Author(s): Gonçalves, João Pedro Marques
Date: 2014
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.6/6196
Origin: uBibliorum
Subject(s): Câmaras de Refrigeração; Eficiência Energética; Energyplus/Designbuilder; Modelação Numérica; Racionalização de Energia; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica
Nos dias atuais, os sistemas de frio industrial desempenham um papel determinante para a sustentabilidade alimentar da sociedade mundial, dado que inibem o desenvolvimento microbiano nos alimentos, prevenindo e retardando a deterioração destes. A utilização do frio para a conservação dos produtos alimentares requer grandes consumos de energia elétrica, assim, é crucial minimizar o consumo de energia dos sistemas de refrigeração. Com recurso a ferramentas computacionais podemos analisar soluções que minimizem os consumos de energia de uma forma rápida e económica. Neste trabalho foram modelados três casos reais no EnergyPlus, sendo realizada uma validação empírica dos modelos. Os resultados obtidos demonstram que as cargas térmicas por transmissão através dos elementos construtivos são as que mais afetam o desempenho energético das câmaras de refrigeração. Para o caso A, caso B e caso C, estas cargas térmicas representaram 77 %, 66 % e 85 %, respetivamente, da necessidade de refrigeração das empresas. O chão é o elemento construtivo por onde ocorrem maiores ganhos térmicos e a melhoria do isolamento deste elemento poderá trazer ganhos económicos para estas empresas. O desvão por cima das câmaras é outro ponto que merece algum cuidado, uma vez que esta zona é adjacente às câmaras e a amplitude térmica é significativa. A utilização de materiais com um coeficiente de transferência de calor reduzido na cobertura por cima das câmaras apresenta-se como uma solução para garantir temperaturas mais baixas nessa zona.
Currently, the industrial cooling systems perform a crucial role in food sustainability of worldwide society, since they inhibit the microbial growth, preventing and delaying food deterioration. The cold use in food products conservation requires large electrical energy consumption, thus it is necessary to minimize the energy consumption of refrigeration systems. Using computational tools is possible to analyse solutions that minimize energy consumption in a fast and economical way. In this dissertation were modelled three real cases in EnergyPlus and was made an empirical validation of the models. The results show that thermal loads by transmission through building elements are those that most affect the energy performance of refrigerated rooms. Those thermal loads represent 77 %, 66 % and 85 %, for case A, B and C, respectively, of the establishment refrigeration needs. The floor is the constructive element through which occur the larger thermal gains. The floor isolation improvement could bring economic gains for these companies. The loft above the refrigeration rooms is another point that deserves some attention, once this zone is adjacent with the cameras, and the thermal amplitude between these two zones is significant. Using materials with a low overall heat transfer coefficient in the roof over the refrigeration rooms is presented as a solution to ensure a lower temperature in this zone.
