Análise de desempenho de tubos capilares como dispositivos de expansão em sistemas de ar-condicionado no contexto do índice de desempenho de resfriamento sazonal

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Garcia, Guilherme Kley
• Orientador(a): Wander, Paulo Roberto
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Condicionadores de ar; Modelo numérico; Desempenho sazonal; Tubos capilares
• Palavras-chave em Inglês: Air conditioning systems; Numerical model; Seasonal performance; Capillary tubes
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica
• Link de acesso: http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13575

O Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) mudou a forma de classificação de condicionadores de ar a partir de 2023, onde deixa-se de avaliar os produtos conforme coeficiente de Eficiência Energética (CEE) e passa-se a avaliar o índice de desempenho de resfriamento sazonal (IDRS). O presente trabalho buscou avaliar a performance de tubos capilares como dispositivos de expansão de sistemas de refrigeração com vazão variável de refrigerante operando com o refrigerante R-32 como fluido de trabalho. Para isso, foi desenvolvido um modelo numérico no software Engineering Equation Solver, EES, onde foram avaliados o desempenho do ciclo de refrigeração e seus principais componentes: compressor, condensador, tubo capilar e evaporador. Tal modelo foi comparado com um modelo físico cujos resultados foram medidos em calorímetro calibrado. Foram realizadas análises com a capacidade nominal à temperatura externa de 35ºC e capacidade parcial à temperatura de 29ºC. Observou-se que para cada condição de teste, uma diferente especificação de tubo capilar é capaz de extrair os melhores resultados de eficiência do sistema. No ensaio à carga nominal, o menor tubo capilar extraiu a maior eficiência energética do sistema enquanto à carga parcial, tubos capilares de maior comprimento permitem que o sistema opere em frequências mais baixas no compressor, resultando em uma maior eficiência nesse ponto. Dessa forma, pode-se observar que um sistema que pudesse operar com um tubo capilar idealizado à cada uma das condições dos testes poderia reduzir o consumo sazonal em até 2%.