Victor Fernandes Marino TESTE DA VIABILIDADE DA … · universidade de sÃo paulo escola de...
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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
Victor Fernandes Marino
TESTE DA VIABILIDADE DA CONSTRUÇÃO DE UM BANHO TÉRMICO DE
REFRIGERAÇÃO UTILIZANDO MODULO PELTIER
Orientador: Prof. Messias Borges Da Silva
Lorena-SP
2015
Victor Fernandes Marino
TESTE DA VIABILIDADE DA CONSTRUÇÃO DE UM BANHO TÉRMICO DE
REFRIGERAÇÃO UTILIZANDO MODULO PELTIER
Trabalho de conclusão de curso apresentado à
Escola de Engenharia de Lorena – Universidade
de São Paulo como requisito parcial para
obtenção de título de Engenheira Química
Área de Concentração: Fenômenos de
Transporte e Tecnologia Química.
Orientador: Prof. Messias Borges Da Silva
Lorena-SP
2015
AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIOCONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE
Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Automatizadoda Escola de Engenharia de Lorena,
com os dados fornecidos pelo(a) autor(a)
Fernandes Marino, Victor TESTE DA VIABILIDADE DA CONSTRUÇÃO DE UM BANHOTÉRMICO DE REFRIGERAÇÃO UTILIZANDO MODULO PELTIER /Victor Fernandes Marino; orientador Messias Borgesda Silva. - Lorena, 2015. 44 p.
Monografia apresentada como requisito parcialpara a conclusão de Graduação do Curso de EngenhariaIndustrial Química - Escola de Engenharia de Lorenada Universidade de São Paulo. 2015Orientador: Messias Borges da Silva
1. Peltier.. 2. banho de refrigeração. 3.Transferência de calor.. I. Título. II. Borges daSilva, Messias , orient.
Dedicatória
Dedico a minha família, que sempre com muito
carinho e compreensão me apoiaram em todos os
momentos.
Agradecimentos
Um agradecimento especial aos meus queridos pais, José e Rita, por nunca me deixaram
esquecer da importância que as pessoas tem em nossas vidas e que o sucesso e as conquistas
vêm com a dedicação de cada dia com felicidade e honestidade.
Agradeço aos meu irmão, Vinicius por estar comigo nos momentos difícil e sempre buscar com
alegria e o bem estar de todos ao seu redor.
Agradeço a USP e aos professores da EEL-USP, em especial aos Professores Messias Borges
Da Silva, João Paulo Alves e Carlos Renato Menegetti, pelo apoio ao projeto e conhecimento
concedido.
Agradeço à minha segunda Mãe Zélia por estar comigo durante toda minha faculdade ajudando
em todos os requisitos.
A todos amigos da República pelos grandes momentos de alegria e experiências de vida que
tivemos durante esses anos. Um grande abraço e sucesso a todos.
Aos Amigos Richard e Raul que foram muito importantes para o desenvolvimento deste projeto
e outros durante a graduação. Obrigado pelas conversas, opiniões, ideias e momentos bons
juntos.
E aos grandes amigos de faculdade: Ana Paula, Bruna, Karen, Luana, Guilherme por estarem
comigo todos esses anos, vocês são essenciais para mim. “Obrigado por tudo!”
Resumo
Atualmente banhos térmicos de refrigeração tem um custo elevado de produção sendo muito
caros, estes banhos apresentam inúmeras aplicações para empresas e laboratórios por existirem
reações químicas que ocorrem somente em baixas temperaturas ou até mesmo negativas. Esse
banhos utilizam compressor no sistema de refrigeração estes que são grandes e pesados, este
trabalho visa utilizar Módulos de Peltier para montar o sistema de refrigeração por serem mais
confiáveis que um compressor, praticamente não necessitam de manutenção, são pequenos,
leves, não produzem barulho e estabilizam melhor a temperatura em um ambiente com
variações de calor. O trabalho visa verificar a viabilidade técnica da construção de um banho
de refrigeração utilizando os módulos de Peltier com um sistema de transferência de calor,
identificando fatores críticos do processo buscando melhorar a eficiência dos módulos Peltier
utilizados. Durante os teste foi possível identificar que a área de superfícies de contato do
módulo com a cuba, número de módulos, isolamento da cuba, temperatura de resfriamento dos
trocadores de calor, vazão de circulação no sistema de refrigeração e os parâmetros elétricos
fornecidos pela fontes influenciam diretamente na eficiência dos Módulos, sendo que a melhor
condição identificada foi ao utilizar 2 módulos, sistema de refrigeração de água com gelo,
isolado termicamente do ambiente e com a vazão de 150 L/h no sistema de refrigeração.
Palavra-chave: Peltier. Transferência de calor. Banho de Refrigeração
Abstract
Nowadays Thermal bath of refrigeration has a high cost of production begin very expensive,
this baths have many aplications to some companies and research laboratory because there are
many chemical reactions that only happens on low temperatures or even negative. Normally
this baths are made with compressor in their system of refrigeration, compressors, are big and
heavy. This project aims to use Peltier modules to build the cooling system because they are
more reliable than compressors, they almost do not need maintenance, lightweight, they do not
make noise and are more stable in an environment with heat variation. This work aims to verify
the viability of building a cooling bath using Peltier modules with a heat transfer system and
identify critical factors to improve the efficiency of the Peltier modules. During the test was
possible to identify that the, surface contact area of the Peltier with the aluminium container,
number of Peltiers, container isolation, coolant temperature heat exchangers flow rate in the
cooling system and electrical factors influence on the efficiency of the Peltier. The best
condition identify was using 2 Peltiers, cooling system with water and ice, thermal isolation of
the environment and flow rate of 150 L/h in the cooling system.
