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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24809
Tipo: | TCC |
Título: | Análise da viabilidade da concepção de um condicionador de ar automotivo utilizando módulos termoelétricos |
Autor(es): | Leite, Thiago Rodrigues Alexandria |
Primeiro Orientador: | Veronese, Jean Pierre |
Resumo: | O objetivo deste estudo é analisar a viabilidade técnica de um condicionador de ar termoelétrico automotivo autônomo através de módulos termoelétricos, em especial do efeito Peltier. Este efeito surge devido a uma força eletromotriz existente na união, originada pelas diferentes composições de cada união. Assim, a corrente pode fluir em ambos os sentidos, mas num dos sentidos da corrente o dispositivo absorve calor do meio que o rodeia e no outro irradia o calor absorvido ao meio ambiente. Para o experimento proposto foram utilizados seis módulos termoelétricos que usam óxido de alumínio como material cerâmico e que possuem 127 pares de material semicondutor à base de Silício. O tanque utilizado como reservatório de água no experimento foi fabricado utilizando uma chapa fina de ferro e isolado com espuma de polietileno revestida com alumínio para evitar perdas térmicas para o meio. Foi utilizada uma unidade evaporadora automotiva comum para o processo de troca de calor entre a água gelada e o ar do ambiente a ser refrigerado. Para as medições das temperaturas da água antes e depois de atravessar o tanque, assim como para as medições da temperatura ambiente e dentro da bancada utilizou-se um termômetro digital com 5 pontas de prova. Para a drenagem, utilizou-se uma bomba elétrica com potência de 34 W além de duas fontes chaveadas de 12V/25A. A velocidade do ar do cooler instalado na unidade evaporadora é obtida por um anemômetro e um termômetro infravermelho foi utilizado para medições de temperatura das superfícies dos módulos. Já temperatura da água parada foi obtida através de um termo higrômetro digital. Inicialmente esperou-se resultados mais satisfatórios, mas no decorrer de toda a fase experimental deparou-se com diversas variáveis que não estavam inseridas no projeto. Portanto, apesar dos resultados serem um pouco diferentes do esperado, o protótipo mostrou-se capaz de reproduzir de maneira satisfatória o comportamento de um sistema de refrigeração termoelétrico em um condicionador de ar veicular. |
Abstract: | The objective of the study is to analyze the technical feasibility of an autonomous automotive thermoelectric air conditioner through thermoelectric modules, the Peltier effect. This effect arises due to an electromotive force existing in the union, originated by the different compositions of each union. Thus, the current can flow in both directions, but in one sense of the current the device absorbs heat from the surrounding medium and in the other radiates the heat absorbed into the environment. For the proposed experiment, six thermoelectric modules of aluminum oxide were used as ceramic material with 127 pairs of semiconductor material based on silicon. The tank used as a water reservoir in the experiment was fabricated using a thin sheet of iron and insulated with polyethylene foam coated with aluminum to avoid thermal losses to the medium. A common automotive evaporator unit was used for the process of heat exchange between the ice water and ambient air to be refrigerated. A digital thermometer with 5 test probes was used for the measurements of the water temperatures before and after the tank, as well as for the measurements of the ambient temperature and inside the workbench. For the drainage, an electric pump with power of 34 W was used, besides two switching sources of 12V / 25A. The air speed of the cooler installed in the evaporator unit is obtained by an anemometer and an infrared thermometer was also used. Already stopped water temperature was obtained through a digital hygrometer term. Initially, we expected more satisfactory results, but during the whole experimental phase we encountered several variables that were not included in the project. Therefore, although the results are somewhat different than expected, the prototype was able to reproduce satisfactorily the behavior of a thermoelectric cooling system in a vehicular air conditioner. |
Palavras-chave: | Condicionador de ar. Efeito Peltier. Refrigeração termoelétrica |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Mecânica |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24809 |
Data do documento: | 1-Nov-2018 |
Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia Mecânica |
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