonio Soares de Paiva / Banca: Sérgio Said Mansur / Resumo: Neste trabalho, apresenta-se um modelo numérico distribuído para a simulação dos escoamentos do fluido refrigerante e do ar, no regime transiente, em evaporadores de expansão seca de serpentina com tubos aletados, comuns em sistemas de refrigeração e ar condicionado. No modelo proposto, o escoamento do fluido refrigerante no interior dos tubos é dividido em duas regiões: uma de escoamento bifásico líquido-vapor e uma de escoamento de vapor superaquecido. Considera-se a queda de pressão no interior dos tubos e a condensação do vapor d'água do ar que escoa em fluxo cruzado na parte externa dos tubos. O escoamento bifásico do fluido refrigerante é simplificado como um escoamento unidimensional, considerando o deslizamento entre as fases de líquido e de vapor. Para o escoamento do refrigerante, resolvem-se as equações de conservação da massa, da quantidade de movimento e de conservação da energia. Para o escoamento de ar, são resolvidas as equações de conservação da energia e de conservação da massa (umidade). Resolve-se, também, a equação da conservação da energia para a parede do tubo, para se obter a sua temperatura. O método de volumes finitos é utilizado na discretização das equações governantes e o método de Newton-Raphson é utilizado para a solução do sistema de equações resultante. Inicialmente, condições de regime permanente são assumidas e, posteriormente, para avaliar o comportamento transiente do evaporador, uma variação em degrau da vazão em massa de refrigerante é imposta em sua entrada. O modelo permite o cálculo da vazão de refrigerante, conhecidas as condições de operação e os parâmetros geométricos, usando-se o processo de estimativa de parâmetros, com o método de minimização de Levenberg-Marquardt. Além disso, o modelo permite a análise de algumas configurações de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: This work presents a numerical model to simulate the unsteady refrigerant fluid flow and air flow in dry-expansion finned-tube coil evaporators, the kind widely used in air conditioning and refrigeration systems. The model considers the refrigerant flow inside the tubes divided in a region of two-phase flow and a single-phase region, where the refrigerant is in the superheated state. The refrigerant pressure drop and the moisture condensation on the air flow crossing the outside of the tubes are also taking into account. The refrigerant two-phase flow is taken as one-dimensional and the slip between the liquid and vapor phases is considered. For the refrigerant flow, mass, momentum and energy conservation equations are solved in order to evaluate the specific mass, velocity, and temperature of the refrigerant fluid, respectively. For the air flow, energy and mass (humidity) conservation equations are solved, to obtain, respectively, the temperature and absolute humidity of the air crossing the evaporator. Also, the solution of energy conservation equation for the tube wall is used to determine the wall temperature distribution. Finite Volume Method is used all over to discretize the governing equations and a Newton-Raphson Scheme is utilized for the solution of the resulting system of equations. To analyze the evaporator unsteady behavior, the steady conditions are obtained initially and later a step change in the mass flow rate is imposed at the tube inlet. Obtained results such as superheating degree along the coil and air temperature at the outlet are compared to experimental data available in the open literature. From the model the refrigerant mass flow rate can be determined, from a known operating conditions and geometry parameters, using the process of parameter estimation with the method of Levenberg-Marquardt... (Complete abstract click electronic address below). / Mestre

Orientador: André Luiz Seixlack / Banca: João Batista Campos Silva / Banca: Vicente Luiz Scalon / Resumo: Neste trabalho, apresenta-se um modelo numérico do escoamento e da transferência de calor, no regime transiente, de fluidos refrigerantes no interior de tubos capilares, largamente usados como dispositivos de expansão em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar de pequeno porte. Os tubos capilares aqui analisados formam, em parte de suas extensões, um trocador de calor em contracorrente com a linha de sucção do compressor, conhecido como trocador de calor tubo capilar-linha de sucção. A análise do comportamento dinâmico do escoamento é de fundamental importância, pois os tubos capilares são usados em sistemas de refrigeração, que geralmente são controlados pelo método liga-desliga. Tal escoamento é assumido unidimensional e, dependendo da condição no tempo, é dividido em uma região onde o fluido refrigerante encontra-se no estado de líquido sub-resfriado, outra de escoamento bifásico líquido-vapor e outra de vapor superaquecido. O tubo capilar é considerado reto, horizontal, com diâmetro constante e o fenômeno de