Publicação
Desenvolvimento de um sistema de reaproveitamento do calor rejeitado por uma máquina térmica
| dc.contributor.advisor | Rego, Rui Filipe Neves Araújo | |
| dc.contributor.author | Peixoto, João Pedro Cruz | |
| dc.date.accessioned | 2022-03-02T15:59:48Z | |
| dc.date.available | 2022-03-02T15:59:48Z | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.description.abstract | O trabalho experimental realizado teve por base a quantificação do calor dissipado por uma máquina frigorífica modificada. Para isso, foi construído um sistema a acoplar a um frigorífico Side by Side, de modo a ser possível aproveitar o calor dissipado no condensador, e o introduzir em água de utilização sanitária. O objetivo principal desta experiência foi demonstrar que é possível o reaproveitamento do calor dissipado, mesmo em equipamentos de menor escala. Foram efetuados 3 tipos de ensaios. O primeiro, com o condensador exposto à convecção natural do ar, de modo a simular o funcionamento da máquina frigorífica sem qualquer modificação, para uma situação normal de utilização. No segundo ensaio, o calor foi dissipado diretamente para a água armazenada no interior do depósito construído. O terceiro e último, realizou-se com água de circulação forçada, em contracorrente no interior do permutador fluido frigorigéneo - água. Verificou-se que esta configuração permite fazer um préaquecimento à água quente sanitária, ao mesmo tempo que se aumenta o desempenho do equipamento, em concordância com (Sekhar & Raveendran, 2016). Para as médias de temperatura ambiente, os resultados dos ensaios da tipologia 3 mostram que o consumo do equipamento ao longo de um dia foi reduzido em 16,71 %, em relação aos ensaios da tipologia 1. Este valor obtido pode ser comparado com o estudo dos autores (Sekhar & Raveendran, 2016), que introduziram um permutador de placas para aproveitamento do calor rejeitado através do condensador. Segundo estes autores, a utilização deste componente reduz o consumo energético diário do sistema de 21 a 27% O permutador fluido frigorígeno – água permite que o desempenho aumente cerca de 16,85 % para o COP da bomba de calor e 26,09 % para o COP do frigorífico. Nos ensaios da tipologia 2, devido à ausência de consumo de AQS, a um determinado momento do ensaio, o condensador não consegue dissipar o calor necessário na água de inércia, afetando o funcionamento do equipamento. Isso aconteceu, em média, 851 minutos após o início do ensaio. Este estudo permitiu também observar que o equipamento frigorífico deixa de conseguir satisfazer os requisitos de temperatura para o interior do congelador, quando a água no interior do depósito alcança os 45,70 °C, para uma temperatura ambiente envolvente de 22,35 °C. | pt_PT |
| dc.description.abstract | The experimental work carried out was based on the quantification of heat dissipated by a modified refrigeration machine. For this, a system was built to be coupled to a Side by Side refrigerator, in order to be able to take advantage of the heat dissipated in the condenser, and introduce it into domestic water. The main objective of this experiment was to demonstrate that it is possible to reuse the dissipated heat, even in smaller scale equipment. 3 types of tests were carried out. The first, with the condenser exposed to the natural air convection, in order to simulate the operation of the refrigeration machine without any modification, for a normal situation of use. In the second test, the heat was dissipated directly into the water stored inside the built deposit. The third and last one was carried out with forced circulation water, in countercurrent inside the refrigerant-water exchanger. It was found that this configuration allows for a preheating of domestic hot water, while increasing the performance of the equipment, in accordance with (Sekhar & Raveendran, 2016). For the average ambient temperature, the results of the tests of typology 3 show that the consumption of the equipment over a day was reduced by 16.71%, in relation to the tests of typology 1. This value obtained can be compared with the study of the authors (Sekhar & Raveendran, 2016), who introduced a plate exchanger to harness the heat rejected through the condenser. According to these authors, the use of this component reduces the daily energy consumption of the system from 21 to 27% The refrigerant-water exchanger allows the performance to increase by approximately 16.85% for the COP of the heat pump and 26.09% for the COP of the refrigerator. In typology 2 tests, due to the absence of DHW consumption, at a certain time during the test, the condenser is not able to dissipate the necessary heat in the inertial water, affecting the equipment's operation. This happened, on average, 851 minutes after the start of the trial. This study also made it possible to observe that the refrigeration equipment is no longer able to meet the temperature requirements for the interior of the freezer, when the water inside the tank reaches 45.70 °C, for a surrounding ambient temperature of 22.35 °C. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 202936872 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/20100 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | pt_PT |
| dc.subject | Permutador | pt_PT |
| dc.subject | Reaproveitamento | pt_PT |
| dc.subject | Máquina frigorífica | pt_PT |
| dc.subject | COP | pt_PT |
| dc.subject | AQS | pt_PT |
| dc.subject | Exchanger | pt_PT |
| dc.subject | Reuse | pt_PT |
| dc.subject | Refrigeration machine | pt_PT |
| dc.subject | Domestic Hot Water | pt_PT |
| dc.title | Desenvolvimento de um sistema de reaproveitamento do calor rejeitado por uma máquina térmica | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Mecânica - Energia | pt_PT |