Eliminação de Condensados Formados no Evaporador

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA

UNIVERSIDADE DO MINHO

Eliminao de Condensados Formados no

Evaporador de Refrigerao

Apresentao de Meia-Vida

Integradora VI 2014/2015

Grupo 2 Tutor: Pedro Lobarinhas

A52760 Miguel Machado

A63237 Carlos Dias

A65226 Jos Carvalho

A68556 Rui Costa

A68599 Marco Nogueira

A68609 Joo Paulino

A68627 Fabiano Silva

A68639 Srgio Costa

A68640 Rui Fernandes

A68661 Guilherme Simes

1. Objetivos

2. Estado da arte formao e eliminao de condensados

3. Introduo ao Ciclo Terico de Carnot Invertido

4. PRIMUS 90 da Jordo Cooling Systems

Componentes

Esquema de funcionamento (fluido frigorigneo e ar)

Ciclo Real Carnot do mural refrigerado PRIMUS 90

5. Planeamento

6. Referncias bibliogrficas

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA

UNIVERSIDADE DO MINHO

Sumrio:

1.Objetivos 2. Estado arte 3. Introduo 4. PRIMUS 90 Componentes Funcionamento Ciclo Real Carnot 5. Planeamento 6. Referncias

1. Objetivos

Estudar um sistema que elimine os condensados o mais eficientemente possvel;

Partindo de solues j existentes no mercado, vo ser comparadas as especificaes dos vrios

sistemas recorrendo a conceitos relativos UC

Teoria de Projeto Mecnico;

Efetuando vrias medies (temperatura, velocidades de entrada e sada do ar, consumo

energtico) no mural refrigerado adotado para o

estudo, sero estimados possveis valores da

quantidade de gua condensada que, depois ter

de ser eliminada de forma autnoma, e com o

menor consumo possvel de energia.


2. Estado da arte - formao e eliminao de condensados

O ar (mistura de vapor de gua e ar seco) que passa pelas alhetas do evaporador atinge o ponto de orvalho -

temperatura abaixo da qual atingida uma condio de

saturao e o vapor de gua condensa)

Estando o evaporador a temperaturas negativas, o condensado acaba por congelar nas alhetas



Mtodos de eliminao de condensados

Ar gua



Eltrico Gs Quente

(Continuao)



Anticongelante

(Continuao)



O ciclo por compresso de vapor possui cinco componentes bsicos:

- Fluido frigorigneo - neste caso, o R404a

- Evaporador;

- Compressor;

- Condensador;

- Dispositivo de expanso capilar de expanso.

O desempenho de uma mquina de refrigerao pode ser medido pelo Coeficiente de Performance (COP), dado pela expresso[1]:

=

=

H=

13 1

> 1 (1)


4. PRIMUS 90 da Jordo Cooling Systems


4. PRIMUS 90 - Componentes

EvaporadorCompressor

Condensador Capilar de expanso


4. PRIMUS 90 Esquema de Funcionamento

Circuito do ar no mural


4. PRIMUS 90 Ciclo Real Carnot Invertido

Multmetro Kaise VA40B

Caractersticas Gama Sensibilidade

Temperatura-55C~0C

1C~1000C

5.0%

2.0%

Medies de temperatura

Ponto de medio



Diagrama Mollier P-h do fluido frigorigneo R404a



Diagrama T-s do fluido frigorigneo R404a


5. Planeamento trabalho em curso

Anemmetro Pacer

Instruments HTA4200

Perfil de velocidades de sada e entrada de ar

- Gama de resoluo: 0,01 m. s-1

- Preciso: 1,0% por cada 1 dgito


Ts

Te

Velocidade de entrada do ar

Estimativa da quantidade mxima de gua condensada

Caudal Volmico ar [m3.s1]

= .

