Refrigerador portátil acionado por energia renovável

Abstract

Este trabalho consiste no projeto de um refrigerador portátil acionado por energia renovável. Foi realizado um estudo acerca da disponibilidade de energia solar e eólica em pequena escala. Para realizar a refrigeração se utiliza pastilhas termoelétricas, também conhecidas por pastilhas Peltier. Um bom projeto de refrigeração inicia com o correto dimensionamento da carga térmica. Os cálculos da carga térmica foram realizados utilizando o arquivo climático do município em estudo para a aplicação (Tramandaí). Para a seleção da pastilha Peltier, foi feita uma análise de transferência de calor baseada nos dissipadores de calor utilizados no projeto e na folha de dados disponibilizada pelo fabricante da pastilha. Utilizou-se o software EnergyPlus para o cálculo da potência obtida pelo painel fotovoltaico nas condições de operação. Por fim, foi feito um breve estudo sobre os componentes elétricos do refrigerador e um esboço das ligações entre esses componentes. O projeto do refrigerador portátil apresenta algumas limitações físicas e energéticas, como a grande dimensão e massa de seus componentes, o grande consumo de energia pelas pastilhas Peltier e a baixa obtenção de energia pelos painéis fotovoltaicos, limitando assim o valor da carga térmica. Porém, quando o produto é colocado a 5 °C no refrigerador, sua temperatura é conservada, e o refrigerador funciona dentro de suas limitações energéticas.

This study is about the design of a portable refrigerator powered by renewable energy. Research is done on small scale solar and wind energy availability. The refrigeration is generated by thermoelectric modules, also known as Peltier modules. A successful refrigeration project begins with the correct calculation of the heating load. These calculations are based on local data from the intended area of operation (Tramandaí). The Peltier module selection is done through a heat transfer analysis based on the heat sinks used on the design and using the datasheet provided by the module manufacturer. The software EnergyPlus is used to calculate the available power provided by the photovoltaic panel during operation. Finally a brief study about the system electric components is done and its connections are represented in a simplified drawing. The design of the portable refrigerator has some physical and energetic constraints, like the large size and weight of its components, great energy consume by the Peltier modules and the low rate of energy powered by the renewable sources, adding a limitation to the heating. However, when the product is placed at 5 °C in the refrigerator, the temperature is preserved, and the refrigerator works within its limitations energy.