Sobre o projeto

Em sistemas de refrigeração com pressão de evaporação abaixo da pressão atmosférica (i.e. refrigeradores que operam com isobutano), o ar presente no ambiente externo pode infiltrar no circuito através de micro orifícios presentes na linha de sucção. De maneira alternativa, caso o processo de evacuação não seja eficiente, uma pequena quantidade de ar pode ficar alojada dentro da tubulação. Como o ar é composto predominantemente por nitrogênio, gás que possui um baixo ponto de ebulição, ele permanecerá na fase vapor ao longo de todo o circuito de refrigeração, ou seja, não condensará. Um gás não condensável pode, então, afetar adversamente as condições de operação do sistema, diminuindo sua eficiência energética e aumentando o nível de ruído gerado pelo escoamento. A fim de investigar o efeito de gases não condensáveis em refrigeradores domésticos, o POLO desenvolveu um aparato experimental e uma metodologia de injeção controlada de nitrogênio no circuito de refrigeração. Adicionalmente, o laboratório conta com acelerômetros para captar a vibração causada pelo escoamento interno sobre a parede da tubulação de entrada do evaporador, e com uma câmera de alta velocidade para registrar o padrão de escoamento na entrada do tubo capilar, através de um filtro secador desenvolvido em acrílico. Um estudo foi conduzido num refrigerador específico onde se percebeu que em alguns casos, quando a fração mássica de nitrogênio no sistema era muito pequena, o produto não teve sua performance alterada, e algumas vezes apresentou um desempenho ligeiramente melhor. Atribuiu-se a esses casos a hipótese do tubo capilar não estar perfeitamente dimensionado nesses pontos de operação, e a entrada de bolhas de vapor no tubo provocou um aumento no seu poder restritivo, levando a uma pequena melhora de desempenho. Já nos casos onde a concentração de nitrogênio foi muito alta, o desempenho do produto foi negativamente afetado. Por fim, notou-se que um grau de sub-resfriamento acima do normal é um forte indicativo da presença de gases não condensáveis.

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