Modelo para predição de resultados de ensaios de sistemas de refrigeração em tempo real

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Andrade, Diogo Elias da Vinha
• Orientador(a): Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
• Palavras-chave em Português: Refrigeradores - Avaliação; Refrigeração - Modelos matemáticos; Simulação (Computadores); Energia - Consumo; Refrigerators - Evaluation; Refrigeration and refrigerating machinery - Mathematical models; Computer simulation; Energy consumption
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/207

Atualmente, a análise de desempenho de sistemas de refrigeração domésticos é realizada através de ensaios experimentais normalizados. Durante esses experimentos, diversas variáveis como pressões de trabalho, temperaturas em diversos pontos do sistema, corrente elétrica e potência consumida, são monitoradas. Porém, em muitos casos são necessárias mais de 24 horas para execução de um teste experimental (e.g., teste abaixamento de temperatura). Tendo em vista o tempo despendido nestes testes, propõe-se no presente trabalho um modelo matemático semi-empírico capaz de predizer o comportamento das variáveis do sistema testado e, com isso, antecipar o final do ensaio. O modelo, desenvolvido através das leis de conservação da massa e da energia, apresenta parâmetros que são ajustados a partir de informações experimentais obtidas durante a execução do próprio teste. Após a inicialização do ensaio, a cada período de tempo prédeterminado, os dados medidos são utilizados para determinar os parâmetros empíricos do modelo. Obtidas as constantes, simula-se o comportamento das principais variáveis do sistema de refrigeração até a condição de regime permanente. Com isso, o teste experimental pode ser finalizado com antecedência. O modelo desenvolvido é capaz de prever com boa precisão, a partir de duas horas de teste, a variação da vazão mássica e da pressão de sucção (com diferenças da ordem de 10% em regime permanente quando comparadas às variáveis experimentais), da pressão de condensação (com diferença da ordem de 5%) e da temperatura da parede do condensador (diferença da ordem de 2°C).