Estudo, concepção e desenvolvimento de equipamento de aquecimento por radiação

Abstract

Esta dissertação de mestrado estuda e desenvolve um novo equipamento de aquecimento por radiação. Esta, encontra-se dividida em vários capítulos, sendo que no estado da arte são apresentados os tipos de equipamentos de aquecimento existentes, dando enfase à tecnologia de aquecimento que cada um usa, os equipamentos de aquecimento por radiação existentes, salientando o seu preço. Em cada equipamento de aquecimento existente, serão apresentadas as vantagens e desvantagens que cada um apresenta ao utilizador. Serão também apresentadas os processos de fabrico desses equipamentos. Foi realizada toda a modelação 3D do equipamento e os seus desenhos técnicos. Foi comparado o custo de obtenção deste novo equipamento com os já existentes no mercado. Foi apresentada a manutenção do equipamento estudado e o seu método de funcionamento. Foi realizado o dimensionamento térmico do perfil desenvolvido, em modo simplificado, e uma possível otimização. Foram realizados testes térmicos numa câmara adiabática ao equipamento e a dois outros equipamentos comuns no mercado do aquecimento, o radiador a óleo e o radiador elétrico convencional, ou radiador seco. Os resultados obtidos foram comparados tendo em conta a temperatura em vários pontos da câmara, através de sondas térmicas, a humidade relativa no interior da câmara e o custo para obter uma determinada temperatura e mantê-la durante 36 horas. Foi também realizado o dimensionamento estrutural das alhetas do perfil, sendo que este estudo também foi simplificado. Em seguida realizaram-se simulações de carga às alhetas do perfil e um droptest no software SolidWorks.

This master thesis studies and develops a new heating equipment by irradiation. This, is divided into several chapters, where the state of the art shows the types of heating equipment provided, giving emphasis to the heating technology each one uses, the existing irradiation heating equipments, emphasizing its price. Will be presented the advantages and disadvantages that each heating equipment has. It will also be presented the manufacturing processes of these equipments. The 3D modeling of the entire equipment and its technical drawings were performed. The cost of obtaining this new equipment compared with the ones already on the market will be presented. It will also be presented the maintenance and operation method of this new heating equipment. The thermal dimensioning of the profile of the heating device, which was developed in a simplified manner, will be presented and also a possible optimization of this profile. Thermal tests were conducted in an adiabatic chamber to the equipment developed and two other common equipment in the heating market, the oil radiator and electric conventional radiator or dry radidador. The results obtained were compared taking into account the temperature at various points of the chamber, through thermal probes, the relative humidity inside the chamber and the eletricity cost to have a determined temperature inside the chamber and maintaining it for 36 hours. It was also carried out the structural design of the profile fins and this study was also simplified. Then, load simulations were made to the profile fins and also a droptest to the equipment. This simulations were made in SolidWorks software.