Análise de desempenho de tubos capilares como dispositivos de expansão em sistemas de ar-condicionado no contexto do índice de desempenho de resfriamento sazonal

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Garcia, Guilherme Kley
Orientador(a): Wander, Paulo Roberto
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Escola Politécnica
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Condicionadores de ar
Modelo numérico
Desempenho sazonal
Tubos capilares
Palavras-chave em Inglês:
Air conditioning systems
Numerical model
Seasonal performance
Capillary tubes
Área do conhecimento CNPq:
ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica
Link de acesso: http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13575
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%.
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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%.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%.NenhumaGarcia, Guilherme Kleyhttp://lattes.cnpq.br/6453505704598223http://lattes.cnpq.br/3438508833347823Wander, Paulo RobertoUniversidade do Vale do Rio dos SinosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUnisinosBrasilEscola PolitécnicaAnálise de desempenho de tubos capilares como dispositivos de expansão em sistemas de ar-condicionado no contexto do índice de desempenho de resfriamento sazonalACCNPQ::Engenharias::Engenharia MecânicaCondicionadores de arModelo numéricoDesempenho sazonalTubos capilaresAir conditioning systemsNumerical modelSeasonal performanceCapillary tubesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13575info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)instacron:UNISINOSLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82175http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/13575/2/license.txt320e21f23402402ac4988605e1edd177MD52ORIGINALGuilherme Kley Garcia_.pdfGuilherme Kley Garcia_.pdfapplication/pdf3706248http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/13575/1/Guilherme+Kley+Garcia_.pdf92378f45092cf5d7d28bf8185ebd11a2MD51UNISINOS/135752025-03-24 11:45:47.915oai:www.repositorio.jesuita.org.br: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 Digital de Teses e DissertaçõesPRIhttp://www.repositorio.jesuita.org.br/oai/requestmaicons@unisinos.br ||dspace@unisinos.bropendoar:2025-03-24T14:45:47Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)false
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