Key word: Peltier, heat transfer. Thermal Cooling Bath
Lista de Figuras
Figura 1. Modulo Peltier........................................................................................................12
Figura 2. Funcionamento do módulo termoelétrico. Modo de refrigeração.....................13
Figura 3. Funcionamento do módulo termoelétrico. Modo de Aquecimento....................13
Figura 4. Ilustração do funcionamento dos Módulos Peltier..............................................14
Figura 5. Módulo Peltier Tec1 – 12709..................................................................................20
Figura 6. Cuba de Alumínio....................................................................................................22
Figura 7. Spray de Poliuretano da Mundial Prime..............................................................23
Figura 8. Espuma isolante de Poliuretano.............................................................................24
Figura 9. Foto Protótipo conectado as fontes e reservatório de agua..................................25
Figura 10. Fluxograma de Funcionamento. .........................................................................26
Figura 11. Termopar demostrando temperatura.................................................................29
Figura 12. Temperatura e protótipo após 200 min...............................................................32
Lista de Gráficos
Grafico1. Gráfico de Temperatura em função de Amperagem e Voltagem......................21
Gráfico 2. Condição Máxima Testada...................................................................................31
Gráfico 3. Experimento 4.......................................................................................................34
Gráfico 4. Experimento 5.......................................................................................................36
Gráfico 5. Gráfico de Aquecimento Experimento 5.............................................................38
Sumário
1-Introdução .......................................................................................................................................... 8
2- Revisão Bibliográfica ........................................................................................................................ 9
2.1 – Módulos Peltier ......................................................................................................................... 9
2.2 Transferência de calor .................................................................................................................. 12
2.2.1 Condução ............................................................................................................................ 12
2.2.2 Convecção ........................................................................................................................... 13
2.2.3. Radiação ............................................................................................................................. 13
2.2.4. Dissipadores de Calor ....................................................................................................... 14
2.2.5. Isolante Térmico ................................................................................................................ 14
3.3.6. Condutividade Térmica .................................................................................................... 14
2.3 - Perda De Carga ....................................................................................................................... 15
3- Metodologia ..................................................................................................................................... 16
N ° Módulos Peltier ............................................................................................................................. 17
3.1- Protótipo do Banho Térmico ................................................................................................... 17
3.1.1 – Modulo Peltier (TEC1- 12709). ...................................................................................... 17
3.1.1 – Desenvolvimento da Cuba térmica. ............................................................................... 19
3.2.1 – Isolamento ........................................................................................................................ 20
3.2.2 – Reservatório do Fluido Refrigerante ............................................................................. 21
3.2.3 – Conexão elétrica com o Peltier ....................................................................................... 21
3.1- Experimentos Realizados ........................................................................................................ 23
Resultados e Discussão ........................................................................................................................ 25
Conclusão ............................................................................................................................................. 37
Referências Bibliográficas .................................................................................................................. 39
8
1-Introdução
Hoje em dia, a refrigeração termoelétrica tem aplicação na Medicina com mecanismos
científicos onde é necessário um controle preciso de temperatura. No entanto existem outras
aplicações com potencial que começaram a interessar as indústrias, como desumidificadores
(Vian, 2002), ar condicionado para automóveis, refrigeradores portáteis, refrigeradores
domésticos, transporte de produtos perecíveis e etc, porém essa tecnologia tem que ser
competitiva com sistemas de compressão a vapor.
Uma vantagem da utilização do Peltier para refrigeração é de não utilizar líquidos,
materiais apenas em estado sólido. Não é necessário líquidos circulando, o que contribui para
um fácil manuseio. Porém os sistemas de refrigeração com módulos de Peltier não são eficientes
em termos de energia como outras técnicas, porém eles são uma melhor solução quando se trata
de refrigeração de pequenos volumes(1 L) ou refrigeração localizada . (Little, 1990) (Sreedhar,
1998)
Em algumas aplicações que requer estabilidade térmica, as placas Peltier são mais
sustentáveis para sistemas de refrigeração pois a conversão termoelétrica é feita diretamente
permitindo um excelente controle sobre a temperatura de refrigeração. Esses dispositivos
também são capazes tanto de aquecer como refrigerar, melhorando a precisão e a velocidade
em que a temperatura estabiliza. (Sloman, 1996) (Festa, 1994)
Com a necessidade de buscar por alternativas energéticas os Módulos peltier podem ser
utilizados para recuperação de energia na forma de calor, caso esteja em contato com um lado
quente e outro lado em contato com frio, este módulo recupera a energia podendo enviá-la
diretamente para um sistema elétrico ou até mesmo armazená-la em uma bateria.
Alguns Pesquisadores do Laboratorio Ames, nos Estados Unidos acreditam que uma
eficiência de 20% desses materiais termoelétricos sejam suficientes para aplicações tanto
domesticas como industriais. (Tecnológica, 2011)
Portanto, os módulos Peliter tem potencial para crescer no mercado, podendo ser
utilizados em várias situações dependendo da sua necessidade, porém formas de melhorar
eficiência destas pastilhas devem ser estudas para maior viabilidade técnica sendo este o
objetivo do trabalho.
9
2- Revisão Bibliográfica
2.1 – Módulos Peltier
Módulos Peltier ou Células Termoelétricas Peltier são dispositivos compostos por
vários termopares, que são ligados Termicamente em Paralelo e eletricamente em série. Os
termopares são formados por pares de elementos térmicos tipo-n e tipo-p que são matérias
semicondutores denominados Materiais Termoelétricos. Esses materiais termoelétricos
convertem gradientes de temperaturas em voltagem elétrica e vice-versa. O Peltier pode ser
utilizado para duas aplicações: Bombas de Calor (trabalhando para aquecer ou resfriar) e como
Geradores Elétricos. (Riffat, 2003)
Na Figura 1, temos um Módulos Peltier aberto lateralmente onde podemos visualizar os
elementos tipo-n e tipo-p.
Figura 1. Modulo Peltier
Fonte: http://blog.novaeletronica.com.br/o-que-e-elemento-peltier-ou-cooler-peltier/
Refrigeração termoelétrica é obtida quando uma corrente continua passa através de um
ou mais pares de semicondutores do tipo-n e tipo-p. Com a diminuição da temperatura(Tc) do
condutor calor é absorvido do ambiente. Esta absorção de calor do ambiente ocorre quando os
elétrons passam a partir de um nível baixo de energia, no material tipo-p através do condutor
conectado interligando a um nível de energia mais elevada no material do tipo n, o calor
absorvido é transferido pelo semicondutor através dos transportes de elétrons para a outra
extremidade(Th) e os elétrons são liberados para retornar no nível de energia mais baixo no
semicondutor tipo-p. Esse fenômeno é chamando de Efeito Peltier, sendo melhor ilustrado nas
Figura 2, Figura 3 e Figura 4. [Wiegel, 2011]
10
Figura 2. Funcionamento do módulo termoelétrico. Modo de refrigeração
Fonte: (Riffat, 2003)
Figura 3. Funcionamento do módulo termoelétrico. Modo de aquecimento
Fonte: (Riffat, 2003)
11
Figura 4. Ilustração do funcionamento dos Módulos Peltier
Fonte: http://microembarcado.blogspot.com.br/2013/05/celula-peltier-30w.html
Quando a passagem da corrente é a partir do tipo-n para o tipo-p temos resfriamento,
quando a passagem de corrente é do tipo-p para o tipo-n temos aquecimento, se a direção da
corrente for invertida, invertemos o lado quente e lado frio.