metaestabilidade do escoamento é desconsiderado. Implementa-se no modelo o procedimento para a simulação de transientes de partida do sistema. A solução do sistema de equações diferenciais, usando o método de Volumes Finitos, é obtida ao longo do tubo até que a condição de bloqueio seja alcançada, ou até que a pressão de evaporação seja atingida, caso o escoamento não esteja bloqueado. Os resultados obtidos são comparados com os dados experimentais disponíveis na literatura e obtidos a partir de outros modelos / Abstract: This work presents a numerical model to simulate unsteady flow and heat transfer along nonadiabatic capillary tubes, commonly used as expansion devices in small refrigeration and air conditioning systems. These capillary tubes form with the suction line of the compressor, in part of their extension, a counter flow heat exchanger. Such device is called capillary tubesuction line heat exchanger. Analysis of the flow dynamic behavior is very important, since the capillary tubes are used in refrigeration systems generally controlled by on-off method. The flow along the straight and horizontal capillary tube, with constant inner diameter, is divided, depending of time condition, into three regions: a single-phase flow of subcooled liquid, a two-phase flow region and a single phase of flow superheat. The flow is taken as one-dimensional and the metastable flow phenomenon is neglected. The procedure for simulation of the start-up transient period of the system is implemented in the model. The solution of the governing equations is obtained using the Finite Volume method, along the tube until the blocking condition is reached, or until the evaporation pressure is reached, if the flow is not blocked. The numerical results obtained are compared with the experimental date from the literature and with results obtained from other models / Mestre

Orientador: Frederico Ozanam Papa / Resumo: O pênis é o órgão copulador e no garanhão é classificado como sendo músculo cavernoso, em que os espaços cavernosos são preenchidos de sangue durante a ereção. Nos testículos que ocorre a produção espermática, que são transportados pela rete testis até o epidídimo, onde sofrerão maturação, capacidade fertilizante e armazenados até a ejaculação. As glândulas sexuais acessórias são responsáveis pelos fluidos expelidos durante a ejaculação, denominado de plasma seminal, que se misturam às células espermáticas e formam o ejaculado. Cada uma dessas glândulas são responsáveis por uma determinada secreção que vai direcionar o ejaculado equino a ser dividido em três distintas frações: fração pré-espermática, produzida pelas glândulas bulbouretrais e próstata; fração rica em espermatozoides, produzida pelas secreções do epidídimo e por líquidos das ampolas dos ductos deferentes; fração pós-espermática ou fração pobre, formada por espermatozoides remanescentes no canal uretral e líquidos produzidos pelas vesículas seminais, o gel. Durante o processo fisiológico de cópula, ocorrem vários eventos denominados de ereção, em que o garanhão se excita por estímulos, emissão que caracteriza-se pela liberação de espermatozoides dentro da uretra pélvica, seguido da ejaculação com a expulsão do sêmen, o relaxamento e recolhimento do pênis. Normalmente, as colheitas de sêmen equino são realizadas de forma convencional, com vagina artificial fechada, em que todas as frações se misturam. Cada garanh... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The penis is the copulatory organ and in the stallion it is classified as cavernous muscle and the cavernous spaces are filled with blood during erection. In the testicles occurs sperm production, that are transported through the rete testis to the epididymis, where they will suffer maturation, fertilizer capacity and will be stored until ejaculation. The accessory sex glands are responsible for the expelled fluids during ejaculation, named seminal plasma that are mixed with sperm cells and form the ejaculate. Each of these glands are responsible for a certain secretion that will divide equine semen into three distinct fractions: pre-sperm fraction, produced by the prostate and bulbourethral glands; rich fraction in sperm, produced by epididymal secretions and liquids from ampoules of the vas deferens; post-sperm fraction or poor fraction, consisting of sperm remaining in the urethral canal and liquids produced by the seminal vesicles, the gel. During the physiological process of mating, several events occur named erection, in which the stud is excited by stimuli emission which is characterized by the release of sperm into the pelvic urethra followed by ejaculation with the expulsion of semen, relaxation and gathering the penis. Typically, horse semen collections are performed in the conventional way, with a closed artificial vagina, where all the fractions are mixed. Each stud has individual characteristics related to the maintenance of sperm cells during the cryopreservatio... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: José Luiz Gasche / Banca: Cassio Roberto Macedo Maia / Banca: Odenir de Almeida / Resumo: Compressores alternativos herméticos são amplamente utilizados em sistemas de refrigeração por compressão de vapor de pequeno e médio porte. Uma das principais partes deste tipo de compressor é o sistema de válvulas automáticas utilizadas para controlar os processos de sucção e descarga. O estudo experimental ou analítico/numérico destes processos é bastante complexo, principalmente pela presença do problema de interação fluido-estrutura durante o funcionamento das válvulas e pela complexidade geométrica de todo sistema. Por isso, modelos simplificados como os difusores radiais têm sido usados para representar o sistema de válvulas. O presente trabalho consiste em uma investigação experimental do problema de interação fluido-estrutura em um difusor radial com relação de diâmetro de 1,2, no qual o disco frontal se movimenta sob a ação das forças do escoamento e da força de restituição de uma mola. Uma bancada experimental foi reformada e inicialmente validada com resultados de distribuição de pressão sobre um disco frontal fixo. Após a validação da bancada, o escoamento neste difusor radial com disco frontal fixo foi estudado para afastamentos adimensionais entre discos variando de 0,01 a 0,09, para uma faixa de número de Reynolds de 2.000 a 20.000. Além da análise da distribuição de pressão sobre o disco frontal, a área efetiva de força e o coeficiente de descarga também foram estudados. Finalmente, o problema de interação fluido-estrutura foi estudado considerando a posição de equilíbrio atingida pelo disco frontal e força sobre o disco frontal em função do número de Reynolds do escoamento. Usando-se estes mesmos dados, determinou-se o comportamento da área efetiva de força e do coeficiente de descarga para toda faixa de operação dos testes. Estes dados podem ser usados para a validação ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hermetic reciprocating compressors are widely used in small and medium size vapor compression refrigeration systems. One of the main parts of this type of compressor is the automatic valve system used for controlling the suction and discharge processes. The experimental or analytical/numerical study of these processes is very complex, mainly because the occurrence of the fluid-structure interaction problem during the operation of the valves and due to the geometric complexity of the whole system. Thus, simplified models as radial diffusers have been used to represent the valve system. This work consists in an experimental investigation of the fluid-structure interaction problem in a radial diffuser with diameter ratio equal to 1.2, in which the frontal disk moves due to the flow forces and the restitution force of a spring connected in the frontal disk. An experimental setup was refurbished and initially validated with results for pressure distributions on the surface of a fixed frontal disk. After validating the experimental setup, the flow through the radial diffuser with fixed frontal disk was studied for dimensionless gaps between disks varying from 0.01 to 0.09, for Reynolds numbers in the range of 2,000 to 20,000. In addition, the effective force area and the discharge coefficient were studied. Finally, the fluid-structure problem was studied considering the equilibrium position reached by the frontal disk and the force acting on the frontal disk as a function of the Reynolds number of the flow. Using the same data, the effective force area and the discharge coefficient behavior were determined for the whole operating range of the tests. These results can be used for validating computational codes ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000406952-Texto+Completo-0.pdf: 10493675 bytes, checksum: 514ad39fc15f49de414def5aa3804783 (MD5) Previous issue date: 2008 / In this work was experimentally analyzed the process of radial deformation in copper pipes submitted to a thermomechanical cycles in heat exchangers. The main objective is the study of the dent formation in order to understand the cause of the deformation. A simulator was build using R-22 as a fluid refrigerant to repeat the process of formation the dent. The external frost formation on the tube was made in the artificial way. The defrost was made by hot gas method, same as occurred in commercial applications. Control devices and sensors were used to measure data and control variable process to analyse the gradual formation of the dent, relating the intensity of the deformation with the severity of pressure cycle and temperature. The properties of the new tube, expanded tube and the defective tube were evaluated by microstructure analysis, tensile and indentation tests, observing the different behavior of the material to each state of mechanical processing. With the results achieved it was possible to verify that the layer thickness of the ice has great influence