Autor |
Garcia, Guilherme Kley; |
Lattes do autor |
http://lattes.cnpq.br/6453505704598223; |
Orientador |
Wander, Paulo Roberto; |
Lattes do orientador |
http://lattes.cnpq.br/3438508833347823; |
Instituição |
Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
Sigla da instituição |
Unisinos; |
País da instituição |
Brasil; |
Instituto/Departamento |
Escola Politécnica; |
Idioma |
pt_BR; |
Título |
Análise de desempenho de tubos capilares como dispositivos de expansão em sistemas de ar-condicionado no contexto do índice de desempenho de resfriamento sazonal; |
Resumo |
O Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) mudou a forma de classificação
de condicionadores de ar a partir de 2023, onde deixa-se de avaliar os produtos
conforme coeficiente de Eficiência Energética (CEE) e passa-se a avaliar o índice de
desempenho de resfriamento sazonal (IDRS). O presente trabalho buscou avaliar a
performance de tubos capilares como dispositivos de expansão de sistemas de
refrigeração com vazão variável de refrigerante operando com o refrigerante R-32
como fluido de trabalho. Para isso, foi desenvolvido um modelo numérico no software
Engineering Equation Solver, EES, onde foram avaliados o desempenho do ciclo de
refrigeração e seus principais componentes: compressor, condensador, tubo capilar e
evaporador. Tal modelo foi comparado com um modelo físico cujos resultados foram
medidos em calorímetro calibrado. Foram realizadas análises com a capacidade
nominal à temperatura externa de 35ºC e capacidade parcial à temperatura de 29ºC.
Observou-se que para cada condição de teste, uma diferente especificação de tubo
capilar é capaz de extrair os melhores resultados de eficiência do sistema. No ensaio
à carga nominal, o menor tubo capilar extraiu a maior eficiência energética do sistema
enquanto à carga parcial, tubos capilares de maior comprimento permitem que o
sistema opere em frequências mais baixas no compressor, resultando em uma maior
eficiência nesse ponto. Dessa forma, pode-se observar que um sistema que pudesse
operar com um tubo capilar idealizado à cada uma das condições dos testes poderia
reduzir o consumo sazonal em até 2%.; |
Abstract |
The Brazilian Labeling Program (PBE) changed the method air conditioners are
classified starting in 2023, moving away from the Coefficient of Energy Efficiency
(CEE) and adopting the Seasonal Cooling Performance Factor (SCPF). This study
aimed to evaluate the performance of capillary tubes as expansion devices in variable
refrigerant flow refrigeration systems operating with R-32 refrigerant. To achieve this,
a numerical model was developed using the Engineering Equation Solver (EES)
software, where the performance of the refrigeration cycle and its main components:
compressor, condenser, capillary tube and evaporator were evaluated. This model was
compared to a physical model whose results were measured in a calibrated calorimeter
chamber. Analyses were conducted at full capacity with an outdoor temperature of
35°C and partial capacity at outdoor temperature of 29°C. It was observed that for each
test condition, a different capillary tube specification is capable of extracting the best
efficiency results from the system. In the full load test, the smallest capillary tube
achieved the best energy efficiency, while at partial load, longer capillary tubes allow
the system to operate at lower compressor frequencies, resulting in higher efficiency
at this point. Thus, it can be observed that a system that could operate with an idealized
capillary tube for each of the test conditions could reduce seasonal consumption by up
to 2%.; |
Palavras-chave |
Condicionadores de ar; Modelo numérico; Desempenho sazonal; Tubos capilares; Air conditioning systems; Numerical model; Seasonal performance; Capillary tubes; |
Área(s) do conhecimento |
ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica; |
Tipo |
Dissertação; |
Data de defesa |
2024-10-31; |
Agência de fomento |
Nenhuma; |
Direitos de acesso |
openAccess; |
URI |
http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13575; |
Programa |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; |