Apresentação Projeto temático em Termodinâmica e Fluidos

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Este módulo tem como disciplinas associadasMáquinas Térmicas e Transferência de Calor eMecânica dos Fluidos;Proposto de projeto;Conceitos teóricos envolvidos;Análise da aplicação prática do sistema.



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Ob jetivos do projeto; Funcionamento do ciclo termodinâmico;

Dimensionamento dos componentes; Ventilação de ar; Montagem da instalação; Análise dos resultados obtidos;

Conclusões do projeto.



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Projetar e construir uma bomba de calor capaz de insuflar ar a uma temperatura de

10°C acima da temperatura amb

iente; A bomba deve ser projetada de acordo como compressor disponibilizado; O sistema deve conter uma conduta para o

transporte do ar aquecido;Dimensionar, construir e analisar o sistema.



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É um dispositivo capaz de realizar trocas decalor entre duas fontes; A bomba capta energia da fonte fria e, por realização de trabalho, transfere-a em formade calor para a fonte quente;



6Fig. 1: Componentesb

ásicos deum sistema de refrigeração Fig. 2: Diagrama p-H do ciclotermodinâmico

Para a compreensão do sistema, estudou-se ociclo termodinâmico recorrendo ao diagramap-H.



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Para construir o diagrama do sistema, foinecessário definir os parâmetros do ciclo deacordo com o compressor;O ciclo foi elaborado no diagrama p-H dorefrigerante utilizado (R422D);Com base nas caraterísticas doscomponentes e aplicação, selecionaram-se astemperaturas de condensação e evaporação.



8Fig. 3: Ciclo termodinâmico do sistema



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De acordo dos parâmetros estabelecidos,

definiram-se os componentes.

Fig. 4:Compressor

CAE9460T

Fig. 5:Condensador

AT-18N

Fig. 6: Válvulade expansão

termostática

Fig. 7: Evaporador daunidade hermética

disponibilizada



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Fig. 9:Esquema daválvula deexpansãotermostática

Fig. 10:Esquemado filtro desecagem

Fig. 8: Esquema dos componentes do ciclo

termodinâmico



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Dimensionou-se o ventilador que promove atransferência de calor do condensador para aconduta; Para tal, foi necessário calcular as perdas decarga contínuas e localizadas;As perdas de carga localizadas englobam asperdas de carga nas curvas da conduta e nocondensador;



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Traçou-se a curva da instalação e intersetou-se com a curva do ventilador, para saber qualo ponto de funcionamento.

Fig. 11: Ventilador troia DD 6-6-14 Fig. 12: Ponto defuncionamento da instalação



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Depois de selecionados todos oscomponentes, procedeu-se à montagem dabomba de calor.

Fig. 13:

Esquema dainstalação



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Fig. 14: Ferramentas utilizadas na montagem

Fig. 15: Maçarico e

botijas de oxigénio eacetileno

Para se proceder à montagem doscomponentes, utilizaram-se algumasferramentas e recorreu-se ao processo deb

rasagem.



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Verificou-se que o caudal de ar no

evaporador não era suficiente para garantir amáxima transferência de calor.;

Traçou-se o ciclo termodinâmico básico e oreal e comparam-se os resultados.



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COP do ciclo básico:

COP do ciclo real:

Fig. 16: Sobreposição do ciclo realobtido com o ciclo básico



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Verificou-se que o trabalho realizado pelocompressor é isentrópico; Obteve-se uma temperatura à saída daconduta 9ÝC acima da temperatura ambiente,que vai de encontro ao ob jetivo; O ventilador deveria debitar um maior caudal de ar; O valor de caudal medido está de acordocom o obtido pela interseção das curvas; Confirmou-se um sobreaquecimento e umsubarrefecimento devido ao

sob

redimensionamento dos permutadores ;



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Grupo 2:Bruno SilvaCésar SousaJoão Ferrinho

Tiago Moura

Professor orientador:Miguel Mendonça

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