Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica - PPGEM

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Navegando Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica - PPGEM por Assunto "Ar condicionado – Equipamentos e acessórios – Teses"

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    Análise de um sistema de condicionamento de ar de grande porte operando com reservatório de energia térmica
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2026-03-30) Araújo, Rodrigo de Carvalho; Tiago de Freitas Paulino; André Guimarães Ferreira; http://lattes.cnpq.br/8989660381451385; http://lattes.cnpq.br/6949861152810464; http://lattes.cnpq.br/4344888274529309; Tiago de Freitas Paulino; André Guimarães Ferreira; Paulo Eduardo Lopes Barbieri; Thiago Torres Martins Rocha
    A utilização de sistemas de climatização em regiões de clima tropical demanda elevados níveis de consumo de energia elétrica, principalmente em função das altas cargas térmicas ao longo do ano. Paralelamente, o crescimento econômico global e a intensificação das mudanças climáticas têm ampliado significativamente a necessidade de refrigeração e condicionamento de ar em edificações comerciais e industriais. Neste contexto, este trabalho avaliou o desempenho de um sistema de condicionamento de ar com capacidade instalada de 844 kW, operando com e sem armazenamento de energia térmica (TES) baseado em material de mudança de fase (PCM). A análise foi realizada para as condições climáticas das cidades de Belo Horizonte, Brasília e Teresina, por meio de modelagem matemática validada experimentalmente. Os resultados energéticos indicaram que o consumo anual do sistema sem PCM foi de 228,92 MWh em Belo Horizonte, 227,96 MWh em Brasília e 238,09 MWh em Teresina. Com a incorporação do PCM, os consumos passaram para 229,21 MWh, 228,19 MWh e 238,94 MWh, respectivamente, representando acréscimos percentuais de 0,13%, 0,10% e 0,36%. A análise ambiental, baseada no indicador TEWI, apresentou comportamento coerente com o consumo energético, registrando aumentos de 398,69 para 399,07 CO₂ em Belo Horizonte, de 397,39 para 397,71 CO₂ em Brasília e de 410,94 para 412,08 CO₂ em Teresina, correspondendo a variações entre 0,08% e 0,28%. Sob a perspectiva econômica, observou-se economia anual de R$ 5.706,67 em Brasília e R$ 41.394,55 em Teresina, atribuída ao deslocamento da carga térmica para períodos tarifários mais vantajosos. Contudo, os tempos de retorno do investimento foram estimados em 514,35 anos e 71 anos, respectivamente, indicando inviabilidade financeira nas condições avaliadas. Conclui-se que o armazenamento térmico com PCM promoveu deslocamento de carga e redução pontual da potência instantânea, mas não resultou em melhoria do desempenho energético ou ambiental anual, tampouco apresentou viabilidade econômica para os cenários analisados.