Construção de uma bancada didático-experimental de refrigeração a partir de um ar-condicionado de janela

Abstract

O presente trabalho buscou construir uma bancada didático-experimental a partir de

um ar-condicionado de janela para ser utilizada como ferramenta de ensino. Isso deu- se através de sua instrumentação com termopares capazes de medirem a

temperatura do fluido refrigerante R22 em diferentes pontos da tubulação e a temperatura do ar na entrada e saída de cada trocador de calor do equipamento. Para a leitura das temperaturas em tempo real utilizou-se a interface de um datalogger, o qual indicou os valores já corrigidos através de uma calibração realizada. Além disso, para direcionar o fluxo de ar das saídas de cada trocador de calor até uma região conhecida foram fabricados conjuntos de transição, com o auxílio de uma impressora 3D e uma máquina de corte a laser, responsáveis por reduzir a área retangular de cada saída em uma seção circular, no qual pôde-se acoplar um tubo de PVC adaptado de tal forma a garantir a homogeneização do perfil das velocidades do ar, medidas com um termo-higro-anemômetro. Para validar o funcionamento da bancada, um teste experimental permitiu estudar o comportamento do sistema de refrigeração, através de um procedimento estabelecido para a obtenção do ciclo teórico em um diagrama de fases do R22, cálculo do coeficiente de desempenho e obtenção das potências transferidas em cada trocador de calor a partir de uma carta psicrométrica.

The present work sought to build a didactic-experimental bench from a window air conditioner to be used as a teaching tool. This was done through its instrumentation with thermocouples capable of measuring the temperature of the refrigerant fluid R22 at different points in the pipeline and the temperature of the air at the inlet and outlet of each heat exchanger in the equipment. For the reading of the temperatures in real time, the interface of a datalogger was used, which indicated the values already corrected through a calibration carried out. In addition, to direct the air flow from the outputs of each heat exchanger to a known region, transition sets were manufactured, using a 3D printer and a laser cutting machine, responsible for reducing the rectangular area of each output in a circular section, in which it was possible to attach a PVC tube adapted in such a way as to guarantee the homogenization of the air velocities profile, measured with a thermo-hygro-anemometer. To validate the operation of the bench, an experimental test allowed studying the behavior of the refrigeration system, through an established procedure for obtaining the theoretical cycle in a phase diagram of R22, calculation of the coefficient of performance and obtaining the powers transferred in each heat exchanger from a psychrometric chart.