Planejamento de experimento: aplicação do método fatorial 2² no desenvolvimento de uma caixa térmica com o efeito termoelétrico

Abstract

O objetivo deste estudo foi desenvolver uma caixa de refrigeração aplicando o efeito termoelétrico para se obter a menor temperatura, tal resultado poderá ser descrito como inovador se o protótipo for possível de ser aplicado, pois atualmente os produtos de rede de frio são comercializados com compressores e serpentinas. O protótipo consiste de reengenharia de materiais reciclados através de aparelhos eletrônicos e bebedouro, o qual se concerne na valorização e reutilização de descarte de materiais. A metodologia aplicada foi o planejamento experimental, uma técnica pré-experimental, está relaciona a descoberta do problema e a escolha das variáveis controláveis implicando em uma variável resposta para melhor análise de resultados otimizados. Os dados foram obtidos a partir do planejamento de experimento baseado no fatorial 2² que consiste em variáveis controláveis como: tensão (1V – 12V) e tempo (1min – 60min) estabelecidos, de forma que a harmonização do conjunto da caixa térmica estabeleça o valor da melhor temperatura predita pelo software. Foi utilizado o Software Design Expert 6.0 (Stat Ease Corporation USA) com o intuito de obter dados quantitativos favoráveis e diminuir a realização de replicatas de experimento em laboratório, a fim de solucionar problemas de processo. Os resultados e análises obtidos foram por meio da ANOVA soma dos quadrados sequênciais da mais alta ordem polinomial, que resultou em uma temperatura predita em torno de 11,8606ºC, e em replicatas realizadas em laboratório foi possível obter uma temperatura em torno de 10ºC. Conclui-se que o uso do planejamento experimental e a utilização do software foram fundamentais para otimizar os resultados desejados.

The aim of this study was to develop a refrigerate box applied a termoeletrical effect to obtain in the less temperature, such on outcome can be described as innovative if the prototype is possible to apply. Since currently the product the cold chain are sold with compressor and serpentine. The prototype consistent an re-engineering recycled material to applied electronic devices and drinker, whom concerned in the valuation and reuse the discard material. The method applied was planning of experiment, to experimental technique, this related do discovery to the problem. And the choice the control variable implying in response variable for the better analysis and optimized results. The data was obtained by means of the planning of experiment based of factor 2² consist of in control available as well as tension and (1V-12V) and time (0min – 50min) fixed, in what way a harmonizing in the united thermic box. It is establish the better value the predict temperature for the software. It was applied the Software Design Expert 6.0 (Stat Ease Corporation USA) with the objective to obtain favorable quantitative data and decrease the perform the replicates the experiments in lab, end of resolve problem of process. The result and analysis get healthy for means of the ANOVA square amount sequence of the most rise order polynomial, what permit a temperature predict in lathe of 11,8606 ºC, and in reply perform in lab been possible get a temperature in lathe of 10 ºC. Conclude that the use of the experimental planning and the utility of the software healthy essential for in the result wish.