Estudo do efeito da fidelidade do modelo matemático do evaporador na avaliação da operação de um sistema de compressão a vapor

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dc.contributor.advisorGouvêa, Míriam Tvrzská de
dc.contributor.authorRuivo, Júlia Pereira
dc.contributor.authorGasparini, Letícia Borges
dc.date.accessioned2022-05-02T18:13:03Z
dc.date.available2022-05-02T18:13:03Z
dc.date.issued2020-12-14
dc.description.abstractCom o passar dos anos, os sistemas de ar condicionado foram se aprimorando e ficando mais sustentáveis, tornando-se cada vez mais procurados no mercado. Contudo ainda consomem muita energia, de forma que é de interesse se efetuar a otimização de sua operação. Para tanto, é necessária a postulação de modelos fidedignos do processo. Quanto maior a fidelidade de um modelo matemático, maior a sua complexidade e maior o tempo computacional requerido para a sua solução. Neste trabalho, investiga-se a necessidade de emprego de um modelo capaz de predizer os coeficientes de transferência de calor e a perda de carga no evaporador do sistema de compressão a vapor empregado para refrigerar uma edificação comercial de grande porte. Postula-se um modelo rigoroso para o evaporador, o qual é comparado a um modelo que faz uso de coeficiente global de transferência de calor constante. Embora, o modelo rigoroso seja capaz de predizer com mais precisão o ponto de operação do sistema de compressão a vapor, os resultados de simulação mostram uma pequena diferença na resposta entre os modelos, contrariamente ao que alguns autores acreditam. Assim, para estudos de controle da operação e da otimização do processo, um modelo de alta fidelidade pode ser usado para ajustar o coeficiente de troca térmica do modelo simplificado ou para uma previsão mais acurada do grau de superaquecimento e subresfriamento, mas parece não haver real necessidade de seu emprego para a síntese de estratégias de controle e otimização em tempo real.pt_BR
dc.description.abstractOver the years, air conditioning systems have improved and become more sustainable. Hence, the demand for air conditioning has increased. However air conditioning systems still consume a high amount of energy and therefore optimizing their operation is highly desirable. For that purpose, mathematical models capable of adequately predicting the operation of air conditioning systems are necessary. The higher the model fidelity to a process, the higher is its complexity and the greater is the computational cost of a simulation. In this work, the necessity of employing a model capable of predicting the heat transfer coefficients and head loss of the evaporator of a vapor compression system used to refrigerate a large commercial building is investigated. A rigorous phenomenological model is proposed to predict the operation of the evaporator, which is compared to a simpler model that uses constant heat exchange coefficient. In spite of the fact that the more rigorous model is able to better predict the operation of the vapor compression system, simulation results show that there is small difference in the responses, contrary to what is generally believed. Therefore, for process control and optimization purposes, the rigorous model can be used to adjust heat exchange coefficients or to more accurately predict superheating or subcooling. However, a simpler model may be used to design control and optimization strategies.pt_BR
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/29110
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Presbiteriana Mackenziept_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectar condicionadopt_BR
dc.subjectevaporadorpt_BR
dc.subjectsistema de compressão a vaporpt_BR
dc.subjectair conditioningpt_BR
dc.subjectevaporatorpt_BR
dc.subjectvapor compression systempt_BR
dc.titleEstudo do efeito da fidelidade do modelo matemático do evaporador na avaliação da operação de um sistema de compressão a vaporpt_BR
dc.typeTCCpt_BR
local.publisher.departmentEscola de Engenharia (EE)pt_BR
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