Engenharia Mecânica - TCC – EE Higienópolis

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Navegando Engenharia Mecânica - TCC – EE Higienópolis por Assunto "air-water conditioning systems"

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    TCC
    Modelagem e simulação de uma torre de resfriamento em sistema de ar-condicionado de grande porte
    Santos, Caíque dos; Ng, Felipe Yagi (2021-06-17)

    Escola de Engenharia (EE)

    Com o desenvolvimento das grandes cidades nas últimas décadas, ocorreu o aumento do número de edificações de grande porte utilizadas para fins comerciais e administrativos e, em decorrência disso, a necessidade da utilização de sistemas de ar condicionado com menor consumo energético, capazes de atingir as condições do ar para garantir o conforto térmico nas zonas climatizadas. Uma das soluções aplicadas para a garantia do conforto térmico dentro de tais edificações é a utilização de sistemas de ar-condicionado do tipo ar-água, como é o caso do Edifício Moderno e, para tal, utilizam-se chillers a ar ou água, sendo o último mais aplicado em edificações de grande porte e o objeto de estudo deste trabalho. Neste trabalho, utilizou-se um modelo matemático baseado no conceito de efetividade para representar o comportamento térmico de uma torre de resfriamento de circulação forçada, o qual foi integrado ao simulador do Edifício Moderno, em desenvolvimento na Universidade Presbiteriana Mackenzie, com a utilização do ambiente de programação do MATLAB® R2006b e possibilitando a simulação do comportamento estacionário do chiller do sistema de ar condicionado operando com condensador a ar ou a água. A nova versão do simulador permite realizar estudos comparativos da operação, permitindo avaliar qual opção é mais vantajosa e o efeito de distúrbios na operação, como perturbações nas condições ambientais. Por meio da simulação do modelo matemático proposto, foi identificada uma redução de 28,43 % no consumo energético do compressor no ponto nominal de projeto do sistema com a substituição do condensador a ar pelo condensador a água. Embora menos expressiva, observou-se também uma redução no consumo energético na presença de perturbações na demanda térmica da edificação e nas condições ambientais. Perturbações na demanda térmica da edificação foram emuladas por meio de perturbações na temperatura de entrada de água para o chiller.