Avaliação do comportamento do cop de um sistema de condicionamento de ar, quando se varia o fluxo de refrigerante através de um sistema empregando inversor de frequência
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Data
2017-11-24
Autores
Barbosa, Venilton de Camargo [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Energy efficiency has been an issue of fundamental importance, especially in the last 50 years. The two main benefits of using energy more efficiently are: economic, since the expenses with electric energy are significant in several sectors, such as industrial and commercial, for example; and environmental, since most of the energy consumed worldwide still comes from non-renewable sources. As a significant part of this energy is consumed by air conditioning systems, this study evaluates the influence of the flow of refrigerant in the coefficient of performance (COP) of an air conditioning system. In order to be able to vary the flow of refrigerant through the system, a rotary compressor controlled by frequency inverter is used. In addition, the air flow was varied by the evaporator in order to also observe the behaviour of the COP when the system is subjected to such variation. For this, an axial fan also controlled by a frequency inverter is used. The results show that the flow of refrigerant has a significant impact on the cooling capacity, consequently, on the COP of the air conditioning system. As cooling capacity is higher, the COP also shows a significant increase. Also, the results show that the main impact when changing the airflow through the evaporator is in the cooling capacity. The lower the fan operating speed, the lower the cooling capacity removed from the environment. However, the results suggest that care is needed in choosing the operation fan velocity, since for the same cooling capacity, the COP can vary up to 86.7% depending on the velocity chosen
Eficiência energética tem sido tema de fundamental importância, especialmente nos últimos 50 anos. Os dois principais benefícios do uso mais eficiente da energia são: econômico, visto que os gastos com energia elétrica são significativos nos mais diversos setores, como industrial e comercial por exemplo; e ambiental, visto que a maioria da energia consumida mundialmente ainda é proveniente de fontes não renováveis. Como parte dessa energia é devido aos sistemas de condicionamento de ar, este trabalho propõe avaliar a influência do escoamento de fluido refrigerante no coeficiente de performance (COP) de um sitema de condicionamento de ar. Para ser possível variar o escoamento de fluido refrigerante através do sistema, foi utilizado um compressor rotativo do tipo scroll controlado por inversor de frequência. Também ao mesmo tempo, foi variado o fluxo de ar pelo evaporador com o objetivo de investigar o comportamento do COP quando o sistema é submetido a tal variação. Para isso, utilizou-se um ventilador axial também controlado por inversor de frequência. Os resultados mostraram que o fluxo de fluido refrigerante tem um efieto significativo na carga térmica retirada do ambiente e, consequentemente, no COP do sistema de condicionamento de ar. A medida que aumentou a necessidade de maior carga térmica, o COP do sistema apresenta um aumento significativo. Também, os resultados mostraram que o principal impacto quando se varia o fluxo de ar pelo evaporador é na carga térmica. Quanto menor a velocidade de operação do ventilador, menor a carga térmica retirada do ambiente. No entanto, os resultados sugerem que é necessário cuidado na escolha da velocidade de operação do ventilador, visto que para uma mesma carga térmica, o COP do sistema pode variar até 86,7% dependendo da velocidade escolhida
Eficiência energética tem sido tema de fundamental importância, especialmente nos últimos 50 anos. Os dois principais benefícios do uso mais eficiente da energia são: econômico, visto que os gastos com energia elétrica são significativos nos mais diversos setores, como industrial e comercial por exemplo; e ambiental, visto que a maioria da energia consumida mundialmente ainda é proveniente de fontes não renováveis. Como parte dessa energia é devido aos sistemas de condicionamento de ar, este trabalho propõe avaliar a influência do escoamento de fluido refrigerante no coeficiente de performance (COP) de um sitema de condicionamento de ar. Para ser possível variar o escoamento de fluido refrigerante através do sistema, foi utilizado um compressor rotativo do tipo scroll controlado por inversor de frequência. Também ao mesmo tempo, foi variado o fluxo de ar pelo evaporador com o objetivo de investigar o comportamento do COP quando o sistema é submetido a tal variação. Para isso, utilizou-se um ventilador axial também controlado por inversor de frequência. Os resultados mostraram que o fluxo de fluido refrigerante tem um efieto significativo na carga térmica retirada do ambiente e, consequentemente, no COP do sistema de condicionamento de ar. A medida que aumentou a necessidade de maior carga térmica, o COP do sistema apresenta um aumento significativo. Também, os resultados mostraram que o principal impacto quando se varia o fluxo de ar pelo evaporador é na carga térmica. Quanto menor a velocidade de operação do ventilador, menor a carga térmica retirada do ambiente. No entanto, os resultados sugerem que é necessário cuidado na escolha da velocidade de operação do ventilador, visto que para uma mesma carga térmica, o COP do sistema pode variar até 86,7% dependendo da velocidade escolhida
Descrição
Palavras-chave
Ar condicionado, Ventiladores (Maquinas), Energia elétrica - Consumo, Air conditioning
Como citar
BARBOSA, Venilton de Camargo. Avaliação do comportamento do cop de um sistema de condicionamento de ar, quando se varia o fluxo de refrigerante através de um sistema empregando inversor de frequência. 2017. 38 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado - Engenharia Mecânica) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2017.