Quando a diferença de temperatura está estabilizada entre o lado quente e o lado frio da
Placa de Peltier uma voltagem é gerada. Essa voltagem é chamada de Seedback e é diretamente
proporcional com a diferença de temperatura. (Camargo 2011). Já o efeito Peltier faz o contrário
ao passa uma corrente pela junção está fica aquecida ou refrigerada dependendo do sentido da
corrente.
Volklein, apresentou um modelo extenso de análise de eficiência dos Módulos Peltier,
o objetivo neste trabalho não é estender as análises mais apenas apresentar como fazer o cálculo
de calor transferido pela plastilha (Rowe, 1995) (Volkelin, 1999):
(1)
(2)
A transferência de calor Q em W é dependente do coeficiente Seebeck α, da
Temperatura T, da corrente I aplicada e Ta-Tc é a diferença de temperatura entre o lado quente
12
e do lado frio. Depende também da condutividade térmica K e resistência elétrica R que são
definidas como:
(3)
Ambos K e R incorporam condutividades térmicas λ, resistividade ρ, área de seção
transversal A e comprimento L. As legendas n e p indicam os dispositivos tipo-n e tipo-p. Essas
equações são interessantes pois nos permite calcular a quantidade de calor que é removida da
parte fria para parte quente.
Dispositivos termoelétricos como Peltier não podem ser usados independentes, eles
devem ser conectados em um trocador de calor para que a energia transferida da parte fria para
parte quente seja dissipada.
2.2 Transferência de calor
A refrigeração termoelétrica tem progredido mais não como se esperava. Uma das
causas dessa estagnação é a baixa eficiência dos dissipadores de calor, devido à grande
quantidade de calor produzida pelas placas de Peltier em uma pequena superfície torna difícil
a dissipação do calor de forma eficiente o que diminui a eficiência das placas de peltier.
Stockihom, disse que os benefícios da refrigeração termoelétrica depende primeiro do tipo de
material e depois do seu desing. (Stockihom, 1997) Nesse contexto foi provado que para cada
grau Celsius que conseguimos remover do lado quente melhor é a eficiência da refrigeração
térmica do lado frio. (Dominguez, 1999)
Entende-se por transferência de calor como a energia que se transfere de um sistema
para outro em virtude de uma diferença de temperatura entre os dois sistemas. (Shapiro, 2000)
Existem 3 formas em que o calor pode ser transferido sendo elas, condução convecção e
radiação.
2.2.1 Condução
A condução é um processo pelo qual a energia flui de uma região de alta temperatura
para uma região de baixa temperatura dentro de um meio, podendo ser ele sólido liquido ou
gasoso ou entre meios diferentes que em contato físico direto. (Kreith, 1997)
13
A quantidade de calor transmitida por condução segue a seguinte lei:
qk= -k.A.(dT/dx) (4)
sendo k a condutividade térmica do matéria, A área da secção da qual o calor flui por condução
e dT/dx representa o gradiente de temperatura na secção.
2.2.2 Convecção
A convecção é o processo de transporte de energia pela ação combinada de calor,
armazenamento de energia e movimento de mistura, é importante principalmente como
mecanismo de transferência de energia entre uma superfície solida em um liquido ou gás.
(Kreith, 1997). O calor por unidade de tempo transmitido de uma superfícies solida para um
fluido pode ser calculado da seguinte forma:
qc=hc.A.ΔT (5)
Na formula acima, hc representa o coeficiente médio de transferência de calor por
convecção o qual depende da geometria da superfície, da velocidade do fluido e das
propriedades físicas do fluido incluindo sua temperatura. A representa a área de transmissão de
calor e ΔT é o gradiente de temperatura entres as superfície do solido e a temperatura do fluido.
2.2.3. Radiação
Radiação é o processo pelo qual o calor é transmitido de um corpo de alta temperatura
para um de mais baixa temperatura quando tais corpos estão separados no espaço ainda que
exista vácuo entre eles deferindo-se apenas nos comprimentos de onda. Para os corpos chamado
irradiadores perfeitos a quantidade de calor emitida por radiação pode ser escrita como(Kreith,
1997):
qk= σ.A.T4 (6)
Na equação acima σ é chamada de constante de Stefan-Botzmann, A é área total da superfícies
e T e a temperatura absoluta do corpo na área.
14
2.2.4. Dissipadores de Calor
Dissipador de calor é um dispositivo metálico normalmente de cobre ou alumínio, que
devido ao efeito de condução térmica, o fluxo térmico de calor gerado em uma superfície se
difunde no metal melhorando a dissipação térmica de qualquer superfície que gere calor. Esses
dispositivos tem como objetivo garantir o funcionamento de um equipamento que pode ser
danificado com calor gerado por esse equipamento e são usados somente quando um
equipamento gera um elevado fluxo de calor por unidade de área. Componentes de hardware,
processadores, vídeo games entre outros são equipamentos que satisfazem essa condição.
Quando temos dissipadores de calor que após retirarem o calor de uma superfície são
resfriados por outra fonte como um cooler, esses são chamados de dissipadores ativos enquanto
Dissipadores que não apresentam essa fonte são chamados de dissipadores passivos. (Bastista
Ribeiro 2009)
2.2.5. Isolante Térmico
Em um sistema onde temos uma temperatura que seja maior ou menor que a temperatura
ambiente, ocorrerem trocas de calor que podem alterar a temperatura do sistema. Para se reduzir
esse efeito coloca-se uma material de baixa condutividade térmica sobre a superfícies de troca
sendo esse material chamado de isolante térmico. Isolantes térmicos apresentam em seu interior
uma enorme quantidade de pequena bolhas de gás que evitam a movimentação reduzindo assim
a troca de calor por convecção. Além de proteger a superfície a diferença de temperaturas os
isolantes podem apresentar outras características como resistência a agentes agressivos e as
intempéries e a resistência mecânica. (Milcent, 2006)
2.2.6. Condutividade Térmica
Condutividade térmica K quantifica a habilidade dos materiais em conduzir energia
térmica ou seja de proporcionar calor. Estruturas feitas com materiais de alta condutividade
térmica conduzem energia térmica de forma mais rápida e eficiente que materiais com baixa
condutividade térmica. Desta maneira, materiais com alta condutividade térmica são utilizados
em dissipadores térmicos de baixa condutividade térmica são utilizados em objetos que visam
prover isolamentos térmicos. (Espinosa, 2000)
15
Condutividade térmica é a quantidade de calor transmitida por unidade de tempo através
de um objeto com uma espessura numa direção normal à área da superfície de sua secção reta
devido a um gradiente de temperatura.
