Compressor linear com trajetórias ótimas de pistão para congeladores de temperatura ultrabaixa

Abstract

Compressores lineares são dispositivos eletromecânicos projetados para comprimir gases como ar ou fluidos refrigerantes por meio de um sistema pistãomola. Diferentemente dos compressores convencionais, que utilizam mecanismos biela-manivela, os compressores lineares possuem menos partes móveis, o que resulta em maior eficiência energética, menor desgaste mecânico, níveis reduzidos de ruído e vibração e a não utilização de óleo para lubrificar os componentes. Devido a essas características, os compressores lineares têm ganhado destaque em aplicações que exigem alto desempenho, precisão e confiabilidade. Um exemplo é o uso em refrigeradores de temperatura ultrabaixa, desenvolvidos para o transporte e armazenamento de vacinas. Nessas aplicações, a eficiência térmica e o controle preciso da temperatura são essenciais, tornando os compressores lineares uma alternativa tecnológica. Para a validação do sistema, foi projetada e construída uma bancada de testes composta por um compressor linear acoplado a um circuito hidráulico, o que permite a medição das pressões ao longo do percurso do fluido. A bancada foi desenvolvida com o objetivo de avaliar o desempenho do compressor em diferentes condições operacionais, garantindo a confiabilidade dos dados obtidos. Além disso, foi projetado um mecanismo específico para a obtenção do diagrama pressão-volume (P-v) do compressor, permitindo a análise termodinâmica do ciclo de compressão. Essa ferramenta é fundamental para caracterizar o comportamento do sistema e verificar sua eficiência volumétrica e energética.