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Authors
Abstract(s)
Os sistemas de refrigeração são utilizados no quotidiano, em processos que requerem temperaturas mais baixas do que as disponíveis no ambiente. Para obter essas temperaturas, as serpentinas dos evaporadores atuam, em determinadas situações, com temperaturas inferiores ao ponto de congelação da água. Por consequência, forma-se uma camada de gelo na superfície que é prejudicial ao desempenho térmico do dispositivo.
Para eliminar ou mitigar os efeitos da camada de gelo, são aplicados diversos métodos de descongelação. No entanto, o método de deteção da formação de camada de gelo não é consensual.
No presente trabalho, foi realizado um estudo experimental de um sensor resistivo com o propósito de detetar a formação de gelo. O desempenho do sensor é analisado em função das condições de temperatura e humidade relativa do ar ambiente, da temperatura do fluido refrigerante e do seu posicionamento no evaporador. O princípio do sensor testado assenta na medição da resistência do meio presente entre dois elétrodos. Também foi concebido o suporte para os elétrodos que compõem o sensor, para incorporar na estrutura do evaporador.
Os resultados dos ensaios experimentais permitiram analisar a propagação da camada de gelo na superfície do evaporador e aferir a existência de gelo na superfície do evaporador. Na perspetiva da exatidão da medição, conclui-se que o grau de concordância dos resultados é satisfatório no que toca a deteção de água e elevado na deteção da camada de gelo depositada na superfície do evaporador.
The refrigeration systems are used nowadays to preform processes that require lower temperatures than those available in the environment. To obtain those temperatures, the evaporator coils act, in certain situations, with temperatures lower than the water freezing point. Therefore, a frost layer appears on the evaporator’s surface that reduces the thermal performance of the device. In order to eliminate or mitigate the effects of the frost layer, different defrosting methods can be applied. However, the method for the detection of the frost layer formation is not consensual. In the present dissertation, an experimental study of a resistive sensor to detect frost formation is developed. The sensor performance is analysed in function of the temperature and relative humidity of air, the temperature of the refrigerant and the relative position of sensor on the evaporator’s surface. The function of the tested sensor lays on the measurement of the medium resistance between two electrodes. In addition, a support for the electrodes was created to be incorporated in the evaporator’s structure. The results of the experimental study allowed to analyse the propagation of the frost layer and gauge the existence of ice on the evaporator’s surface. From the perspective of the measurement accuracy, it is concluded that the degree of agreement of the results is satisfactory for water detection and high for the detection of the frost layer on the surface of the evaporator.
The refrigeration systems are used nowadays to preform processes that require lower temperatures than those available in the environment. To obtain those temperatures, the evaporator coils act, in certain situations, with temperatures lower than the water freezing point. Therefore, a frost layer appears on the evaporator’s surface that reduces the thermal performance of the device. In order to eliminate or mitigate the effects of the frost layer, different defrosting methods can be applied. However, the method for the detection of the frost layer formation is not consensual. In the present dissertation, an experimental study of a resistive sensor to detect frost formation is developed. The sensor performance is analysed in function of the temperature and relative humidity of air, the temperature of the refrigerant and the relative position of sensor on the evaporator’s surface. The function of the tested sensor lays on the measurement of the medium resistance between two electrodes. In addition, a support for the electrodes was created to be incorporated in the evaporator’s structure. The results of the experimental study allowed to analyse the propagation of the frost layer and gauge the existence of ice on the evaporator’s surface. From the perspective of the measurement accuracy, it is concluded that the degree of agreement of the results is satisfactory for water detection and high for the detection of the frost layer on the surface of the evaporator.
Description
Keywords
Diferença de Potencial Eficiência Energética Evaporador Formação de Gelo Permutador de Calor Segurança Alimentar Sensor Resistivo Sistemas de Refrigeração