Propostas de redução de utilização de cobre em esquentadores

Abstract

É apresentado um conjunto de propostas com vista à redução de custos de permutadores de calor, utilizados em esquentadores fabricados pela Bosch Termotecnologia. A análise incide em câmaras de combustão não ventila-das, com capacidade para aquecer um caudal de água máximo de 11 litros por minuto. São estudadas/avaliadas três alternativas à atual câmara, e é selecionada a melhor, para uma futura implementação prática. A avaliação das três propostas é feita através do modelo elaborado, tendo como objetivo avaliar as trocas térmicas presentes no esquentador em análise. Antes, o modelo é validado por comparação dos resultados com os obtidos experimentalmente. Das propostas analisadas a que revelou ter melhor relação cus-tos/performance térmica foi a substituição de parte da câmara de combus-tão ("saia") por um material isolante, eliminando assim, parcialmente, a utilização de cobre. O trabalho termina com a proposta final para futura prototipagem.

This thesis has as the main objective the presentation of a set of proposals for cost reduction in heat exchangers which are made and used by Bosch Thermotechnology. The analyzed combustion chamber belongs to non-ventilated chambers, with a capacity to heat water at a maximum flow rate of 11 liters per minute. Three alternatives to the current chamber are presented and the one with the better results is selected for future practical application. The evaluation of proposals is carried out using a model developed and presented in this work, with the purpose of simulating the thermal ex-changes present in these type of heaters. The model is validated by per-forming a comparative analysis between its results and the results ob-tained experimentally. Regarding the proposals discussed, the one that results in less costs and high thermal performance is the replacement of part of the combustion chamber by an insulating material, eliminating part of the copper. Finally, a proposal is presented for future prototyping.