Avaliação de um sistema de refrigeração solar por um ciclo de absorção aplicado a câmaras frias

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo avaliar um sistema de geração energia a partir de coletores solares térmicos que alimentam um ciclo de absorção produzindo frio para uma câmara fria. A análise técnica é feita através de simulações computacionais com o auxílio do software Transient System Simulation Tool (TRNSYS), no qual, é implementado o sistema de geração. Além da avaliação de produção térmica, é levado em conta o comportamento da câmara de acordo com a carga a ser refrigerada através do software de simulação Energy Plus. Esse sistema é implementado em diferentes regiões do Brasil com objetivo de avaliar a influência da irradiação solar na geração térmica e também sobre a carga térmica da câmara. Com essas informações, são denominados alguns parâmetros que mais influenciam na geração de energia e também na mudança da carga térmica da câmara. Para cada parâmetro escolhido é determinado um intervalo de operação e essas informações são aplicadas no software MINITAB com objetivo de avaliar através do método estatístico de Box-Behnken, que faz parte da análise de Design of Experiments (DoE), a fim de determinar número de experimentos a serem desenvolvidos nos softwares escolhidos. A partir dos resultados, é possível determinar os parâmetros que mais influenciam o sistema em questão e também quais se correlacionaram de forma mais acentuada. Através do gráfico de regressão é possível verificar que o modelo em questão segue um padrão de resultado esperado. Além disso, foi possível mapear as regiões brasileiras onde o sistema proposto seria melhor implementado.

The present work aims to evaluate an energy generation system from solar thermal collectors that feed an absorption cycle, producing cold for a cold chamber. The technical analysis is done through computer simulations with the help of the software Transient System Simulation Tool (TRNSYS), in which the generation system is implemented. Besides the evaluation of thermal production, the behavior of the chamber according to the load to be cooled is taken into account, through the simulation software Energy Plus. This system is implemented in different regions of Brazil, with the objective of evaluating the influence of solar irradiation on thermal generation and also on the thermal load of the chamber. With this information, some parameters that most influence the energy generation and also the change in the thermal load of the chamber are named. For each chosen parameter an operation interval is determined, and this information is applied to the MINITAB software in order to evaluate through the Box-Behnken statistical method, which is part of the Design of Experiments (DoE) analysis, in order to determine the number of experiments to be developed in the chosen software. From the results it is possible to determine the parameters that most influence the system in question and also which correlate more strongly. Through the regression graph it is possible to verify that the model in question follows a pattern of expected results. Furthermore, it was possible to map the Brazilian regions where the proposed system would be best implemented.