Sistema de Refrigeração Eletrônico

INSTITUTO FEDERAL DO CEARÁ

departamento de controle e processos industriais

curso superior em tecnologia de controle e automação

 

Sistema de Refrigeração Eletrônico

Aluno: Luís Henrique Albuquerque de Macêdo

Professor: Dr. Rodolfo de Souza Zanuto

Sobral

02/2018

Quero agradecer, em primeiro lugar, a Deus, que se mostrou criador, que foi criativo. Seu fôlego de vida em mim me foi sustento e me deu coragem para questionar realidades e propor sempre um novo mundo de possibilidades. Aos meus pais, irmãos e a toda minha família que, com muito carinho e apoio, não mediram esforços para que eu chegasse até esta etapa de minha vida. A todos os professores do curso, que foram tão importantes na minha vida acadêmica e no desenvolvimento desta monografia.

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Agradecimentos

Este trabalho não poderia ser terminado sem a ajuda de diversas pessoas às quais presto a minha homenagem.

Ao meu orientador, Dr. Rodolfo Zanuto, por aceitar ser meu orientador, dividir comigo seus conhecimentos e incentivar e apoiar minhas ideias.

Ao prof. Dr. Kleber Souza, por ter me recebido em seu laboratório e dado todo o suporte para o desenvolvimento de minhas pesquisas.

Aos diversos amigos do IFCE, por toda amizade e companheirismo nos grupos de pesquisa.

A todos vocês, meu muito obrigado!

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“Tenha uma insatisfação insaciável por dentro e verá resultados incalculáveis por fora”

Leonardo Beraldif

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Resumo

O efeito conservador do frio baseia-se na inibição total ou parcial dos principais agentes responsáveis pela alteração dos alimentos. Quanto mais baixa for a temperatura, mas reduzida será a ação química, enzimática e o crescimento microbiano. A utilização de baixas temperaturas na conservação dos alimentos também age como um importante fator de manutenção na conservação das características sensoriais e de valor nutricional. O processo de conservação pelo frio se dá por duas maneiras: Refrigeração – conservação a curto prazo e Congelamento – conservação a longo prazo. O processo de refrigeração é a conservação a baixas temperaturas, entre 0°C a +7°C. Esse processo conserva as características do produto in natural, e representa um método temporário de conservação. Portanto, visando uma alternativa eficiente e segura, do ponto de vista alimentar, propõe-se um de sistema de refrigeração, eletrônico para conservação de alimentos utilizando o princípio da célula de Peltier ou pastilhas termoelétricas, sendo esta alimentada por um painel fotovoltaico, de modo a garantir a temperatura desejada e a conservação do alimento. As vantagens dos sistemas de refrigeração eletrônica baseados nas pastilhas do tipo Peltier são a ausência de peças móveis, tornando extremamente preciso o controle de temperatura, o não uso de gás refrigerante, a ausência de ruído e vibração, além do tamanho reduzido, alta durabilidade e precisão. O projeto foi organizado em três etapas que contemplam primeiro o embasamento teórico, onde os bolsistas deverão realizar uma ampla revisão bibliográfica para que o mesmo possa ter conhecimento nos conceitos fundamentais bem como possa ver o que a comunidade científica está estudando e propondo em relação ao tempo de pesquisa, segundo a etapa de elaboração do protótipo e testes de bancada, onde será realizada a análise qualitativa do circuito, especificação dos componentes do projeto, simulação do circuito final, montagem do protótipo e testes, e por fim, em terceiro, será feita a coleta e análise dos resultados experimentais e elaboração do relatório final. No final do projeto o sistema será capaz de refrigerar um reservatório de carrinho compacto ambulante com volume aproximado de 0,0987 m³ contendo composto de açaí durante um período de oito horas.

Palavras Chave: Célula de Peltier, Conservação de alimentos, Sistemas Fotovoltaicos e Acumuladores de energia.

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Abstract

The conservative effect of cold is based on the total or partial inhibition of the main agents responsible for food alterations. The lower the temperature, the lower the chemical, enzymatic and microbial growth. The use of low temperatures in food preservation also acts as an important maintenance factor in the conservation of sensorial characteristics and nutritional value. The cold storage process takes place in two ways: Refrigeration - short-term storage and freezing - long-term storage. The refrigeration process is the preservation at low temperatures, between 0 ° C to + 7 ° C. This process preserves the characteristics of the product in natural, and represents a temporary method of conservation. Therefore, for an efficient and safe alternative from the food point of view, an electronic refrigeration system is proposed for food preservation using the Peltier cell principle or thermoelectric pellets, which is fed by a photovoltaic panel to ensure the desired temperature and the conservation of the food. The advantages of electronic refrigeration systems based on peltier pellets are the absence of moving parts, making temperature control, non-use of refrigerant gas, absence of noise and vibration extremely low, as well as reduced size, high durability and precision. The project was organized in three stages that first take into account the theoretical background, where the scholars should carry out a wide bibliographical review so that the same can have knowledge in the fundamental concepts as well as can see what the scientific community is studying and proposing in relation to the time of the research, according to the stage of elaboration of the prototype and tests of bench, where will be realized the qualitative analysis of the circuit, specification of the components of the project, simulation of the final circuit, assembly of the prototype and tests, and finally, third the collection and analysis of the experimental results and preparation of the final report. At the end of the project the system will be able to cool a compact cart with an approximate volume of 0.0987 m³ containing açaí compound during a period of eight hours.