= [m3.s1] [.m3]

Caudal mssico ar [kg.s-1]

Grfico Psicromtrico

(Te ; HR) W

W - Humidade especifica do

ar [gH2O/kgarseco]

W [kgH2O/kgarseco] . [kg.s-1]

Caudal mssico gua [kg.s-1] m = t [s] . [kg.s-1]

Massa de gua [kg]



(Continuao)

Com o ar (a Ts) que sai pela grelha superior e pelos pequenos orifcios dos painis, pode-se igualmente determinar a

quantidade de gua que sai;

Assim, possvel, teoricamente, prever a quantidade de gua que condensa no evaporador:

Massa de gua condensada = Massa de gua entra - Massa de gua sai



Quantidade gua condensada terica vs real

- Experimentalmente, ser medida a

quantidade de gua condensada,

fazendo passar a gua que vem da

tubagem do kit de eliminao de

condensados diretamente para um

recipiente;

- Ao fim de um dado tempo, ser

pesado o recipiente e essa massa

subtrada massa inicial, dar a

quantidade de gua condensada real.

t




Consumo energtico terico vs real

Componentes Quantidade Potncia [W]

Tempo

funcionamento

dirio [horas]

Consumo

[kWh]

Kit Elimin. Cond. 1 750 24 18

Iluminao 1 130 13 1,69

Ventiladores

Evaporadores3 10 24 0,72

Ventiladores dos

condensadores3 36 24 2,59

Compressores 2 930 12 22,32

Total 45,32

Consumo energtico dirio dos componentes

Custo mensal da energia gasta pelo mural

Consumo mensal de energia

[kWh]

Preo da energia eltrica

[euros por kWh]

Custo mensal da energia

eltrica gasta [euros]

1359,66 0,1853 251,94



Percentagem de consumo energtico de cada componente

Resultados experimentais

Existem dois cabos de alimentao:

1) Uma responsvel por alimentar o grupo

compressor e os ventiladores do

condensador e evaporador;

2) Outra para o kit de evaporao e para a

iluminao do mural.

Resultados

Cabo

Tempo [horas] Consumo

[kWh]

Consumo

correspondente

a um dia [kWh]

1 52 49,53 22,86

2 9 7,26 19,37

Total 42,23


5. Planeamento

Tarefas\Semanas1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

F. Medio de parmetros experimentalmente no

Mural

H. Calculo de Ganhos Trmicos e Eficincias

Energticas

J. Anlise da formao de condensados

K. Propostas de Sistema de eliminao de

condensados

L. Estudo das melhores propostas

M. Escolha de um sistema Final

N. Elaborao do sistema final de eliminao de

condensados

O. Estudo de dois componentes do mural com

clculos de tenses e desenhos de produo

Seminrios Avaliaes Todos os elementos Alguns elementos Semana acadmica


6. Referncias Bibliogrficas

[1] Stoecker, W.F.; Saiz Jabardo, J.M. Refrigerao Industrial. 2ed. So Paulo: Edgard Blcher ltda., 2002. ISBN 84-376-0219-X

[2] Frana, Fernando - Controle Trmico de Ambientes. p.7-15. [Consult. 10 Mar. 2015]. ISSN 1048-6542

[3] Mesquita, Nuno Documentos do Projecto. Resumo da teoria de refrigerao [Em linha]. 2009, p. 1-17. [Consult. 12 Mar. 2015].

Disponvel na internet:

. ISSN 1048-

6542

[4] Machado, Humberto A. Refrigerao e ar condicionado [Em linha]. 2009, p. 31-41. [Consult. 17 Mar. 2015].Disponvel na internet

. ISSN

1048-6542

[5] Castro, Jos Apostila: Refrigerao [Em linha]. p. 19-31. [Consult. 3 Mar. 2015]. ISSN 1048-6542

[6] Nunes, Amaral Psicrometria e Grfico Psicromtrico [Em linha]. p. 21-53. [Consult. 19 Fev. 2015]. ISSN 1048-6542

[7] Jordo Cooling Systems Murais compactos Primus [Em linha]. p. 1-8. [Consult. 5 Fev. 2015]. Disponvel na internet:

. ISSN 1048-6542

[8] ELCO Shaded pole motors [Em linha]. p. 1-40. [Consult. 6 Abr. 2015].Disponvel na internet: < http://www.elco-spa.com/Catalogs/PSC.pdf>. ISSN 1048-6542

[9] ACC Compressors - MX18TG VE01 [Em linha]. p. 1-2. [Consult. 30 Mar. 2015].

Disponvel na internet:< http://www.refair.fi/images/technical/Cubigel/MX18TG.PDF>. ISSN 1048-6542

[10] DuPont Thermodynamic Properties of DuPont Suva 404 (HP62) Refrigerant [Em linha]. p. 1-20. [Consult. 2 Abr. 2015].Disponvel na internet:

. ISSN 1048-6542

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