Desenvolvimento de uma camara frigorifica encamisada para estocagem de frutas e hortaliças

Orientador: Theo Guenter KieckbuschDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Uma câmara encamisada para armazenamento frigorificado de produtos perecíveis foi projetada, e seu desempenho avaliado utilizando-se resistências elétricas como geradores de carga térmica. A camisa foi construída com chapa de madeira compensada de 1 cm de espessura (exceto 2 cm para o piso), com sua superfície interna impermeabilizada, e afixadas no interior de uma câmara convencional, formando um envelope com 5 cm de folga. O sistema frigorífico usa o refrigerante R22, um compressor aberto de 1472 W e um evaporador de 12 m2 de área nominal, colocado no interior da camisa. Ar (16,3 m3/min), esfriado pelo evaporador, circulava pela camisa, que envolvia todo o espaço interno, de 14 m3. Programou-se ensaios mantendo a temperatura na câmara a 0°C e a 10°C, sob cargas térmicas constantes de 324 a 1052 W. Conseguiu-se manter altas umidades relativas na câmara, acima de 99%, mesmo nas operações de degelo do evaporador. A temperatura foi monitorada em 43 pontos. Diferenças de temperatura entre o ar na camisa e na câmara variaram de 4 a 7,5°C conforme a carga térmica; entre o ar de insuflamento e de retorno na camisa as diferenças eram de 2 a 3,4°C. Dois tipos de controle de temperatura na câmara foram investigados: a) Onze ensaios realizados com uma válvula reguladora de capacidade do compressor, que injetava gás aquecido a montante do evaporador, confirmaram a manutenção de uma temperatura constante na câmara, mas com vazões de gás quente de 30 a 70% do total, comprometendo a eficiência energética do sistema. b) Seis ensaios utilizaram um termostato no interior da câmara, provocando variações periódicas da temperatura na camisa de ± 7,7°C. A capacitância térmica da madeira atenuou a amplitude de oscilação da temperatura por um fator de 0,3, tendo-se registrado, na câmara, variações de + 0,8°C. A válvula reguladora de capacidade aumentou o consumo de energia elétrica em 75%, em relação ao sistema que use o termostato Palavras chave: refrigeração, câmara tipo encamisada, umidade relativa.Abstract: A jacket system for cold storage room of perishable goods was designed and its performance evaluated using electric resistances as heating load. The jacket consisted of plywood panels, 1,0 cm-thick (except a 2 cm-thick floor) treated for vapour barrier and arranged inside a conventional cold room, forming a 5 cm-duct surrounding the14 - room. Air (16.3 m3/min), cooled by the evaporator, circulated through this enclosed space The refrigeration system used R-22, an open compressor (1472 W) and an evaporator (12 m2) placed inside the jacket. Tests were performed mantaining the chamber temperature at 0°C and at 10°C, with heat load ranging from 324 to 1052 W. The relative humidity was kept higher than 99%, even under evaporator defrosting. The temperature was monitored at 43 points. Temperature differences between the air in the jacket and in the chamber ranged between 4 and 7,5°C depending on the heating load. The increase in air temperature along the jacket was 2 to 3,4°C. Two types of cold room temperature controlers were used: a) A compressor capacity control valve that delivered hot gas directly before the evaporator was able to mantain a constant temperature at expenses of a relative high hot gas flow rate, compromising the energy eficiency. b) A thermostat placed inside the cold room, acting on the compressor, promoting a periodic air temperature inside the jacket of + 7,7°C. The thermal capacitance of the wood panels damped the amplitude of the temperature oscilation by a factor of 0,3. Temperature variation found inside the chamber was ± 0,8°C. The capacity control valve increased the electric energy consumption in 75%, compared to the system that used a thermostat for temperature control.MestradoMestre em Engenharia de Alimento