Desenvolvimento de sistema de reaproveitamento de calor para estufa industrial

Abstract

Motores elétricos são equipamentos industriais que necessitam de condições adequadas de funcionamento para garantir maior durabilidade. Uma das principais causas de danos destes equipamentos é o derretimento do isolamento das bobinas, oriundos de superaquecimento. Deste modo torna-se crucial o controle da temperatura no ambiente de trabalho onde estão instalados. Uma das formas de resfriamento de ambientes industriais é a troca de calor via exaustão, transferindo a massa de ar quente de dentro para fora do local. O presente trabalho trata do desenvolvimento de um sistema de reaproveitamento de calor da sala de máquinas de uma empresa da região de Criciúma/ SC. Neste local constatou-se que a temperatura ambiente apresentava picos de temperatura de aproximadamente 60ºC, podendo, ocasionar avaria da isolação das bobinas dos motores. Esta empresa realiza, também, reparos de inversores de frequência e soft starters, necessitando de uma estufa para secagem destes equipamentos eletrônicos. Deste modo aplicar a massa de calor deslocando da sala de máquinas para a sala de estufa localizadas lado a lado na empresa. Com a utilização da metodologia PRODIP (Processo de Desenvolvimento Integrado de Produtos), foi desenvolvido um mecanismo de controle da temperatura das duas salas, incluindo um exaustor na parede entre as salas, que é acionado quando a temperatura da sala de máquinas atingir um nível crítico. Já a temperatura da estufa é controlada para manter o ambiente propício para secagem dos equipamentos, e conta, também, com um secador elétrico para garantir o aquecimento quando necessário. Como resultado do projeto, foi implementado um protótipo do controlador utilizando o microcontrolador ATmega328P. Esse controlador incorpora dois sistemas distintos, um para controle da estufa, onde foi desenvolvido um controlador proporcional-integral (PI), com parâmetros obtidos a partir de valores comerciais projetados especificamente para aplicações térmicas, e outro para a sala de máquinas, onde foi adotado um controle do tipo ON/OFF, responsável pelo acionamento do exaustor. Após testes, o sistema de controle desenvolvido foi capaz de manter a temperatura no setpont selecionado com baixa oscilação.