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Construir um sistema de refrigeração compacto em casa é possível utilizando materiais acessíveis e princípios básicos de termodinâmica para resfriar pequenos ambientes de forma eficiente, simulando o ciclo de compressores industriais em uma escala reduzida.
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Quais materiais são necessários para o projeto?
Para montar este dispositivo funcional, é preciso reunir componentes específicos que permitam a circulação pressurizada e a troca de calor do gás refrigerante pelo sistema. A escolha correta dos itens garante a segurança e a eficiência térmica do aparelho.
- Tubo de cobre de 4×6 mm para a criação das serpentinas do evaporador e condensador.
- Tubo capilar com diâmetro interno entre 0,6 e 0,8 mm para restrição de fluxo.
- Ventilador de 12V e uma bomba de ar de 12V adaptada para circulação.
- Gás isobutano como fluido refrigerante e bateria de 9V para alimentação elétrica.
Como realizar a montagem da estrutura.
O processo inicia-se moldando o cobre em espirais densas para formar o evaporador, onde ocorrerá o resfriamento, e em voltas mais largas para o condensador. É fundamental fixar essas peças em uma base estável, garantindo que não haja vibração excessiva quando a bomba estiver ligada.
A conexão entre o condensador e o evaporador deve ser feita soldando o tubo capilar, que atua como elemento de expansão. A vedação precisa é crucial, pois o sistema opera sob pressão; qualquer falha na soldagem das conexões ou na entrada da bomba resultará na perda do gás refrigerante.
Qual o princípio de funcionamento do aparelho.
O sistema opera através de um ciclo de compressão de vapor, similar ao de geladeiras convencionais, mas impulsionado por uma bomba de ar. O isobutano líquido circula pelo sistema e, ao passar pelo tubo capilar, sofre uma queda brusca de pressão.
Essa descompressão faz o fluido vaporizar instantaneamente dentro do evaporador, absorvendo o calor das paredes do tubo de cobre e reduzindo drasticamente a temperatura, chegando a marcas negativas. O ventilador, então, sopra o ar através dessa serpentina gelada, resfriando o ambiente.
Como identificar as etapas do ciclo térmico.
Compreender a função física de cada componente ajuda a monitorar o desempenho do ar-condicionado e a identificar possíveis pontos de melhoria na troca térmica. A tabela a seguir detalha o papel de cada parte no ciclo de refrigeração.
| Componente | Função Principal | Estado do Fluido |
|---|---|---|
| Bomba de Ar | Comprime e circula o gás | Alta Pressão |
| Condensador | Dissipa o calor absorvido | Líquido Morno |
| Tubo Capilar | Restringe o fluxo e baixa a pressão | Misto (Líquido/Gás) |
| Evaporador | Absorve calor e esfria o ar | Gás Frio |
O resfriamento é realmente eficiente?
Testes práticos indicam que a superfície do evaporador pode atingir temperaturas próximas a -10°C, dependendo do isolamento e da qualidade da montagem. Isso é suficiente para congelar a umidade do ar ao redor da tubulação em poucos minutos de operação.
A eficiência final depende diretamente do fluxo de ar gerado pelo ventilador e da capacidade da bomba de manter a pressão constante no circuito. Embora compacto, o dispositivo consegue reduzir a temperatura de bancadas ou pequenas áreas de trabalho de forma notável.