Simulação dinâmica de sistemas de refrigeração: modelagem e desenvolvimento de softwares

Resumo

Sistemas de refrigeração são de grande importância em função de sua diversidade de aplicações nas áreas industrial, comercial e residencial e por serem grandes consumidores de energia, demandando projetos e operações otimizados, para reduzir custos e impactos ambientais. Dentre eles, os de refrigeração por injeção de vapor usando tanque flash têm ganhado popularidade nos últimos anos devido à recente expansão de suas aplicações. Estudos desses sistemas em situações de operação transiente, como partidas e paradas, são importantes para se definir sistemas de controle eficientes. Apesar da abordagem experimental ser a maneira mais direta e confiável para identificar as dificuldades para projetar um sistema de controle, ela é claramente também a mais cara e a que consome maior tempo. Por esse motivo faz-se necessário o desenvolvimento de modelos capazes de simular a dinâmica desses sistemas, possibilitando uma melhor compreensão de seu comportamento. Este Projeto de Pesquisa tem como objetivo principal desenvolver um modelo para representar adequadamente dados reais de um sistema experimental de refrigeração por injeção de vapor com tanque flash, operando em regimes transientes de parada, partida, congelamento e descongelamento. O modelo será validado comparando os dados teóricos obtidos com dados experimentais e da literatura. A modelagem e simulação serão realizadas no ambiente do software MATLAB® integrado com o Simulink® para combinar algoritmos e programas próprios, desenvolvidos neste projeto, com recursos já existentes nestes softwares. Grandezas termodinâmicas e de transporte, necessárias para as simulações serão obtidas por meio de equações programadas no ambiente do MATLAB®, que juntamente com as equações que representam o comportamento dos componentes do sistema serão exportadas para o Simulink® obtendo blocos de bibliotecas para o modelo de simulação dinâmica. Este Projeto de Pesquisa será desenvolvido no Center for Environmental Energy Engineering da University of Maryland, EUA, sob a supervisão do Prof. Radermacher, Diretor desse Centro. (AU)