in the dent deformation, and the curves of the evaporator are less subject to the dent formation than pipes. The increase of pressure drop in the evaporator has directly influence on the temperatures of the system, which shows one accented loss of efficiency. The dent occurrence always is located near the entry of the fluid refrigerant. Finally, the correlation between bad operational practices and the absence of periodic cycles of defrost induce the formation the dent defect. / Neste trabalho foi analisado experimentalmente o processo de deformação radial em tubos de cobre que estão submetidos a ciclos termomecânicos em trocadores de calor. O objetivo principal consiste no estudo da formação do defeito tipo rechupe, visando entender a origem da deformação. Para a repetição do processo de formação do defeito, construiu-se uma bancada de testes utilizando o fluido refrigerante R-22, semelhante ao que ocorre em aplicações comerciais. A formação da camada de gelo externa ao tubo de testes foi feita de maneira artificial, ocorrendo o degelo por vapor superaquecido, retratando o que ocorre na prática. Foram utilizados instrumentos de controle e de coleta de dados para a comprovação da gradual formação do rechupe, relacionando a sua intensidade com a severidade dos ciclos de pressão e temperatura. As propriedades do tubo novo, expandido e do tubo defeituoso foram avaliadas com a análise da microestrutura, ensaios de tração e indentação, observando as diferentes respostas do material cada estado de processamento mecânico. Com os resultados obtidos foi possível verificar que a espessura da camada de gelo possui grande influência na deformação tipo rechupe, e que as curvas dos evaporadores estão menos sujeitas a formação do defeito que os tubos.O aumento da perda de carga no evaporador influencia diretamente as temperaturas do sistema, retratando uma acentuada perda de eficiência. A ocorrência do rechupe está sempre localizada próxima a entrada do fluido refrigerante. Finalmente, a correlação entre a má prática operacional, a ausência de ciclos periódicos de degelo, induz a formação do defeito tipo rechupe.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento do protótipo em escala reduzida de um sistema de refrigeração de ambientes baseado no efeito Peltier, para aplicação análoga aos condicionadores de ar comercializados atualmente, utilizando módulos termoelétricos. A pesquisa é motivada pela possibilidade de concepção de um equipamento de refrigeração para obtenção de conforto térmico, sem algumas desvantagens dos condicionadores de ar comerciais como por exemplo a vibração, ruído além das grandes dimensões como na atualidade pode ser visto. Através da pesquisa exploratório busca-se detalhar o fenômeno térmico conhecido como efeito Peltier, suas características, materiais além da revisão do estado da arte afim de encontrar estudos correlatos a proposta apresentada. Apresentam-se as etapas e detalha-se o desenvolvimento do protótipo compreendendo a parte mecânica, elétrica e térmica. Em um segundo momento, o protótipo desenvolvido é submetido a testes de validação que demonstram a real funcionalidade conforme previsto, porém, com baixo rendimento em comparação aos equipamentos existentes de refrigeração. Realiza-se ainda, uma análise comparativa por extrapolação entre o protótipo desenvolvido e condicionadores de ar comercializados permitindo a avaliação de possibilidade e implementação em escala real de aplicação. Conclui-se sugerindo melhorias e novos estudos para otimização e ajustes nas dinâmicas térmicas podem obter um produto tecnicamente viável e comercialmente apropriado. / This work describes the development of a prototype for a cooling system for environments with base on the Peltier effect, for application analogous to air conditioners currently marketed, using thermoelectric modules. The search is motivated by the possibility of conception of a cooling device to obtain a thermal comfort without some disadvantages of commercial air conditioners such as vibration, noise beyond large as can be seen today. Through exploratory research seeks to detail the thermal phenomenon known as the Peltier effect, their characteristics, materials beyond the state of the art review in order to find related studies the proposal. Presents the steps and prototype development details related the mechanics part, electrical and thermal. In a second moment, the prototype is submitted to validation tests that demonstrate the functioning as planned however, with low performance compared with commercial refrigeration equipment. It presents also a comparative analysis through extrapolation between the prototype and air conditioners commercialized allowing the evaluation of possibility and implementation in full-scale application. It concluded that the proposed improvements and new studies for optimization and adjustments in the thermal dynamics can obtain a product technically viable and commercially appropriate.

