Modelagem para a otimização de aplicações industriais de bombas de calor. - Peixoto, Roberto de Aguiar (1987)
Este trabalho apresenta um modelo para a análise de viabilidade técnico-econômica e a otimização da configuração operacional de bombas de calor convencionais utilizadas para aquecimento de água em processos industriais. O modelo é constituído por dois componentes: o submodelo de desempenho e dimensionamento e o de custos. Através do primeiro, elaborado a partir da simulação do ciclo ideal de compressão de vapor, do desvio do ciclo real e do equacionamento termodinâmico de transferência de calor, são determinados os parâmetros operacionais e de desempenho do sistema e as características dimensionais de seus principais componentes. Com o segundo submodelo são estimados os custos de aquisição dos principais componentes da bomba de calor, através de regressões em termos dos parâmetros dimensionais, e é calculada a economia obtida pela redução líquida no consumo de energia atualmente utilizada para aquecimento da água. Para avaliação da viabilidade econômica e seleção da configuração operacional da bomba de calor, adota-se como figura de mérito básica o valor presente líquido e, alternativamente, o tempo de retorno. A seleção é feita através de otimização cíclicas nas direções dos eixos coordenados, utilizando nestas buscas lineares o algoritmo de ajuste quadrático por 3 pontos ou o de Fibonacci. O modelo é aplicado a dois processos industriais, ficando evidenciada sua utilidade para a avaliação da viabilidade técnico-econômica do emprego de bombas de calor, a otimização da configuração operacional e a análise de sensibilidade da solução ótima com relação aos principais parâmetros do processo.