Projeto e desenvolvimento de uma pista de gelo didática

dc.contributor.advisorBarbosa, Cleiton Rubens Formiga
dc.contributor.advisor-co1Guerra, Ângelo Roncalli Oliveira
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9289-7630pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7353332474621022pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0002-3787-5789pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8673332414572221pt_BR
dc.contributor.authorResende, Wertson da Silva
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0007-8141-8204pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7019247555052826pt_BR
dc.contributor.referees1Barbosa Júnior, Cleiton Rubens Formiga
dc.contributor.referees1IDhttps://orcid.org/0000-0002-2068-8813pt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9160680023711066pt_BR
dc.date.accessioned2025-01-23T14:45:22Z
dc.date.available2025-01-23T14:45:22Z
dc.date.issued2025-01-15
dc.description.abstractThis 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.resumoEste 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.citationRESENDE, 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.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/61802
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEngenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programEngenharia Mecânicapt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectPista de gelopt_BR
dc.subjectSistemas de refrigeraçãopt_BR
dc.subjectCiclos à compressão de vaporpt_BR
dc.subjectFluido secundáriopt_BR
dc.subjectSistema didáticopt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.titleProjeto e desenvolvimento de uma pista de gelo didáticapt_BR
dc.title.alternativeDesign and development of a didactic ice rinkpt_BR
dc.title.alternativeDiseño y desarrollo de una pista de hielo didácticapt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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