O cobre (Cu) devido à sua elevada condutividade térmica e ao seu preço é o material
preferencialmente usado. Ele é o melhor condutor de calor depois da prata (Ag), está que
apresenta um valor elevado, conforme Tabela 1. O alumínio (Al) também é usado pelo fato de
ser leve (~1/3 do peso do Cu), excelente condutor térmico e elétrico, sendo também um bom
refletor de calor e de luz e barato.
Tabela 1. Condutividade Térmica dos Materiais (Young, 2013)
Material Condutividade Térmica (w/mᵒK)
Prata 406
Cobre 385
Ouro 314
Latão 109
Alumínio 205
Ferro 79,5
Aço 50,2
Gelo 1,6
Vidro Comum 0,8
Água 0,6
Poliestireno 0,033
Poliuretano 0,002
2.3 - Perda De Carga
Quando um fluido desloca-se no interior de uma dada tubulação ocorre atrito deste
fluido com as paredes internas desta tubulação, temos também uma turbulência do fluido com
ele mesmo, sendo que este fenômeno faz com que a pressão no interior da tubulação diminua
gradativamente conforme o fluido se desloca sendo está então a conhecida “Perda de Carga
(∆P)”.
Portanto perda de carga seria uma restrição à passagem do fluxo do fluido dentro da
tubulação como curvas e outras barreiras, essa resistência influencia diretamente na altura
manométrica de uma bomba (H) e sua vazão volumétrica (Q).[Gener]
16
3 - Objetivos
3.1.Objetivo geral
Este trabalho visa testar a viabilidade técnica da construção de um banho térmico para obtenção
de temperaturas negativas utilizando módulos Peltier acoplados com trocadores de calor de
cobre.
3.2.Objetivos Específicos
Testar a influência dos seguintes fatores na eficiência dos Módulos Peltier:
Número de Módulos Peltier
Isolamento
Temperatura ambiente
Temperatura nos dissipadores
Vazão de circulação do fluido no sistema de refrigeração
Superfície de Contado com o módulo
17
4- Metodologia
O protótipo de banho térmico de refrigeração foi desenvolvido com intuito de testar a
viabilidade técnica de refrigeração de um liquido em uma cuba buscando temperaturas
negativas utilizando as Pastilhas Peltier.
A eficiência dos módulos peltier varia de acordo com a dissipação do calor do lado
quente do modulo, quanto maior a remoção de calor do lado quente mais energia na forma de
calor será removida do lado frio do modulo, e é com base nesta teoria que o Protótipo foi
desenvolvido.
Buscando uma eficiência melhor de transferência de calor do Peltier com o dissipador
de cobre foram realizados alguns experimentos buscando avaliar os parâmetros apresentados
na Tabela 2.
Tabela 2. Variáveis testadas no Protótipo.
Baixo Alto
N ° Módulos Peltier 2 4
Temperatura da Água Ambiente Agua com Gelo (T 0°C)
Vazão 80L/h 150L/h
Isolamento - Espuma de Poliuretano
4.1- Protótipo do Banho Térmico
4.1.1 – Modulo Peltier (TEC1- 12709).
Durante os experimentos realizados os módulos Peltier utilizados foram do modelo
TEC1- 12709, representado na Figura 5, sendo utilizados em pares (2 ou 4) conforme
especificado na tabela 2.
Figura 5. Módulo Peltier Tec1 - 12709
Fonte: Arquivo Pessoal
18
As dimensões do modulo são 3.8cmx3,8cm e 0,4mm de espessura, a Tabela 3
demostra as especificações elétricas de acordo com o fabricante.
Tabela 3. Parâmetros elétricos.
Fonte: Everredtronic Limited (Everredtronic, 2015)
De acordo com o gráfico 1 apresentado pelo fabricante, é possível que os módulos
peltier resfriem à temperaturas negativas, sendo que o ponto máximo apresentada no gráfico
apresenta as seguintes condições: Temperatura ambiente de 27 ºC, 9 A e 12.2 V, convertendo
para uma temperatura ao redor de -40 ºC(Tmax).
Gráfico 1. Gráfico de Temperatura em função de Amperagem e Voltagem
Fonte: Fonte: Everredtronic
Limited (Everredtronic, 2015)
19
Para calcular a eficiência máxima do Peltier foi utilizado a condição máxima, essa
condição segundo o fabricante gera um delta de temperatura podendo ser calculado da seguir
forma:
ΔT = Variação da temperatura
TF = Temperatura Final
TA= Temperatura ambiente
ΔT= TF-TA
ΔT = -40 -27
ΔT = -67 ºC
Podemos concluir então que o modelo do modulo peliter utilizado apresenta um delta
de temperatura máximo de 67 ºC, portanto ao atingir um delta de 67 ºC indica que o modulo
está funcionando com 100% de sua eficiência.
A condições utilizada no experimento foi de aproximadamente 5.5 A, 11.5 V e temperatura
ambiente entre 24 ºC a 28 ºC.
4.1.1 – Desenvolvimento da Cuba térmica.
A construção deste banho térmico foi iniciada utilizando uma cuba de alumínio
demostrada na Figura 6, esta cuba apresenta 8 cm de raio, 16 cm de altura, uma área de fundo
de 201 cm2 e Volume de 3216,89 cm3 ou 3,21690 L aproximadamente.
Figura 6. Cuba de Alumínio
Fonte:Arquivo Pessoal
20
No fundo desta cuba foi moldado um esquadro de madeira para encaixar os módulos
peltier, este foi desenvolvido de acordo com a área de fundo da cuba. Entre a cuba e os módulos
foi introduzido uma pasta térmica da IMPLASTEC visando melhorar a troca de calor entre a
cuba e os módulos, melhorando assim a superfície de contato, da mesma forma entre o modulo
e o trocador de calor de cobre foi passado a mesma pasta térmica para melhor eficiência na
troca de calor entre o peltier e o dissipador. Neste esquadro de madeira foi parafusado uma
placa de madeira para fixar os módulos e os dissipadores de calor na cuba metálica. Desta forma
temos no fundo da cuba pasta térmica, depois os módulos, pasta térmica novamente, trocador
de calor de cobre e então uma placa de madeira.
