Estudo de um indicador de eficiência energética integrado para análise do desempenho de condicionadores de ar de baixa capacidade

• Main Author: Soares, Sergio Luiz Pereira
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/3438508833347823
• Language: Portuguese
• Published: Universidade do Vale do Rio dos Sinos 2018
• Subjects: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica; Coeficiente integrado; Desempenho energético; Carga parcial; Integrated coefficient; Energy performance; Partial load
• Online Access: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/7325

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-10-04T12:11:50Z No. of bitstreams: 1 Sergio Luiz Soares_.pdf: 1746661 bytes, checksum: 5c7481fa196ae8f0b3f13a7df025ee26 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-10-04T12:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sergio Luiz Soares_.pdf: 1746661 bytes, checksum: 5c7481fa196ae8f0b3f13a7df025ee26 (MD5) Previous issue date: 2018-05-24 === Nenhuma === O presente estudo aborda a influência das condições climáticas, do perfil de utilização nos ambientes e da utilização da tecnologia inverter em equipamentos do tipo Split Hi Wall, aplicados a ambientes residenciais e comerciais de pequeno porte no Brasil, através da utilização de um indicador de eficiência energética integrado. Considerando que esse tipo de equipamento é o mais utilizado para a climatização desses ambientes, existe um grande potencial de redução de consumo de energia elétrica se profissionais e consumidores possuírem subsídios para selecionar equipamentos comprovadamente mais eficientes. O trabalho apresenta a metodologia desenvolvida para: seleção de cidades para representar diferentes zonas bioclimáticas brasileiras; definição das características construtivas e de utilização de uma sala de estar e de um escritório; determinação dos coeficientes das curvas de performance do Split Hi Wall, com capacidade de 2640 W e coeficiente de eficiência energética (CEE) de 3,30 W/W, operando em refrigeração. Com a utilização do programa computacional EnergyPlus, foram realizadas 24 simulações do comportamento do equipamento com velocidade fixa e variável, nas salas e escritórios das cidades de Curitiba/PR, São Paulo/SP, Brasília/DF, Campo Grande/MS, Cuiabá/MT e Fortaleza/CE, durante um ano de funcionamento. Utilizando-se um índice integrado, o Coeficiente de Eficiência Energética Integrado (ICEE), e analisando-se os resultados de um ano de operação, o Split Hi Wall estudado alcançou 4,95 W/W, 50% maior que o CEE nominal (3,30 W/W), sendo que os aparelhos com tecnologia inverter atingiram valores 29% superiores aos com velocidade fixa. Independente da tecnologia, os condicionadores de ar estudados apresentam os maiores valores de ICEE em temperaturas externas na faixa entre 20 ºC e 25 ºC, sendo 4,01 W/W com velocidade fixa e 5,18 W/W nos inverter´s. A faixa de razão de carga parcial (PLR) entre 0,4 e 0,6 apresenta a maior quantidade de valores máximos, podendo alcançar ICEE de 5,19 W/W com o inverter. As informações obtidas serviram como base na elaboração de uma proposta para cálculo de um coeficiente integrado de eficiência energética, o qual utiliza informações de arquivos climáticos e resultados de CEE segundo o fator de carga e de temperatura externa, sem a necessidade de utilização de programas de simulação computacional, sendo capaz de fornecer os subsídios necessários para a correta seleção dos condicionadores de ar mais eficientes. === The following study approaches the influence of climatic conditions, usage profile in different environments and the use of the inverter technology on Split Hi Wall models, applied in residences and small size businesses in Brazil, by using an integrated energy efficiency indicator. Considering that this is the most used model in those types of environment, there is great potential for reduction of energy consumption if professionals who work in the field and consumers have guidance in choosing equipment that is proven to be more efficient. The study presents the methodology developed for: selecting cities that will portray different bioclimatic zones in Brazil; defining the construction and usage features of a living room and an office; determining the coefficient that represents the performance curves of an operating Split Hi Wall device, with capacity of 2640 W and Coefficient of Energy Efficiency (CEE) of 3.30 W/W. By using the computer software EnergyPlus, the performance of the device with fixed and variable speeds was simulated 24 times in living rooms and offices in the cities of Curitiba/PR, São Paulo/SP, Brasília/DF, Campo Grande/MS, Cuiabá/MT and Fortaleza/CE, during one year of operation. Utilizing an integrated indicator, the Integrated Energy Efficiency Ratio (IEEC), and analyzing the results of one year’s operation, the studied model achieved 4.95 W/W, 50% above the nominal CEE (3.30 W/W), given that the devices with the inverter technology reached values that are 29% above the fixed speed ones. Regardless the technology, the analyzed models show the highest rates of IEEC in outside temperatures that range between 20°C and 25°C, being 4.01 W/W on the fixed speed models and 5.18 W/W on the inverter ones. The Part Load Ration (PLR) that ranges between 0.4 and 0.6 shows the highest amount of maximum rates, being able to reach a 5.19 W/W rate with the inverter. The acquired information served as a foundation for the creation of a proposal to calculate an integrated energy efficiency coefficient, which uses information from climate archives and EEC results according to the load factor and outside temperature, without the need of simulation softwares, being able to provide the necessary subsidies for the correct selection of the most efficient air conditioners.