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Pressupostos dos ensaios

Todos os ensaios efectuados foram executados tendo em conta as condições de funcionamento dos equipamentos em contexto doméstico. Tendo no entanto a preocupação de garantir a repetibilidade das condições de medida e de processamento dos dados associados. 

Os ensaios foram realizados no LabIM - laboratório de Instrumentação e Medida da Escola Superior de Tecnologia de Setubal/IPS, durante os meses de Julho, Agosto e Setembro de 2011.


Sensores utilizados:
Transdutor de Potência Activa - Zurc 1PH-CW-M/ 0-10V. Exactidão 0,5 % - erro100 ppm/ºC.
4 sensores de temperatura, termopares tipo K (0,5mm)
Termómetro portátil Testo 720 com sonda Pt100
Sistema de aquisição de sinais NI – NICDAQ-9172 - taxa de amostragem constante de 1s
Analógica (0-10V) NI9205 – resolução 14 bits. Termopares NI9211- resolução 24bits.
Programa de instrumentação virtual LabView 9 da National Instruments.


Procedimento de validação da medida:
Não estando em causa a verificação da exatidão dos valores de regulação de temperatura dos equipamentos em teste mas sim a potência activa consumida para cada situação específica, optou-se por considerar como o verdadeiro valor de medida de temperatura as médias relativas do conjunto de sensores com erros não superiores a ± 0,50ºC.
Os termopares foram todos colocados no mesmo ponto efetuando-se três medições consecutivas em 5 temperaturas fixas na gama dos -20ºC e os 250ºC obtendo-se valores de erro relativo ± 0,35ºC (variância da amostra de 0,18).

O medidor de potência activa, foi considerado calibrado segundo a ficha técnica do fabricante do equipamento. Todos os testes foram efetuados, com temperaturas ambientes de 24,5ºC ±1ºC.



Combinado

Carga interna utilizada para todos os testes:
Frigorífico – 10 l água em recipientes de plástico.
Congelador – 5 l água em recipientes plásticos.

Pontos de medida de temperatura:
Temperatura ambiente - porta frontal do frigorífico a 1,5m do chão.
Frigorífico - meio da altura interna total do frigorífico.
Congelador - gaveta central.
Condensador - tubo da serpentina do condensador logo a seguir à grelha de dissipação isolado com espuma de poliuretano.

Testes:
Teste 1 – grelha do condensador a uma distância de 15cm da parede
Teste 2 – Descongelar – recipiente em vidro com papel embebido num litro de água (-18,3ºC) colocado na zona intermédia do frigorífico.
Teste 3 – Comida quente no frigorífico. Recipiente de plástico fechado com 2l de água a 50ºC.
Teste 4 –ventilador (120mm de diâmetro, 59,5 m3/h, vel 2,04m/s) colocado no chão a 200mm do compressor e orientado para o inferior da grelha do condensador.
Teste 5 – Condensador sujo. Tecido de gaze hidrófila de algodão de malha aberta (13 fios/cm2, gramagem17g/m2) camada única colocada em tiras sobre a superfície do condensador.

Os ensaios de abertura de portas efetuados em ciclos alternados (compressor ligado/desligado).

Todas as situações de teste foram realizadas com pelo menos 24 horas de tempo de estabilização.



Arca congeladora

Carga interna utilizada para todos os testes:
Zona de congelação – 15 l de água dispersa por vários recipientes fechados.

Pontos de medida de temperatura:
Temperatura ambiente - colocado num suporte com1,5m de altura, fora da zona de influência da temperatura da arca.
Temperatura interna da arca - metade da altura total da parede interna.
Condensador - parede lateral (este equipamento não possui condensador visível e aproveita a própria estrutura como elemento de dissipação) e tubo da serpentina de saída do compressor.

Os ensaios de abertura de portas efetuados em ciclos alternados (compressor ligado/desligado). Todas as situações de teste foram realizadas com pelo menos 24 horas de tempo de estabilização.

Nestes equipamentos face ao elevado número de dados recolhidos, numa primeira iteração foi utilizado um filtro de médias com largura de 30s.
Os dados foram agrupados por DC (ciclo de trabalho - tempo de compressor desligado/ligado) para os cálculos de Wh/ºC (ciclo) função das variações de temperatura na parte do frigorífico como do congelador. Potência média por ciclo (normalizada a uma hora).



Forno eléctrico

Carga interna utilizada para todos os testes:
Os testes foram realizados numa primeira fase com o forno sem nada no interior e depois os testes foram novamente realizados com um tabuleiro na zona intermédia do forno com um recipiente cerâmico.

Pontos de medida de temperatura:
Neste teste foram utilizados um termopar e uma Pt100 com transmissor analógico de 4 a 20mA integrado. Os dois sensores foram colocados a meio da altura e da largura da parede lateral, distanciados da parede cerca de 10cm. A sonda Pt100 foi introduzida com uma bainha cónica

Procedimento utilizado:
Foram efectuados testes temporizados a 1 hora com o termóstato de regulação a 150ºC, 200ºC e  250ºC. Em cada um dos testes a abertura da porta foi efectuada na condição estabilizada do valor desejado de temperatura e após o desligar das resistências de aquecimento.

Foi também medido o decaimento de temperatura em função do tempo após desligar as resistências sem abertura de portas. Foram ainda utilizados alguns programas do próprio equipamento para a medição da variação de potência em função da abertura das portas.

Neste equipamento tivemos a preocupação de abrir as portas nos mesmos instantes do programa (utilizando a informação do temporizador digital) para a validação das comparações de consumo. Todos os testes foram efectuados pelo menos duas vezes e nas mesmas condições.



Máquina de Lavar Roupa

Carga interna utilizada para todos os testes:
Optou-se por utilizar um conjunto de batas de algodão com peso igual a 5,5Kg.

Todos os ciclos e programas de lavagem foram efectuados pelo menos 2 vezes para validação da potência consumida por tipo de ciclo.



Máquina de Secar Roupa

Carga interna utilizada para todos os testes:
Utilizou-se a totalidade da carga utilizada nos testes da máquina de lavar roupa (5,5Kg algodão).
Na máquina ensaiada a secagem é efetuada por simples temporização, todos testes foram efectuados para ciclos de 1 hora.

Procedimento:
A roupa foi lavada na máquina de lavar roupa e centrifugada a 600, 800 e a 1000rpm. Para cada uma das velocidades de centrifugação pesou-se a roupa à saída numa balança de laboratório, colocou-se a roupa na máquina de secar durante 1 hora e pesou-se a roupa novamente.

Este procedimento permitiu-nos verificar:
     - capacidade de secagem/velocidade de centrifugação da máquina de lavar roupa.
     - potência consumida para as várias percentagens de humidade à saída da máquina de secar.



Máquina de Lavar Loiça

Carga interna utilizada para todos os testes:
Copos de vidro: 12
Canecas cerâmicas: 3
Recipientes plásticos: 2
Tabuleiros pequenos em aço inox: 2
Pratos de sopa: 12
Pratos de refeição: 12
Colheres de sopa: 12
Garfos: 12
Colheres de sobremesa: 10

Ponto de medição de temperatura:
Utilizou-se um termopar preso no suporte superior interno. Esta temperatura serviu só como termo de comparação com as especificações do fabricante para cada ciclo de lavagem.

Temperatura ambiente - colocado num suporte com1,5m de altura, fora da zona de influência da temperatura da máquina.

Todos os ciclos e programas de lavagem foram efectuados pelo menos 2 vezes para validação da potência consumida por tipo de ciclo.
 

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