Automação e analise do consumo de energia de um sistema de refrigeração para resfriamento de liquido
Thiago Gomes Pinelli
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP P653a
[Automation, analysis and energy consuption monitoring of a chiller plant]
Campinas, SP : [s.n.], 2008.
84f. : il.
Orientador: Flavio Vasconcelos da Silva
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Resumo: Nos últimos anos ocorreu um excessivo aumento da demanda elétrica no Brasil devido principalmente a um aumento significativo do consumo industrial e comercial. Sabe-se que os sistemas de refrigeração são grandes consumidores de energia elétrica e este setor sofreu um grande impacto com o...
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Resumo: Nos últimos anos ocorreu um excessivo aumento da demanda elétrica no Brasil devido principalmente a um aumento significativo do consumo industrial e comercial. Sabe-se que os sistemas de refrigeração são grandes consumidores de energia elétrica e este setor sofreu um grande impacto com o racionamento de energia. Além disso, o problema da destruição da camada de ozônio pelos refrigerantes CFC's utilizados nos ciclos frigoríficos proporcionaram uma preocupação adicional quanto os seus efeitos sobre o meio ambiente. Estes dois fatores têm motivado não só o setor produtivo como a comunidade científica a estudar formas de melhorar o desempenho energético dos sistemas de refrigeração. A eficiência energética em equipamentos de refrigeração é cada vez mais importante para indústrias, comércio e residências, devido à magnitude que tais equipamentos representam no consumo de energia elétrica. O processo de melhoria energética em um sistema de refrigeração, inicia-se na fase de projeto, com análise de eficiência exergética de seus componentes e a implementação de controladores nas variáveis do processo. Neste contexto propôs-se, a montagem de um protótipo de resfriamento de líquido completamente automatizado que possibilite a monitoração das variáveis do processo e a análise do consumo de energia elétrica. Os ensaios foram realizados com variações de carga térmica e freqüência do motor em 1800, 1500, 1200 e 900 W e 40, 50, 60 e 70 Hz utilizando condensação à água e condensação a ar. Foram feitas análises dos comportamentos da temperatura de descarga, COP Total, COP Útil e potência consumida. Foram observados, melhores resultados para o sistema com condensação a ar. Observou-se também que para temperaturas de condensação menores, e temperaturas de evaporação maiores, tem-se um aumento no COP total, COP útil e uma redução na temperatura de descarga e no consumo de energia.
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Abstract: In the latest years occurred an excessive rise in the electric demand in Brazil due mainly to a significant growth in the commercial and industrial consumption. It is known that cooling systems are big electric energy consumers and that this sector suffered a big impact because of the...
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Abstract: In the latest years occurred an excessive rise in the electric demand in Brazil due mainly to a significant growth in the commercial and industrial consumption. It is known that cooling systems are big electric energy consumers and that this sector suffered a big impact because of the energy rationing. Besides that the destruction of the ozone layer problems caused by refrigerant fluids (CFC's) created an additional concern ragarding its efects over the environment. Both of these factors have motivated not only the productive sector but also the scientific community to try to develop ways of improving the cooling systems energetic performance. The concern with the energy efficiency in cooling equipments is growing in the industry, commerce and private residence due to the magnitude that these equipments represent in the electric consumption. The procedures to improve the cooling systems in energetic matters are started during the project development, through its components energy efficiency analysis and through the implementation of controllers in the process variables. Within this context it was suggested the assembly of a fully automatic liquid cooling prototype that permit the process variables to be monitored and the electric energy to be analyzed. The condensing temperature, evaporating temperature, discharge temperature, coefficient of performance, (COP), useful coefficient of performance, (useful COP), and power consumption were analyzed. The tests were made using water condenser and air condenser. The compressor frequency was varied from 40 to 70 Hz and the cooling capacity in 1800, 1500, 1200, and 900 W. The best observed results were the ones that used air condensation. It was also noticed that for lower condensing temperatures and higher evaporating temperatures there was a rise in the total COP, useful COP and a reduction in the discharge temperature and in the electrical energy consumption.
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Automação e analise do consumo de energia de um sistema de refrigeração para resfriamento de liquido
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