ÁREA: FEPROQUIM - Feira de Projetos de Química
TÍTULO: Entendendo o Funcionamento das Pastilhas Termoelétricas
AUTORES: Maciel, I.B. (IFMT - CAMPUS CUIABÁ BELA VISTA) ; Ramos, K.C. (IFMT - CAMPUS CUIABÁ BELA VISTA) ; Silva, V.R.R. (IFMT - CAMPUS CUIABÁ BELA VISTA) ; Souza, H.K. (IFMT - CAMPUS CUIABÁ BELA VISTA)
RESUMO: Este artigo visa demonstrar o funcionamento de uma pastilha termoelétrica, que foi
usada na montagem de um frigobar bastante simples - basicamente composto por uma
caixa de isopor e uma pastilha termoelétrica. O frigobar contou ainda com
dissipadores de calor, ventoinhas, pastas térmicas e uma fonte de 300W para a
alimentação de todo o conjunto. O projeto conseguiu, ainda que frustrado por não
alcançar as temperaturas esperadas, demonstrar de maneira compreensível o
funcionamento das pastilhas e motivar futuros projetos objetivando o
aperfeiçoamento, estudo e desenvolvimento do protótipo e dos módulos Peltier.
PALAVRAS CHAVES: Pastilha termoelétrica; Temperatura; Módulos Peltier
INTRODUÇÃO: As pastilhas termoelétricas são pequenas unidades que utilizam
tecnologia de matéria condensada para operarem como bombas de calor. Sua
operação é baseada no “Efeito Peltier” e também no seu efeito contrário, o
“Seebeck”. Estes dois efeitos podem ser também considerados como um só,
denominado de efeito Peltier-Seebeck ou efeito termoelétrico.
(<http://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Peltier>)
Elas são utilizadas hoje em inúmeros setores, principalmente os de bens
de consumo, automotivo, industrial e militar.
Pastilhas termoelétricas são utilizadas em aplicações pequenas de
resfriamento como chips microprocessadores ou até médias como geladeiras
portáteis.
Atualmente, os módulos mais potentes podem transferir um máximo de 250W,
tornando a tecnologia inviável para o uso em um aparelho de ar condicionado, por
exemplo.(<http://www.peltier.com.br/intro.htm>)
A grande vantagem dessas pastilhas é a ausência de peças móveis, gás
freon, barulho e vibração; além do tamanho reduzido, alta durabilidade e
precisão.(<http://www.refrigeracao.net/Topicos/refrigeracao_eletronica_3.htm>)
Este trabalho têm por objetivo demonstrar o funcionamento de uma
pastilha termoelétrica, através da realização de um experimento com uma pastilha
e por meio da comparação da eficiência da pastilha em relação aos gases
utilizados nas geladeiras no resfriamento das mesmas e do estudo da viabilidade
da pastilha na climatização de ambientes.
MATERIAL E MÉTODOS: Iniciando a montagem do protótipo, foi feita uma abertura na parte superior da
caixa de isopor, para a colocação de um dos dissipadores de calor. A ventoinha
foi encaixada no dissipador e o mesmo posicionado na abertura da caixa. Em
seguida, o ferro de solda foi utilizado para a soldagem - com o estanho - do fio
do adaptador no fio da pastilha, e então a solda foi revestida com o espaguete
termorretrátil. Após isso é que a pasta térmica foi espalhada nas superfícies
quente e fria da pastilha. Então a pastilha foi assentada no dissipador de modo
que o seu lado frio ficasse para baixo. Depois, o outro dissipador – com os
tubos de calor – foi colocado sobre o lado quente da pastilha, e então a outra
ventoinha foi acoplada a ele. Por fim todo o conjunto foi conectado à fonte de
alimentação que já havia sido vinculada ao botão liga/desliga, necessário para a
realização do curto circuito responsável pelo funcionamento da fonte e para o
controle do funcionamento da mesma.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Levando-se em conta a baixa qualidade e eficácia dos materiais utilizados para a
montagem do frigobar, devido à falta dos recursos financeiros necessários para a
aquisição de materiais mais aprimorados, o resultado ainda que abaixo do objetivo
inicial do alcance de temperaturas inferiores a 5 C°, foi satisfatório, pois o
modelo construído foi capaz de alcançar temperaturas a 10 C° abaixo da temperatura
ambiente e em pouco mais de uma hora, a temperatura do protótipo já se
estabilizava.
CONCLUSÕES: Com o estudo e pesquisa na área da termoeletricidade e com a montagem do frigobar,
foi possível concluir que as pastilhas termoelétricas, com o conhecimento
científico possuído hoje a seu respeito, não são mais eficientes do que as
geladeiras convencionais no resfriamento de ambientes, porém em situações em que
não é necessário o alcance de temperaturas tão amenas, a pastilha é indicada,
levando-se em conta os problemas ambientais enfrentados atualmente e a não emissão
dos gases clorofluorcarbonetos(CFC) – principais destruidores da camada de ozônio
- pela pastilha.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos a todos que direta ou indiretamente contribuíram com o desenvolvimento
e a execução do nosso projeto de pesquisa.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: SOUZA, Diego Henrique Cunha de. Otimização do Uso de Refrigeradores Termoelétricos em Processos de Refrigeração. Brasília, 2007. 71p. Projeto de graduação(Engenharia Mecânica).
DANVIC: Pastilha termoelétrica. Disponível em:<http://www.peltier.com.br/intro.htm.> Acesso em: 10 dez. 2012.
SANTOS, Douglas Pacheco dos; ROCHA, Thomaz de Souza. O Uso de Pastilhas Termoelétricas na Recuperação de Energia Residuais. Sapucaia do Sul, 2011. 45p. Disponível em: <http://pt.scribd.com/doc/72174111/Pastilha-Peltier-Rev-05>. Acesso em: 09/12/2011.