4.2.1 – Isolamento
A camisa de isolamento foi desenvolvida utilizando espuma de poliuretano,
representado na Figura 7, está espuma é de fácil moldagem e está disponível no mercado na
forma de um spray, que quando aplicado gera uma espuma que se expande adequando-se a
molde determinado, sendo então facilmente moldado, além desta facilidade de uso, está espuma
apresenta um coeficiente de condutividade térmica muito baixo com k =0,034(W/mK) sendo
assim este material então utilizado para o isolar da cuba do ar ambiente.
Figura 7. Spray de Poliuretano da Mundial Prime
Fonte: Arquivo Próprio
21
Para o desenvolvimento do molde onde a espuma expandiu foi utilizado matérias
recicláveis, uma caixa de papelão, 3 cartolinas e um pote plástico cilíndrico de diâmetro
próximo ao da cuba, sendo o molde final representado na Figura 8.
Figura 8. Espuma isolante de Poliuretano
Fonte: Arquivo Próprio
4.2.2 – Reservatório do Fluido Refrigerante
Foi utilizado como reservatório um balde de 64L no qual foi acoplado uma Bomba Sarlo
Better 1000 C 110v Submersa que bombeia o fluido refrigerante para o sistema de dissipadores
de calor. No caso o fluido refrigerante utilizado foi: agua a temperatura ambiente e agua com
gelo.
O intuído de utilizar agua com gelo é para que o água que está circulado no sistema
esteja próxima de 0°C buscando uma melhor eficiência na troca de calor com o dissipador de
cobre.
Está bomba opera com uma vazão que pode ser controlada de 400 L/h e 1000 L/h através
de uma válvula presente em seu sistema, porém ao conectar essa bomba ao sistema de
refrigeração, está vazão diminui para de 150 L/h. Outro fator a ser considerado é que ao desligar
a bomba a vazão decai para 80 L/h, isto ocorre devido a pedra de carga imposta pelo sistema
de circulação.
4.2.3 – Conexão elétrica com o Peltier
Cada modulo Peltier foi conectado com duas fontes de elétricas em paralelo para que
assim mantivéssemos a voltagem e aumentasse a amperagem, como sempre temos 2 ou 4
22
módulos ligados, teremos 4 ou 8 fontes respectivamente ligadas em paralelo em pares de 2 em
2, para oferecer a energia necessária para o modulo, com forme mostrado na figura 9.
Figura 9. Foto Protótipo conectado as fontes e reservatório de agua
Fonte: Arquivo Próprio
O ideal seria a construção de uma fonte própria com as especificações pré-determinadas
para que os peliter funcionem em uma faixa de amperagem ou voltagem na qual produziram
um bom rendimento, seguindo o gráfico 1.
4.3 – Funcionamento do Banho.
Este banho térmico foi desenvolvido com intuito de testar a eficiência dos módulos
peltier em converter a energia elétrica consumida da fonte em resfriamento da cuba de alumínio.
Como sabemos do funcionamento da pastilhas peliter, em um lado ela esquenta em outro
lado ela resfria, podendo gerar um delta teórico de max de 67 ºC entre o lado quente e o lado
frio, porém a parte quente tem que ser resfriada pois caso está sobreaqueça, irá causar um mal
funcionamento do modulo que perderá eficiência podendo até mesmo queimar.
Para evitar isto, e buscando uma melhor eficiência de funcionamento dos módulos foi,
acoplado um dissipador de calor de cobre na parte quente do modulo peltier, visando uma rápida
troca de energia da pastilha com o cobre devido a seu alto coeficiente de condutividade térmica.
23
Para manter o dissipador frio foi colocado uma bomba para bombear agua no interior
do dissipador de cobre, este maciço que apresenta um U internamente com uma conexão de
mangueira, está conectada a bomba que envia agua para o resfriamento do dissipador.
Quanto maior a superfície de contato da pastilha com o dissipador e também com a cuba
de alumínio pelo lado frio, melhor será a eficiência de troca de calor por isso foi utilizado a
pasta térmica com já descrito anteriormente.
Neste caso estamos tentando retirar energia do etanol presente na cuba de alumino ao
ligar os módulos, sendo o fluxo de energia o da Figura 10:
Figura 10. Fluxograma de Funcionamento.
4.4- Experimentos Realizados
Os experimentos realizados estão especificados na Tabela 4:
Tabela 4. Parâmetros de Experimentos de Resfriamento Teste – 500mL Agua
Experimento Nᵒ
Peltier
Temperatura
do Fluido
Isolamento Vazão Tempo
(aproximado)
Fluido
Interno
1 2 Água
Ambiente
- 450L/h 120min Agua
1L
2* 1 Água
Ambiente
- 450L/h 5min -
*O Experimento 2 foi realizado sem cuba, sem isolamento, somente com modulo e os dissipadores.
Os Experimentos 1 e 2 foram os primeiros teste a serem realizados, ambos em casa
com uma fonte de computador 12V, 300W e saída de até 13A segundo fabricante.
Após os experimentos teste foi desenvolvido o isolamento de espuma de poliuretano
como já explicado. Também detectou-se a influência das temperaturas, ambiente e do fluido
refrigerante do dissipador de cobre, o que levou a serem realizados teste com gelo.
24
Os próximos experimentos foram realizados no laboratório de física experimental
utilizando as fontes disponibilizadas conforme explicado seguindo os parâmetros da Tabela 5.
Tabela 5. Parâmetros Experimentos de Resfriamento – 500mL Etanol
Experimento Nᵒ Peltier Temperatura do
Fluido Isolamento Vazão Tempo
3 4 Água com Gelo Espuma 150L/h 210min
4 2 Água com Gelo Espuma 150L/h 60min
5 2 Água Ambiente Espuma 80L/h 60min
Para calcular a taxa de aquecimento de acordo com a temperatura ambiente foram
realizados alguns testes após resfriamento e sistema totalmente desligado sobre influencia
apenas da temperatura ambiente conforme Tabela 6.
