Desenvolvimento de um sistema de aquecimento baseado em placa de Peltier para microdispositivos

Desenvolvimento de um sistema de aquecimento baseado em placa de Peltier para microdispositivos

SANCHEZ, G.B.; SANTANA, H. S.; TORTOLA, D.S.; TARANTO, O. P.

Artigo Completo:

Para a miniaturização dos processos da engenharia química se torne uma tecnologia corriqueira nos laboratórios e nas indústrias químicas faz-se necessário desenvolver microdispositivos que agrupem o maior número possível de operações unitárias e reações, com um baixo custo de fabricação e operação. Diversos processos ocorrem em diferentes temperaturas, o que demonstra a necessidade do desenvolvimento de sistemas térmicos individuais para esses dispositivos. Diante disso, esse trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de aquecimento utilizando placa de Peltier para uso em microdispositivos. A distribuição de temperatura em função do tempo foi obtida nas voltagens de 1 a 6 V, sem e com a atuação de um controlador digital de temperatura. Foi também analisado o comportamento da temperatura no microdispositivo com escoamento. Os resultados mostraram uma relação entre a voltagem aplicada e a temperatura máxima alcançada, bem como uma perda em relação à temperatura máxima medida quando se avalia a distribuição de temperatura para a placa de Peltier e para o conjunto microdisposito/placa de Peltier. Foi mostrado uma boa estabilidade da temperatura na faixa de tempo estudada, com escoamento interno no microdispositivo.

Para a miniaturização dos processos da engenharia química se torne uma tecnologia corriqueira nos laboratórios e nas indústrias químicas faz-se necessário desenvolver microdispositivos que agrupem o maior número possível de operações unitárias e reações, com um baixo custo de fabricação e operação. Diversos processos ocorrem em diferentes temperaturas, o que demonstra a necessidade do desenvolvimento de sistemas térmicos individuais para esses dispositivos. Diante disso, esse trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de aquecimento utilizando placa de Peltier para uso em microdispositivos. A distribuição de temperatura em função do tempo foi obtida nas voltagens de 1 a 6 V, sem e com a atuação de um controlador digital de temperatura. Foi também analisado o comportamento da temperatura no microdispositivo com escoamento. Os resultados mostraram uma relação entre a voltagem aplicada e a temperatura máxima alcançada, bem como uma perda em relação à temperatura máxima medida quando se avalia a distribuição de temperatura para a placa de Peltier e para o conjunto microdisposito/placa de Peltier. Foi mostrado uma boa estabilidade da temperatura na faixa de tempo estudada, com escoamento interno no microdispositivo.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2015-066-32077-263728

Referências bibliográficas

• [1] MALTEZOS, G.; JOHSTON, M.; SCHERER, A. Thermal management in microfluidics using micro-Peltier junctions. Applied Physics Letters, 87, 154105, 2005.
• [2] TABELING, P. Introduction to microfluidics. 1. ed. Oxford: Oxford University Press, 2005.
• [3] TONOMURA, O.; KANO, M.; HASEBE, S.; HASHIMOTO, I. CFD-based analysis of heat transfer and flow pattern in plate-fin micro heat exchangers. In: Proceedings of International Symposium on Design, Operation and Control of Chemical Plants, p. 109-114, 2002.
• [4] WHITESIDES, G. M. The origins and the future of microfluidics. Nature, v. 442, p. 368-373, 2006.

Como citar:

SANCHEZ, G.B.; SANTANA, H. S.; TORTOLA, D.S.; TARANTO, O. P.; "Desenvolvimento de um sistema de aquecimento baseado em placa de Peltier para microdispositivos ", p-2457-2462. In: Anais do XI Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.3]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2015-066-32077-263728