Estudo e Implementação de uma Estratégia Inovativa para Controle de Temperatura

Abstract

Os refrigeradores de linha branca são produtos conhecidos por sua alta importância, eles tornaram-se indispensáveis para o dia-a-dia da população. Diante dessa necessidade, as empresas estão cada vez mais buscando reduzir o custo de fabricação e manutenção desses produtos sem alterar seus padrões de operação. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi desenvolver uma técnica inovadora de controle, capaz de regular a temperatura interna de um refrigerador doméstico, utilizando a corrente do compressor como variável de processo. Esse tipo de controle só pôde ser projetado porque a corrente do compressor é muito sensível à quantidade de carga térmica em sistemas de refrigeração. A estratégia foi aplicada em um produto doméstico de baixo custo com uma porta e um compressor de velocidade fixa. No total, 14 testes foram realizados para validar a lógica de controle, o aparelho foi testado em três temperaturas ambientes diferentes (16◦C, 25◦C e 32◦C) e em três situações: pulldown, degelo e abertura da porta. Todos os experimentos foram realizados em uma câmara controlada que regula temperatura, umidade e velocidade do ar. O refrigerador também foi testado durante mudanças de temperatura ambiente, de 16◦C para 25◦C e de 25◦C para 32◦C. O algoritmo de controle foi composto por uma troca dinâmica de referência para um controlador PI, juntamente com um conjunto de suposições empíricas. Para todos os casos citados acima, a nova técnica de controle foi capaz de manter a temperatura do refrigerador em níveis muito semelhantes aos apresentados nos testes de baseline e, com esses resultados, o sensor de temperatura pode ser substituído por um sensor de corrente, com menor custo de produção e manutenção.