Tabela 6. Parâmetros Experimentos de Aquecimento – 500mL Etanol
Experimento Aquecimento Tempo
4A Referente ao exp 4 20min
5A Referente ao Exp 5 20min
25
5- Resultados e Discussão
Este protótipo foi desenvolvido com o intuíto de se realizar experimentos utilizando a
técnica de planejamento de experimentos, utilizando um fatorial incompleto para melhor avaliar
os efeitos das variáveis desejadas, porém devido à dificuldade de padronização dos
experimentos este planejamento de experimentos não foi possível de realizar-se.
As dificuldades de padronização estarão sendo discutidas ao longo do trabalho sendo as
principais: fontes elétricas utilizadas e a área de superfície de contato dos módulos.
Experimento 1
A Tabela 7 apresenta os parâmetros adotados para este experimento:
Tabela 7. Parâmetros do Experimento 1
Parâmetros Valor
Número de módulos 2
Temperatura da agua Ambiente
Temperatura Ambiente 32.7ºC
Isolamento da cuba Sem Isolamento
Vazão do Fluido Refrigerante 450L/h (conectado diretamente na torneira)
Tempo de Experimento 120min
Volume na Cuba 1L de Agua
Este foi o primeiro teste realizado, a temperatura ambiente neste dia era de 32.7ºC, o
teste ocorreu durante a tarde. Neste teste inicialmente obteve-se uma queda brusca de
temperatura na cuba durante os primeiros minutos e se tornando mais estável após 1 hora de
experimento.
Após duas horas de experimento, o sistema foi desligado obtendo-se uma temperatura
interna na cuba de 10ºC, enquanto a temperatura ambiente estava em 32.7ºC.
Com esses dados foi então possível calcular a variação de temperatura encontrada para
este teste:
ΔT= TF-TA
ΔT = 10 -32.7
ΔT = -22.7 ºC
Como estamos trabalhando com dois módulos, encontramos uma variação de
temperatura média para cada modulo de 11.35ºC por peça sendo assim então possível calcular
a eficiência de cada modulo com base nos dados obtidos e os dados fornecidos pelo fabricante,
26
lembrando que está é uma variação média nessas condições especificas assim como a de todos
experimentos seguintes.
Segundo fabricante 100% de eficiência é obtido quando 1 modulo chega a uma variação
de 67ºC portanto 11.35ºC representa uma eficiência de 16.94%.
Durante a noite do mesmo dia por volta de 22h um novo teste foi realizado com as
mesmas condições porém encontrava-se uma temperatura ambiente de 22.3ºC. Após 60min o
sistema foi desligado e a temperatura encontrada foi de 5.5ºC.
Calculando então a variação de temperatura obteve-se um delta total de -17.2º sendo
então uma variação de 8.6ºC e com uma eficiência de 12.83% por peça em metade do tempo,
sendo então evidente a influência da temperatura ambiente sobre os experimentos.
Após identificar está influência foi então detectado a necessidade de um isolamento para
a cuba, e buscando temperaturas mais baixas foi desenvolvido o sistema de refrigeração da agua
com gelo utilizando uma bomba de aquário para controlar a vazão.
Experimento 2
Neste experimento realizamos o teste utilizando somente a pastilha e o dissipador
retirando a temperatura diretamente na superfície do modulo e o dissipador na parte quente,
este teste aconteceu em apenas 5 minutos no qual foi possível retirarmos de uma temperatura
ambiente de 28.4ºC para -17.6 ºC, representado na Figura 11.
Figura 11.Termopar demostrando temperatura
Neste experimento com apenas uma Peltier foi obter-se uma variação de temperatura
com delta de 46ºC com isso foi possível obter-se uma eficiência de 68.65%, porém devemos
lembrar que este experimento ocorreu em apenas 5 minutos e sem cuba.
Após 5 minutos observou-se que agua avia condensado na superfície da pastilha
congelando a superfície da placa formando uma placa de gelo e então ficando assim constante
até 8 minutos quando o sistema foi então desligado.
27
Após desligar o sistema está água que avia congelado liquefez misturando com a pasta
térmica na superfície da pastilha, o que demostra uma inviabilidade da utilização desta pasta
para este protótipo.
Com esse experimento foi possível identificar que a área de contato com a qual a
pastilha encontra-se em contato influencia diretamente na eficiência sendo este um fator de
extrema importância para os desenvolvimento do projeto.
Experimento 3
Este experimento foi realizado com utilizando uma condição máxima na qual temos os
seguintes parâmetros conforme Tabela 8:
Tabela 8. Parâmetros do Experimento 1
Parâmetros Valor
Número de módulos 4
Temperatura Ambiente 25.2ºC
Temperatura de entrada da água Água com Gelo, 2.5ºC
Temperatura de saída da água Água 3.5ºC
Isolamento da cuba Espuma de Poliuretano
Vazão do Fluido Refrigerante 150L/h (bomba de agua)
Tempo de Experimento 210min
Volume na Cuba 500mL de Etanol
Visando avaliar o comportamento dos módulos, medições foram feitas minuto a minuto
para a construção do gráfico 2 demostrando assim seu comportamento nas condições já
especificadas.
Ao analisarmos o gráfico 2 apresentado podemos identificar uma decaimento
exponencial, ou seja uma queda brusca nos primeiros 40 minutos mantendo uma taxa de
resfriamento mais baixa após os primeiros 40 minutos atingindo -5 ºC nos próximos 150
minutos a taxa de resfriamento apresentada era muito baixa diminuindo apenas 5 ºC nesse
tempo.
Calculando a taxa de resfriamento(TR) de forma aproximada temos:
TR= 30ºC/40 min = 0.75ºC/min
TR= 5ºC/150 min = 0.0333ºC/min
28
Gráfico 2. Condição Máxima Testada
-13.0-12.0-11.0-10.0
-9.0-8.0-7.0-6.0-5.0-4.0-3.0-2.0-1.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0
10.011.012.013.014.015.016.017.018.019.020.021.022.023.024.025.026.027.0
2 5 8
11
14
17
20
23
26
29
32
35
38
41
44
47
50
53
56
59
62
65
68
71
74
77
80
83
86
89
92
95
98
10
1
10
4
10
7
11
0
11
3
11
6
11
9
12
2
12
5
12
8
13
1
13
4
13
7
14
0
Tem
pe
ratu
ra (
oC
)
Tempo (min)Experimento 3
29
Mostrando assim que testes com mais de 40 minutos apresentam uma taxa de
resfriamento muito baixa após esse tempo. Visto isso os próximos experimentos foram
realizados por 60 minutos.
