Projeto e desenvolvimento de uma pista de gelo didática
dc.contributor.advisor | Barbosa, Cleiton Rubens Formiga | |
dc.contributor.advisor-co1 | Guerra, Ângelo Roncalli Oliveira | |
dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0002-9289-7630 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7353332474621022 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0002-3787-5789 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/8673332414572221 | pt_BR |
dc.contributor.author | Resende, Wertson da Silva | |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0009-0007-8141-8204 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/7019247555052826 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Barbosa Júnior, Cleiton Rubens Formiga | |
dc.contributor.referees1ID | https://orcid.org/0000-0002-2068-8813 | pt_BR |
dc.contributor.referees1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9160680023711066 | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2025-01-23T14:45:22Z | |
dc.date.available | 2025-01-23T14:45:22Z | |
dc.date.issued | 2025-01-15 | |
dc.description.abstract | This work presents the design and development of a didactic system for generating reduced-scale ice rinks, aimed at supporting laboratory practices in the courses of Refrigeration and Air Conditioning and HVAC System Design in the Mechanical Engineering program at the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN). The project seeks to facilitate the study of the simple vapor compression refrigeration cycle in both direct and indirect expansion configurations with secondary fluids, covering technical sizing and practical system operation. In the initial phase, thermal load calculations were performed, along with the sizing of the heat exchanger (a copper coil evaporator) and the selection of refrigeration circuit components, such as the filter drier, sight glass, solenoid valve, expansion valve, and other control devices. The system was initially designed to operate with R22 refrigerant in direct expansion, adhering to specific limitations and its didactic purpose. Additionally, a three-dimensional model was developed using AutoCAD®, as well as the layout of the refrigeration circuit. In the second phase, a system adaptation (retrofitting) was proposed to enable operation with a secondary fluid, employing a double-pipe heat exchanger and detailing the start-up and operational adjustment procedures. This transition expands the system's didactic potential, allowing the study of advanced topics such as the interaction between primary and secondary cycles, heat transfer parameters, and energy efficiency. As a result, the developed system serves as a practical learning platform, focused on the detailed understanding of refrigeration cycles, heat transfer, system sizing, and performance analysis. This approach aims not only to strengthen the technical education of mechanical engineering students but also to encourage critical analysis and the pursuit of innovative solutions in thermal and refrigeration systems, such as ice rinks. | pt_BR |
dc.description.resumo | Este trabalho apresenta o projeto e desenvolvimento de um sistema didático para a geração de pistas de gelo em escala reduzida, destinado a apoiar práticas laboratoriais nas disciplinas de Refrigeração e Ar-Condicionado e Projeto de Climatização do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). O projeto tem como objetivo instrumentalizar o estudo do ciclo de refrigeração por compressão de vapor simples, nas configurações de expansão direta e indireta com fluido secundário, abrangendo desde o dimensionamento técnico até a operação prática do sistema. Na etapa inicial, foram realizados cálculos de carga térmica, dimensionamento do trocador de calor (evaporador em serpentina de cobre) e seleção de componentes do circuito frigorífico, como filtro secador, visor de líquido, válvula solenóide, válvula de expansão, além de outros dispositivos de controle. O sistema foi concebido inicialmente para operar com fluido refrigerante R22 em expansão direta, atendendo a limitações específicas e ao caráter didático. Além disso, foram desenvolvidos o modelo tridimensional no AutoCAD® e o layout do circuito frigorífico. Na segunda etapa, foi proposta a adaptação do sistema (retrofitting) para operar com fluido secundário, utilizando um trocador de calor tipo tubo duplo, juntamente com a descrição dos procedimentos de start-up e ajustes operacionais. Essa transição amplia as possibilidades didáticas, permitindo o estudo de temas avançados, como a interação entre ciclos primário e secundário, parâmetros de transferência de calor e eficiência energética. Como resultado, o sistema desenvolvido constitui uma plataforma prática de aprendizado, voltada ao entendimento detalhado de ciclos frigoríficos, transferência de calor, dimensionamento de sistemas e análise de desempenho. Essa abordagem visa não apenas fortalecer a formação técnica de estudantes de engenharia mecânica, mas também incentivar a análise crítica e a busca por soluções inovadoras em sistemas térmicos e de refrigeração, como as pistas de gelo. | pt_BR |
dc.identifier.citation | RESENDE, Wertson da Silva. Projeto e desenvolvimento de uma pista de gelo didática. 2025. 79 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/61802 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.department | Engenharia Mecânica | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | Engenharia Mecânica | pt_BR |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Pista de gelo | pt_BR |
dc.subject | Sistemas de refrigeração | pt_BR |
dc.subject | Ciclos à compressão de vapor | pt_BR |
dc.subject | Fluido secundário | pt_BR |
dc.subject | Sistema didático | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA | pt_BR |
dc.title | Projeto e desenvolvimento de uma pista de gelo didática | pt_BR |
dc.title.alternative | Design and development of a didactic ice rink | pt_BR |
dc.title.alternative | Diseño y desarrollo de una pista de hielo didáctica | pt_BR |
dc.type | bachelorThesis | pt_BR |
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