MINI GELADEIRA DE PELTIER

MINI GELADEIRA DE PELTIER

Jacson Machado

Altino Araújo Soares Neto (201211251), Elisa Marilize de Oliveira Carneiro (201210653), Felipe Barros Machado (201210333).

Resumo: Este artigo apresenta o desenvolvimento de uma mini geladeira de pastilhas de peltier, dispositivos usados para produzir efeito refrigerador ou aquecedor, com fins de ensino na área da engenharia mecânica com o intuito de mostrar alternativas na área de refrigeração.

Palavras chave: geladeira, peltier, refrigerador, engenharia.

INTRODUÇÃO

Visando a necessidade de criação de novas alternativas de refrigeração mais compactas e melhoradas, este trabalho proporciona a criação de uma estrutura, em pequena escala, com comportamento de refrigeradores domésticos, pondo em prática o estudado nas aulas do curso de bacharelado em ciências exatas e tecnológicas com terminalidade em engenharia mecânica.

A estrutura da mini geladeira é composta por dois dissipadores de energia, fios de cobre e por uma pastilha térmica, peltier, baseada no efeito peltier, produção de um gradiente de temperatura em duas junções de dois condutores de materiais diferentes quando submetidos a uma tensão elétrica em um circuito fechado.

1. COMPONENTES DA MINI GELADEIRA

O peltier, usado na concepção da mini geladeira é uma pastilha térmica que possui a funcionalidade de resfriar de um lado e ao mesmo tempo esquentar do outro.

Esta pastilha termoelétrica é soldada entre duas placas cerâmicas, eletricamente em série e termicamente em paralelo. A capacidade de bombeamento de calor de uma pastilha termoelétrica é proporcional à corrente e o número de pares de elementos tipo-n e tipo-p.

A estrutura da mini geladeira possui boa parte das funcionalidades de um refrigerador domestico, porém em uma pequena escala, o isolamento da estrutura é feita por uma caixa de isopor e a pequena parte transparente na parte frontal é feita por uma folha de acrícilico.

2. FUNCIONAMENTO DA MINI GELADEIRA DE PELTIER

A transmissão do calor de dentro dos compartimentos para o ambiente externo das pastilhas de peltier utiliza o efeito peltier, também conhecido como força eletromotriz de peltier, que é a produção de um gradiente de temperatura em duas junções de dois condutores, ou semicondutores, de materiais diferentes quando submetidos a tensão elétrica em um circuito fechado percorrido por uma corrente elétrica. É utilizado em coolers em que usando uma diferença de potencial se pode transferir calor da junção fria para quente aplicando-se a polaridade elétrica adequada. Observam-se os componentes de um peltier na imagem abaixo:

Quando uma corrente passa por um ou mais pares de semicondutores , há uma redução na temperatura da junta, obtendo o lado frio da peça, resultando em uma absorção do calor do ambiente. Este calor é transferido pela pastilha pela movimentação de elétrons.

A alimentação das pastilhas de peltier, que trabalham com tensões que variam de 5 até 12 volts, pode ser pelo USB do computador já que estes fornecem 5 volts.

MATERIAIS E MÉTODOS

Foi necessário um levantamento literário inicial sobre o efeito peltier das pastilhas térmicas utilizadas na concepção da mini geladeira de peltieir. Utilizamos como instrumento de pesquisa, livros e sites disponíveis na internet. Isso foi necessário para compreender o comportamento interno de um peltier que ocasiona o resfriamento necessário para obter o resultado esperado no projeto.

Após essas pesquisas foi possível por em pratica a concepção da mini geladeira de peltier prendendo a pastilha entre os dissipadores prendendo as peças com so fios de cobre, apertando bem um disipador contra o outro.

Em seguida recortou-se a chapa de isopor em três partes com 15x30 centímetros cada, colando-as em seguida, a fim de formar uma caixa. Em seguida, foram cortados mais dois pedaços menores com 19x15 centímetros cada um e fixamos o dissipador em um dos, o qual ficará na parte de baixo.

Para a finalização da estrutura da mini geladeira, cortamos um pedaço do isopor medindo com 19x34 centímetros, e um segundo pedaço menor medindo 14x30 centímetros a ser colado no centro da placa maior, finalizando, assim, a porta.

Finalizando o projeto colocamos a porta na caixa, feita anteriormente, e realizamos os últimos acabamentos e fim de embelezar a mini geladeira de peltier.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foi notório que o processo de construção da mini geladeira de peltier envolve conhecimento de diversas áreas da engenharia, sendo assim uma produção multidisciplinar. Um dos princípios fundamentais usados