Calculando agora a eficiência dos módulos temos:
ΔT= TF-TA
ΔT = -10 -25.2
ΔT = -35.2ºC
Portanto a variação de temperatura por modulo é de 8.8ºC gerando uma eficiência de
13.13% por pastilha, a Figura 12 demostra o protótipo com a temperatura final atingida.
Figura 12. Temperatura e protótipo após 200 min
Experimento 4
Neste experimento foram realizados 4 testes e os parâmetros utilizados foram parecidos
com o experimento 3, e estão representados na Tabela 9, porém neste o número de módulos
utilizados foram menor, ao invés de 4 foram utilizados apenas 2.
30
Tabela 9. Experimento 4 – Medição da Temperatura Minuto a Minuto
Parâmetros Valor
Número de módulos 2
Temperatura Ambiente De acordo com a Tabela no tempo 0 min
Isolamento da cuba Espuma de Poliuretano
Vazão do Fluido Refrigerante 150L/h (bomba de agua)
Tempo de Experimento 60min
Volume na Cuba 500mL de Etanol
Os testes 4.1 e 4.2 foram realizados no mesmo dia, porém ao avaliar o Gráfico 3 foi
possível fazer uma pequena comparação, no experimento 4.1 a temperatura no reservatório com
gelo encontrava-se em na entrada com 5.5ºC e saída no sistema com 6ºC já no 4.2 entrava-se
agua no sistema à 7.5ºC e saia com 8.8ºC. Isto, se deu pelo fato do gelo presente no reservatório
liquefez aumentando assim a temperatura no reservatório tornando inviável a medição após 40
min.
Para os testes 4.3 e 4.4 foram adotadas as mesmas condições com apenas uma diferença,
um dos módulos utilizados foi trocado, mostrando assim que a superfície de contato é
importante para eficiência dos módulos devido a diferença na taxa de refrigeração encontrada
nos dois experimentos.
Apenas para uma ideia de cálculo foi utilizado os dados do teste 4.1 por apresentar um
melhor resultado sendo assim temos:
ΔT= TF-TA
ΔT = -10.9 -24.9
ΔT = -35.8ºC
Portanto a variação de temperatura por modulo é de 17.9ºC gerando uma eficiência de
26.72% por pastilha.
31
Gráfico 3. Experimento 4
-13-12-11-10
-9-8-7-6-5-4-3-2-10123456789
101112131415161718192021222324252627
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72
Tem
per
atu
ra (
ºC)
Tempo (min)
4.1 4.2 4.3 4.4
32
Experimento 5
O experimento foi realizado utilizando agua na temperatura ambiente, com isolamento
e com a bomba de aquário desligada sendo os parâmetros apresentados na Tabela 10:
Tabela 10. Experimento 5 – Medição da Temperatura Minuto a Minuto
Parâmetros Valor
Número de módulos 2
Temperatura Ambiente 23.2ºC
Temperatura de entrada da água 23.2ºC
Temperatura de saída da água 24.3 ºC
Isolamento da cuba Espuma de Poliuretano
Vazão do Fluido Refrigerante 80L/h (força gravitacional)
Tempo de Experimento 60min
Volume na Cuba 500mL de Etanol
Foram realizados duplicatas neste experimento, no mesmo dia e com as mesmas
condições nos dois testes, sendo assim então possível verificar que a superfície de contato de
uma pastilha e outra é primordial para eficiência dos módulos.
No Gráfico 4 podemos verificar que os testes 5.1 e 5.2 mostraram resultados parecidos
demostrando assim que é possível obter resultados parecidos ao manter-se as condições
constantes em ambos experimentos.
Ao calcular a eficiência para o experimento utilizamos os dados do experimento 5.1
encontrando dessa fora uma variação de temperatura de 10.45ºC e uma eficiência de 15.59%
por modulo.
33
Gráfico 4. Experimento 5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62
Tem
per
aatu
ra
Tempo(min)
3.1 3.2
34
Experimentos de Aquecimento
Os experimentos de aquecimento foram realizados logo após desligar totalmente o
sistema, sendo este teste realizados para os experimentos 4.3, 4.4, 5.1 e 5.2. O intuito de realizar
esse experimento seria calcular a taxa de aquecimento da cuba isolada em relação apenas a
temperatura ambiente.
A Tabela 11 a seguir demostra os dados coletados durante o aquecimento de cada experimento:
Tabela 11. Medição da Temperatura de Aquecimento
Experimento 4.3 4.4 3.1 3.2
0 2.0 -2.2 2.4 2.2
30s 3.3 -0.7 3.7 3.6
1 4.2 2.7 4.8 4.3
1.5 4.6 2.6 4.5 4.2
2 4.5 2.7 4.5 4.3
2.5 5.1 2.6 4.4 4.4
3 5.3 2.5 4.5 4.5
4 5.3 3.0 4.4 5.4
5 5.5 3.4 5.2 5.3
6 6.4 3.6 5.5 5.5
7 6.6 3.4 6.0 5.4
8 6.5 4.4 6.4 6.0
9 6.5 4.4 6.4 6.3
10 7.3 4.4 6.4 6.4
11 7.5 4.5 6.6 6.4
12 7.4 4.4 7.3 6.5
13 7.4 4.4 7.4 6.6
14 8.5 5.3 7.4 7.3
15 8.5 5.5 7.5 7.4
16 8.7 5.3 7.5 7.4
17 8.4 5.5 8.0 7.5
18 8.4 5.4 8.1 7.5
19 8.5 6.3 8.3 7.4
20 8.5 6.4 8.6 8.2
21 9.4 6.4 8.7 8.4
Com estes dados foi produzido o gráfico 5 e foi possível então calcular a taxa de aquecimento
de cada experimento encontrando considerando que, TA = ΔT/ Δt, sendo que:
TA = Taxa de Aquecimento
ΔT= Variação de temperatura
Δt = Variação de tempo
35
Gráfico 5. Gráfico de Aquecimento Experimento
-10.0-9.0-8.0-7.0-6.0-5.0-4.0-3.0-2.0-1.00.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0
10.011.012.013.014.015.016.017.018.019.020.021.022.023.024.025.026.027.028.029.030.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Tem
per
atu
ra (
ºC)
Tempo(min)4.3 4.4 3.1 3.2
36
A tabela 12 apresenta as taxas calculadas para cada experimento conforme explicado:
Tabela 15. Taxa de Aquecimento
Experimento Taxa de Aquecimento
4.3 0.352 ºC/min
4.2 0.409 ºC/min
5.1 0.3 ºC/min
5.2 0.295 ºC/min
Pedra de carga
No sistema de refrigeração desenvolvido encontra-se várias curvas e os dissipadores de
cobre apresentam uma curva em U internamente, sendo este fator extremamente importante
pois a bomba de aquário foi adicionada ao sistema com o intuito de aumentar a vazão do sistema
sendo que a vazão diminuiu de 1000L/h para 150L/h.