Uma simulação numérica do ciclo de refrigeração a adsorção é realizada para os pares zeólita-água e carvão ativo AC-35 metanol, justificando a escolha do par bem como do sistema de captação a serem utilizados no protótipo. O protótipo construído compreende um concentrador cilíndrico-parabólico com rastreamento solar, um tubo de calor e uma unidade frigorífica (com zeólita-água). Aspectos tecnológicos como válvulas, soldas e carregamento do par na máquina são analisados. Os resultados dos testes de desempenho são apresentados, discutidos e comparados com a literatura. Uma análise de custos é feita. Paralelamente, construímos termo pilhas pelo método da evaporação. Estas termopilhas foram utilizadas na construção do piranômetro e do pireliômetro. Os instrumentos são caracterizados em termos de sensibilidade, constante de tempo, linearidade, efeitos de temperatura e convecção natural. Os resultados desta caracterização são discutidos e comparados com um modelo fabricado pela Eppley. Finalmente, no apêndice I, testamos o desempenho de um coletor plano utilizando no absorvedor o revestimento seletivo de óxido de alumínio recentemente desenvolvido no IFQSC. As melhores condições para obtenção do revestimento seletivo em placas de grande porte são estudadas. / A numerical simulation of the adsorption refrigeration cycle was made for zeolite/water and activated carbon(AC-35)/ methanol pairs, to select the pair and the solar collector in the prototype. The fabricated prototype consists of a cylindrical paraolic concentrator with solar trackins, a heat pipe and the refrigeration unit (with the zeolite/water pair). The technical aspects of values, welds and out-gassing are analyzed. The results of the performance tests are presented, discussed and compared with the literature. An analysis of costs is made. In parallel thermopiles were constructed using the evaporation method. These thermopiles were used in the construction of the piranometer and the pirheliometer. The instruments were characterized in terms of: sensitivity, stability with time, linearity, effects of temperature and natural convenction. The results of this characterization are discussed and compared with a model made by Eppley. Finally, in Apendix I, we tested the performance of a flat plate collector using a selective coating of aluminium oxide (developed in IFQSC) as absorber. The Best conditions for obtaining the seletive coating on big size plates are discussed.

