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Desenvolvimento de um sistema de controle automático para um ciclo de refrigeração por expansão direta.
Rodolfo de Campos Lima, Ivan Jorge Gabe

Última alteração: 17-10-2016

Resumo


Devido a grande utilização de sistemas de refrigeração na indústria de alimentos, a busca por sistemas que operem com o menor consumo energético é cada vez mais necessário para aumentar a competitividade das empresas. Dessa forma, é de extrema importância que os ciclos de refrigeração envolvidos nestes processos possam operar com o menor consumo energético obtendo o mesmo resultado de troca térmica desejado no produto refrigerado. Além de se obter uma redução no consumo com um sistema automático de controle, pode-se oferecer um ambiente com uma troca térmica mais homogênea e o controle na temperatura da câmara fria. Pode-se assim reduzir o desgaste de componentes como compressores e moto ventiladores do sistema e garantir maior qualidade aos produtos refrigerados. Nesse contexto, este trabalho propõe o desenvolvimento de um protótipo de um controlador automático para um sistema de refrigeração por expansão direta. Esse sistema é composto por um evaporador, um compressor, uma válvula de expansão e um condensador a ar. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma solução automática de controle para uma câmara fria de resfriados, especificamente para frutas. O caso analisado utiliza as dimensões e características de uma câmara baseada no programa do governo federal Mais Alimentos. A função do sistema é que ele se adapte a carga térmica exigida pela câmara fria atuando nos componentes do sistema a fim de que o ponto ideal de eficiência energética do sistema seja atingido. O modelo térmico da planta será controlado por uma plataforma integrada de controle Arduino Mega que emite 4 saídas analógicas de corrente de 4 à 20 mA, que atuando diretamente nos moto ventiladores, compressor e válvula de expansão. O sistema é controlado por 2 sensores de temperatura localizados um na câmara fria e outro na temperatura externa junto ao condensador a ar. Além disso, foi desenvolvido um protocolo de comunicação, mestre e escravo, para que o controlador comunique-se a um computador para que o usuário possa informar o tipo de alimento a ser resfriado e a quantidade de produto estocado e, também, para visualizar todas as ações de controle e variáveis do sistema. Como resultados parciais tem-se a definição das características da planta, assim como, os equipamentos que serão utilizados no ciclo e um protótipo do controlador que controlará o sistema.

 


Palavras-chave


Sistema automático de controle de um Ciclo de Refrigeração; Eficiência Energética; Arduino.