37
Conclusão
Este projeto foi desenvolvido com o intuito de verificar a viabilidade técnica da
construção de um banho térmico com um sistema de refrigeração utilizando os módulos Peliter,
que após construído foi possível identificar alguns parâmetros que influenciam de forma
significante para melhor eficiência dos módulos, estes listados em tópicos abaixo:
1- Superfície de contato do modulo com a cuba:
Este fator demostrou-se durante todos os experimentos ser o fator que mais influenciou
diretamente na eficiência, quanto maior a área de contato melhor será a eficiência dos módulos,
para isto seria ideal utilizar cuba e dissipadores de calor mais liso possível (não côncavo) e a
utilização de uma pasta térmica adequada para a transferência de calor em baixas temperaturas.
2- Isolamento térmico da cuba:
O isolamento térmico utilizando espuma de poliuretano demostrou-se importante para
o processo pois, após adiciona-lo foi possível obter-se temperaturas negativas. A taxa de
aquecimento calculada demostrou-se baixa sendo interessante para o projeto.
3- Vazão e Perda de carga:
A vazão é um fator que influencia diretamente na eficiencas das patilhas, ao variamos a
vazão foi possível identificar que quanto maior a vazão mais eficiente é o modulo. A perda de
carga diminui a vazão, portanto deve ser evitada para melhor eficiência dos módulos.
4- Temperatura do dissipador:
A utilização do gelo para diminuir a temperatura demostrou-se efetiva, chegando a
temperaturas negativas, porém um método para melhor aplicar essa situação deve ser
desenvolvido devida a perda de carga do sistema.
38
5- Fontes Elétricas:
As fontes utilizadas durante o processo não eram adequadas para a realização dos
experimentos pois não forneciam a energia necessária especificada pelo fabricante, desta forma
para melhores resultados deve-se se utilizar fontes conforme a especificação do fabricante.
A melhor condição identificada foi a utilização de 2 módulos Peltier, sistema de
refrigeração de água com gelo, isolado termicamente do ambiente e com a vazão de 150 L/h no
sistema de refrigeração.
Para concluir, podemos perceber que foi possível atingir temperaturas baixas que podem
ter aplicações para a indústria, e que também é possível melhorar o sistema, desenvolvendo um
sistema mais robusto totalmente padronizado, porém devido ao alto custo para se desenvolver
um protótipo necessário recomenda-se que uma pesquisa de mercado seja realizada para que
seja comprovado um interesse econômico maior neste tipo de equipamento.
39
Referências Bibliográficas
G. Batista Ribeiro, J. Farret Ferzola e R. da Silva Rodrigues, “Dissipador De Calor De
Cobre Refrigerado Com Nitrogênio Líquido,” Porto Alegre, 2009.
J. R. Camargo e M. C. d. Oliveira, “Aplicação De Módulos Termelétricos Para
Condicionamento De Ar,” vol. 17, 2011.
M. Domınguez, D. Garcıa, J. Esarte, D. Astrain e J. Vian, “Possibilities of efficiency
improvement in the thermolectric systems,” Journal of Thermoelectricity 2, pp. 31-40,
1999
S. N. Espinosa e G. L. Masini, “Fundamentos de Transfer encia de Calor,” 2000.
Everredtronic, L. (2015, 11 10). Everredtronic. Retrieved from www.everredtronics.com
G. Festa e B. Neri, “Thermally regulated low-noise, wideband, IrV converter, using
Peltier heat pumps 1994. 900–905.,” IEEE Trans. Instrum. Meas., pp. 900-905, 6 1994.
Gener, V.R. Perda de Carga e Comprimento Equivalente.
http://www.sp.senai.br/portal/refrigeracao/conteudo/perda%20de%20carga%20-
valterv.1.pdf.
F. Kreith e M. Bohn, Principios de Transferencia de Calor, São Paulo: Editora Edgard
Bucher, 1977.
W. A. Little, “Micro miniature refrigerator for Joule–Thomson cooling of electronic
chips and devices,” Adv. Cryog Eng., pp. 1325-1333, 3 5 1990.
P. F. Milcent, “ Noóes de isolamento termico de tubulações”, Universidade Federal do
Parana,2006
S. Riffat e X. Ma, “Thermoelectrics: a review of present and potential applications,”
Appl. Thermal Eng 23, pp. 913-935, 2003.
M. M. Shapiro, J. HowardN, Fundamentals of Enginnering Thermodynamics, New
York City,USA.: John Wiley & Sons Inc, 2000.
A. Sloman, P. Buggs, J. Molloy e Stewartd., “A microcontroller based driver to
stabilize the temperature of an optical stage to within 1 mK in the range 4–388C, using
a Peltier heat pump and a thermistor sensor,7 _11. _1996. 1653–166,” Meas. Sci.
Technol, pp. 1653-1664, 11 7 1996.
R. Sreedhar e A. K. Sreedhar, “Joule–Thomson cooling with binary mixture,” Infrared
Phys. Technol, pp. 451-455, 7 1998.
40
J. Stockholm, “Current state of Peltier cooling,” em XVIth Int. Conference of
Thermoelectrics, Desden, Germany, 1997.
D. Rowe, CRC Handbook of Thermoelectrics, CRC Press, 1995
Tecnológica, R. d. (2011, 03 18). Inovação Tecnológica. Retrieved from
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=terras-raras-
eficiencia-material-termoeletrico#.VnfVfvkrLIU
J. G. Vian, D. Astrain e M. Dominguez, “Numerical modelling and design of a
thermoelectric dehumidifier,” Applied Thermal Engineering, pp. 407-422, 22 4 2002.
F. Volklein, G. Min e D. Rowe, “Modelling of a microelectromechanical thermoelectric
cooler,” Sens. Actuators A75, pp. 95-101, 1999
M. E. Wiegel e D. H. Matthiesenn, “Determination of the Peltier coefficient for gallium
arsenide,” Journal of Crystal Growth, vol. 333, pp. 20-24, 2011.
H. D. Young, University Physics 13th Ed. 2013.