Estudo teórico de um sistema de ar condicionado central acoplado à usina solar de coletores parabólicos do CEFET-MG
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Data
2022-09-06
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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
Diante da crescente demanda energética mundial, torna-se cada vez mais relevante a busca pela substituição de fontes de energia não renováveis pelas renováveis. Entre os setores consumidores de uma economia, o das edificações representa consumo significativo. Embora seja crescente o número de edificações que possuem sistemas de energia solar, ainda existem poucas aplicações diretas desse tipo de energia para alimentar os sistemas de ar condicionado. Soma-se a esse contexto, o fato de que os sistemas de ar condicionado representam a maior parcela de consumo das edificações em geral e por isso torna-se relevante o desenvolvimento de estudos relacionados à utilização de energias renováveis nesses sistemas. Este trabalho teve como objetivo realizar um estudo teórico da usina solar do CEFET-MG, para suprimento de energia térmica para o sistema de ar condicionado central com chiller de absorção para o prédio 20, que apresenta perfil de utilização significativo em termos de consumo energético, visando a proporcionar conforto térmico para a edificação de maneira sustentável. Foi utilizado o software TRNSYS 16 para modelagem de coletores, simulando a usina solar, desenvolvida em parceria com a Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIG, por meio de um projeto de pesquisa e desenvolvimento. Foram realizadas também, análises dos ambientes a serem climatizados no prédio 20 para levantamento de cargas térmicas e seleção do sistema de climatização. Por meio da análise dos resultados, verificou-se a eficiência do software escolhido para a modelagem, parametrização dos componentes do sistema, incluindo ajuste de COP de modelos comerciais dos equipamentos selecionados e realização de análises climáticas. Foi possível concluir que a temperatura da água da usina atende ao requerido pelos modelos comerciais de chiller de absorção (em média 70°C). Após o cálculo da demanda energética no período de 1 ano pelo chiller para 2 perfis de utilização propostos, obtiveram-se valores de 73,77GJ e 91,81 GJ. A simulação no software TRNSYS mostrou que os coletores parabólicos são capazes de fornecer 131,49 GJ de energia no mesmo período, ou seja, atendem à demanda de energia total necessária para geração de água gelada para climatização do prédio 20, dando relevância a este trabalho e potencial de contribuição acadêmica e prática.
Descrição
Palavras-chave
Energia, Ar condicionado, Energia solar