Modelagem de um sistema de refrigeração de bebidas com identificação dinâmica de parâmetros e predição do tempo de estabilização da temperatura para economia de energia - Santos, João Charles dos (My University, 2019)
This work deals with the reduction of electric energy consumption in beverage coolers through its shutdown outside of the operating shift. Experiments were conducted considering a commercial model of beverage cooler under to two levels of thermal load variation, loaded with 32 and 64 liters and with the thermostat adjusted for two distinct levels temperature, moderate cold and maximum cold. The results demonstrated a maximum error of 2.7% in predicting the time to turn on the compressor. Considering the test conditions, the proposed method achieved an electrical energy saving of 5.6%, with the refrigerator operating at maximum beverages load (64 liters) and in the maximum cold configuration. However, the method provided 26% electricity savings with a maximum load of 64 liters and with the thermostat set to moderate cold. The results were satisfactory, showing the feasibility of the proposed model, using the Newton's Cooling Law, as a method to the plant identification and to predict the time to turn on the compressor. This provided for the effective reduction in energy consumption of beverage cooler without loss of temperature performance at the time of product consumption.
O presente trabalho investiga a redução do consumo de energia elétrica em refrigeradores de bebidas através do desligamento fora do turno de operação. Para tanto, é proposto um método de identificação de sistemas com base na Lei do Resfriamento de Newton, de forma a prever o horário de acionamento do compressor a fim de garantir que a bebida esteja adequadamente refrigerada em um horário pré-definido. Experimentos foram conduzidos com um modelo comercial de refrigerador de bebidas submetido a dois níveis de variação da carga térmica, carregado com 32 e 64 litros de bebidas e com o termostato configurado em dois níveis distintos de temperatura: frio moderado e frio máximo. Os resultados demonstraram um erro máximo de 2,7% na predição do horário de acionamento do compressor. Considerando as condições de teste, o método proposto gerou uma economia de energia elétrica de 5,6%, com o refrigerador operando com carga máxima de bebidas (64 litros) e na posição de frio máximo. Entretanto, o método gerou uma economia de energia elétrica de 26% com carga máxima de 64 litros e com a posição de ajuste do termostato regulada em frio moderado. Os resultados foram satisfatórios, mostrando a viabilidade da modelagem proposta, usando a Lei do Resfriamento de Newton, como método para a identificação da planta e previsão do horário de acionamento do compressor. Isso propiciou a redução efetiva no consumo energético no refrigerador de bebidas sem perda de desempenho em termos de temperatura no momento do consumo do produto.
Keywords: Refrigeração; Bebidas - Resfriamento; Energia elétrica - Consumo; Cooling; Beverages - Cooling; Electricity - Consumption