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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;
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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.
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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