Análise da operação conjunta de equipamentos condicionadores de ar através de simulações matemáticas

Abstract

Resumo: O objetivo deste estudo é quantificar e comparar o desempenho do funcionamento de um sistema de refrigeração por compressão de vapor com duas configurações conjugadas desse sistema a um equipamento de resfriamento evaporativo direto (RED). Atualmente, o ar condicionado é um integrante da vida cotidiana, em parte, devido ao seu funcionamento robusto e flexível, porém, produz agentes nocivos e, por isso, faz-se necessário intensificar a busca por tecnologias limpas, como o resfriamento evaporativo direto, ciclo que não é prejudicial ao meio ambiente, mais ainda é pouco difundido comercialmente. Para verificar a possibilidade de operação conjunta destes dois ciclos, se utiliza de softwares de modelamento matemático para simular a interação em duas montagens diferentes, a primeira, com o resfriador evaporativo direto a montante do condensador do sistema compressão de vapor, e a segunda, com o resfriador evaporativo direto a montante do evaporador do sistema de compressão de vapor. Realizam-se estas montagens em diferentes condições climáticas e, após verificar os resultados das simulações, analisa-se por meio de ábacos que ilustram o comportamento do COP (coeficiente de performance) as variações em seu desempenho, realizando ainda um estudo de viabilidade econômica dos sistemas. Espera-se que este estudo possa contribuir para a compreensão da relação entre os processos compressão de vapor e resfriamento evaporativo, trazendo progresso aos estudos relacionados à eficiência energética.

Abstract: The objective of this study is to quantify and compare the performance of the combined operation of the direct evaporative cooling and vapor compression (air conditioning) cooling systems. Air conditioning is an integral part of everyday life. In part, due to its robust and flexible operation, however, it produces harmful agents and, therefore, it is necessary to intensify the search for clean technologies, such as direct evaporative cooling, a cycle that is not harmful to the environment but poorly developed. In order to simulate an interaction in two different assemblies, a first one, with the evaporative cooler upstream to the condenser of the steam compression system, and the second, with the evaporative cooler direct sum to the evaporator of the steam compression system. We will perform these perform these assemblies in different climatic conditions and, after verifying the results of the simulations, we will analyze by means of abacuses that illustrate the behavior of the COP (performance coefficient) as variations in its performance. We hope that this study can contribute to an understanding of the relationship between the processes of vapor compression and evaporative cooling, bringing progress to studies related to energy efficiency.