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
Abstract
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.