Na última década, o mundo passou por uma transformação importante. O aumento do número de empresas e a globalização fizeram com que a concorrência obrigasse os diversos setores da indústria a aumentarem a produtividade e a qualidade para se manterem competitivos. Neste contexto, os sistemas de refrigeração proporcionam redução do tempo de ciclo em diversos processos de manufatura e, conseqüentemente, aumento de produtividade, maior confiabilidade, repetibilidade e qualidade do produto acabado. Diante desse cenário, fica evidente a importância de um estudo sobre refrigeração industrial. Neste trabalho é apresentado um estudo do projeto, dimensionamento e simulação de resfriadores de líquidos utilizados em refrigeração industrial. São analisados os principais aspectos relevantes ao projeto do sistema hidráulico e de refrigeração, além do dimensionamento dos principais componentes do equipamento. Após análise do projeto, são desenvolvidos modelos matemáticos para simulação do sistema de refrigeração em regime permanente. Os resultados de simulação são comparados com resultados obtidos em bancada experimental, verificando-se diferenças máximas de 3ºC na temperatura de evaporação, 2ºC na temperatura de condensação e 20% na capacidade efetiva de refrigeração. Adicionalmente, os resultados obtidos mostram que o equipamento não atinge a capacidade projetada e são propostas alterações no compressor e no condensador a ar. É sugerida a substituição do compressor, o aumento da área de troca do condensador e diminuição do número de aletas por polegadas para aumentar a vazão de ar. Por fim, o desenvolvimento do trabalho resulta em um programa de simulação de resfriadores de líquidos, que constitui importante ferramenta de análise e otimização. / In the last decade, the world passed trough an important transformation. The raise in the number of companies and globalization obligated the industry to increase production and quality to be competitive. This scene turns clear the importance of researches in the industrial refrigeration area. The cooling systems allow reduction in the manufacture time cycle, and consequently, rise in productivity, more reliability and quality of the final product. In this work, an analysis of the design, dimensioning and simulation of liquid chillers used for industrial refrigeration is presented. The main aspects of the hydraulic and refrigeration systems and the dimensioning of the components used in the equipment are analyzed. After the analysis of the project, a mathematical model of the system for simulation in equilibrium state is developed. The results of the simulations are compared with the data obtained during the tests and the maximum differences was 3ºC in the evaporating temperature, 2ºC in condensing temperature and 20% of cooling capacity. Additionally, the results show that the equipment hasn?t achieved the design capacity and changes were proposed in the compressor and air cooled condenser. The equipment has been tested and the data obtained has been compared with the simulation. It?s suggested to change the compressor for another model with higher capacity, to increase the heat exchange area and to reduce the number of fins in the air cooled condenser. Finally, the development of this work resulted in a simulation program of liquid coolers, very useful tool for analysis and optimization.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento do protótipo em escala reduzida de um sistema de refrigeração de ambientes baseado no efeito Peltier, para aplicação análoga aos condicionadores de ar comercializados atualmente, utilizando módulos termoelétricos. A pesquisa é motivada pela possibilidade de concepção de um equipamento de refrigeração para obtenção de conforto térmico, sem algumas desvantagens dos condicionadores de ar comerciais como por exemplo a vibração, ruído além das grandes dimensões como na atualidade pode ser visto. Através da pesquisa exploratório busca-se detalhar o fenômeno térmico conhecido como efeito Peltier, suas características, materiais além da revisão do estado da arte afim de encontrar estudos correlatos a proposta apresentada. Apresentam-se as etapas e detalha-se o desenvolvimento do protótipo compreendendo a parte mecânica, elétrica e térmica. Em um segundo momento, o protótipo desenvolvido é submetido a testes de validação que demonstram a real funcionalidade conforme previsto, porém, com baixo rendimento em comparação aos equipamentos existentes de refrigeração. Realiza-se ainda, uma análise comparativa por extrapolação entre o protótipo desenvolvido e condicionadores de ar comercializados permitindo a avaliação de possibilidade e implementação em escala real de aplicação. Conclui-se sugerindo melhorias e novos estudos para otimização e ajustes nas dinâmicas térmicas podem obter um produto tecnicamente viável e comercialmente apropriado. / This work describes the development of a prototype for a cooling system for environments with base on the Peltier effect, for application analogous to air conditioners currently marketed, using thermoelectric modules. The search is motivated by the possibility of conception of a cooling device to obtain a thermal comfort without some disadvantages of commercial air conditioners such as vibration, noise beyond large as can be seen today. Through exploratory research seeks to detail the thermal phenomenon known as the Peltier effect, their characteristics, materials beyond the state of the art review in order to find related studies the proposal. Presents the steps and prototype development details related the mechanics part, electrical and thermal. In a second moment, the prototype is submitted to validation tests that demonstrate the functioning as planned however, with low performance compared with commercial refrigeration equipment. It presents also a comparative analysis through extrapolation between the prototype and air conditioners commercialized allowing the evaluation of possibility and implementation in full-scale application. It concluded that the proposed improvements and new studies for optimization and adjustments in the thermal dynamics can obtain a product technically viable and commercially appropriate.