Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-20T03:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / Em evaporadores no-frost o acúmulo de geada é inevitável. Por degenerar a capacidade de refrigeração do sistema, degelos periódicos são necessários. Esse processo normalmente ocorre através do acionamento de um resistor elétrico e tem impacto negativo para o sistema, pois aumenta a carga térmica e causa variação da temperatura no refrigerador. Portanto, em um refrigerador é normalmente desejada a ocorrência de degelo somente quando necessário, para manter a eficiência do sistema de refrigeração. Entretanto, o atual controle desse processo permite que degelos desnecessários ocorram, não atuando de forma inteligente. Em vista disso, este trabalho tem por objetivo estudar possibilidades de identificação da quantidade de geada presente nos evaporadores para que o degelo possa ser controlado pela demanda. Para isso, investigaram-se experimentalmente diversas possibilidades. Deu-se enfoque às possibilidades que não exigem inserção e utilização de mais transdutores nos refrigeradores. Para os ensaios, construiu-se bancada própria e um refrigerador de modelo comum foi adaptado permitindo a visualização do processo. Testaram-se soluções baseadas na perda de carga do escoamento de ar sobre o evaporador, na eficiência da troca térmica do evaporador e também na evolução das temperaturas do evaporador e suas consequências, tais como a variação de resistência elétrica do resistor de degelo e a do enrolamento do motor do ventilador. Alguns transdutores capacitivos, indutivos e ópticos também foram avaliados. Os melhores resultados foram obtidos nas soluções baseadas na evolução de temperaturas. Um transdutor de fluxo de calor instalado permitiu analisar a influência da geada. Os resultados mostraram a degradação do coeficiente de transferência de calor devido à presença da geada, porém de maneira insuficiente para indicar a quantidade de geada. A possibilidade baseada na análise da dinâmica de variação das temperaturas frente à perturbação do sistema foi validada. Porém, o conceito encontrou obstáculo para diferenciar quantidades menores de geada depositada. Ao final deste trabalho não foi possível encontrar um método eficiente para o presente problema.<br> / Abstract : In no-frost evaporator, frost accumulation is unavoidable. Since this accretion depletes the cooling capacity of the refrigeration system, defrosts must be periodically carried out. This process is usually made by electrical heaters but it has a negative impact for the system because it increases the thermal load, and also causes temperature variation in the refrigerator. For this reason, in a refrigerator, it is normally desirable to defrost only as necessary to maintain an efficient cooling system. However, the current control of this process allows unnecessary defrosts, and not intelligent actions. Therefore, the present work aims to study possibilities to identify amount of frost accumulated in evaporators, so that process of melting can be controlled by demand. Because of this, some solutions were experimentally investigated. The main focus were the possibilities that do not require insertion and use of more transducers in refrigerators. In order to test, an experimental apparatus was assembled; a common model of refrigerator was adapted allowing the visualization of the process. Solutions based on the pressure loss of the airflow over the evaporator, the heat exchange efficiency of the evaporator; and the evolution of evaporator temperatures and its consequences, such as the variation of the electrical resistance of the heater and the fan motor winding, were tested. Some sensors, based in capacitive, inductive and optical principle, were also evaluated. The best results were obtained in solutions based on the temperature development. A heat flow transducer installed in coil allowed analysis of the frost. The results showed the degradation of heat transfer coefficient due to the presence of frost, but insufficiently to indicate the amount of frost. The option based on the analysis of the dynamics of temperatures variation by a system disturb was validated. However, the concept encountered an obstacle in real operation condition of refrigerator. At the end of this work was not possible to find an efficient method to this problem.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/135683 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Sette, Renata Cristina |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Guths, Saulo |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 205 p.| il., grafs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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