Caracterização do desempenho de compressores de refrigeração segundo um ciclo superaquecido de teste

Abstract

O presente trabalho tem como finalidade a avaliação de uma metodologia de testes de caracterização de desempenho de compressores, de ar condicionado e refrigeradores. Essa metodologia visa reduzir o tempo para a realização de testes de desempenho e reduzir o consumo de energia para esse mesmo fim. Para a consolidação dessa metodologia, foi construída uma bancada didática e utilizado um modelo computacional, a fim de obter resultados que validem os obtidos aqueles experimentais. A bancada de testes tem configuração física diferente dos ciclos de compressão a vapor. Na bancada, o refrigerante é trabalhado apenas na região de vapor superaquecido. Para alcançar esse objetivo, a bancada é composta por um compressor seguido de um dispositivo de expansão e, posteriormente, um trocador de calor responsável pelo dessuperaquecimento do refrigerante. Uma segunda opção de montagem da bancada é a troca de posição entre o dispositivo de expansão e o trocador de calor, dessa forma o dessuperaquecimento do refrigerante é feito antes de sua expansão. Finalmente, a utilização da combinação entre a primeira e a segunda opção de montagem pode ser utilizada. Nesse caso, o refrigerante sofrerá um pequeno dessuperaquecimento seguido de uma expansão, voltando a ser dessuperaquecido após o dispositivo de expansão. Essa gama de opções é utilizada com a finalidade de ampliar a faixa de testes, já que cada configuração apresenta uma limitação específica. Para um refinamento ainda maior dos resultados uma câmara calorimétrica é montada ao redor do compressor. Os ensaios realizados na bancada mostraram que a metodologia apresenta resultados satisfatórios. A operação da bancada é simples e eficiente, fato comprovado pelos 85% dos ensaios realizados estarem dentro da faixa de operação do compressor e esses ensaios cobrirem 55% da área de operação do mesmo. A agilidade de alterações de condições de ensaio é notória, pois o tempo médio de alteração de condições de operação foi de 30 minutos. Além disso, os resultados aproximaram-se dos dados indicados no catálogo do compressor testado. ___________________________________________________________________ ABSTRACT

The concern with the energy crisis worldwide, which is assessed a methodology for the characterization tests the performance of compressors, air conditioners and refrigerators. This approach aims to reduce the time for the testing of performance and reduce the consumption of energy to the same end. To consolidate this methodology, was built a didactic workbench, along with a computational model in order to obtain results that validate those obtained experimentally. The bench tests have different physical configuration of the steam cycles of compression. At the workbench, the refrigerant is working only in the region of steam overheated. To achieve this goal, the workbench is composed of a compressor followed by a device for expansion and, subsequently, a heat exchanger unoverheated responsible for the coolant. A second option for assembly of the stand is the exchange of position between the device and the expansion of the heat exchanger, so the unoverheated the coolant is done before its expansion. Finally, the use of the combination between the first and the second option of mounting can be used, so the coolant will suffer a small unoverheated followed by an expansion, returning to unoverheated after the device for expansion. This range of options is used for the purpose of broadening the range of tests, as each configuration provides a specific limitation. For an even greater refinement of the results calorimetric chamber mounted around the compressor. Tests conducted in workbench showed that the methodology gives satisfactory results. The operation of the stand is simple and efficient. This fact is evidenced by the 85% of the tests were within the range of operation of the compressor and these tests cover 55% of the area of operation of the same. The speed of change of a test is notorious because the average time for changes to conditions of operation was 30 minutes. In addition, the results are closer to the data listed in the catalog of compressor tested.