Navegando por Autor "Souza, Rafael Matos de"
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TCC Estudo experimental da performance termodinâmica de um ultrafreezer(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-07-07) Souza, Rafael Matos de; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; http://lattes.cnpq.br/2516264409112362; Barbosa Júnior, Cleiton Rubens Formiga; https://orcid.org/0000-0002-2068-8813; http://lattes.cnpq.br/9160680023711066; André, Thiago da Silva; https://orcid.org/0000-0003-1236-2909; http://lattes.cnpq.br/4001624102117533Este trabalho apresenta um estudo experimental da performance termodinâmica do ultrafreezer do fabricante Coldlab, projetado para operar em temperaturas ultrabaixas de até -86 °C. Para tanto, foi aplicado no equipamento um sistema de refrigeração em cascata composto por dois circuitos interdependentes que utilizam os fluidos refrigerantes R-404A (ciclo de alta) e R-23 (ciclo de baixa). O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o desempenho térmico do sistema a partir do monitoramento de variáveis como pressão, temperatura e potência elétrica. Para isso, o equipamento foi instrumentado com termopares conectados a um sistema de aquisição de dados da National Instruments, programado via software LabVIEW. A medição das pressões de operação foi realizada com o auxílio de dois conjuntos manifold (analógico e digital), que permitiram a leitura das pressões de evaporação e condensação dos dois ciclos. As potências elétricas dos compressores foram registradas com um alicate wattímetro digital do fabricante Minipa. Com base nos dados de temperatura, pressão e nos cálculos de superaquecimento e subresfriamento, foram construídos diagramas pressão-entalpia (P×h) por meio do software Coolpack, possibilitando a determinação dos coeficientes de performance (COP) de cada estágio ao longo do tempo. O sistema alcançou temperaturas em torno de -55 °C no período determinado para o ensaio, sendo importante destacar que a partir da análise dos altos graus de superaquecimento e subresfriamento, simultâneos, houve indicação de baixa carga de fluido refrigerante. A análise dos COPs, correlacionada às potências elétricas, demonstrou estabilidade operacional e desempenho satisfatório do ciclo em cascata. Além de outras conclusões, o estudo reforça a importância da substituição de fluidos com alto potencial de aquecimento global (GWP) por alternativas mais sustentáveis, em conformidade com regulamentações ambientais e boas práticas de engenharia. Como contribuição, este trabalho propõe uma metodologia de análise experimental aplicável a sistemas de refrigeração em cascata, com foco na eficiência energética e na sustentabilidade.