Engenharia Mecânica (UACSA)
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TCC - Trabalho de Conclusão de Curso
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Item Aplicação de técnicas de controle em sistemas de refrigeração de compressão de vapor(2025-03-20) Garcia, João Vitor Oliveira; Martins, Weliton Soares; http://lattes.cnpq.br/9333618261815257; https://lattes.cnpq.br/1187095552268621A refrigeração de ambientes tem sido uma área de interesse da humanidade desde os seus primórdios. Nesse contexto, sua aplicação é essencial nos setores industrial, comercial e residencial, destacando-se pela importância na conservação de produtos e alimentos, e na climatização de ambientes. No entanto, o alto consumo de energia desses sistemas é uma preocupação generalizada. Os sistemas de Aquecimento, ventilação e Ar-Condicionado (AVAC) são responsáveis por uma parcela significativa do consumo energético em residências, podendo representar até 60% da energia utilizada. Diante disso, o presente trabalho tem como objetivo aumentar a eficiência desses sistemas por meio de técnicas de controle. Para tal, foi desenvolvido uma modelo matemática e simulações numéricas de um sistema de refrigeração por compressão de vapor, no qual foram implementados dois tipos de controladores: o sistema de controle Liga/Desliga (ON/OFF), usando na maioria dos sistemas de refrigeração e um sistema de controle PID (Proporcional-Integral-Derivativo). Na modelagem, considerou-se sete volumes de controle, obtendo-se um conjunto de equações diferenciais que governam a dinâmica do sistema. Foram realizadas três simulações para avaliar o comportamento do sistema em regime transiente: (1) simulação isolada de cada volumes de controle, (2) simulação com interação entre os volumes e (3) simulação com a aplicação das técnicas de controle. Os resultados demonstraram que o controlador PID é eficiente na regulação de variáveis críticas, como temperatura e pressão, promovendo maior estabilidade operacional e redução do consumo de energia. Por outro lado, o controlador ON/OFF apresentou um aumento de 36% no consumo energético em relação ao PID, além de provocar oscilações no compressor, reduzindo significativamente sua vida útil. Conclui-se que a aplicação de técnicas de controle inteligente, como o controlador PID, em sistemas de refrigeração proporciona benefícios concretos, incluindo maior eficiência energética, menor impacto ambiental e redução de custos operacionais, contribuindo para soluções mais sustentáveis na área.Item Desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados de baixo custo para uma bancada de refrigeração(2023-09-11) Foresto, João Pedro Severo; Martins, Weliton Soares; http://lattes.cnpq.br/9333618261815257; http://lattes.cnpq.br/4515672046165385Sistemas de refrigeração e condicionamento de ar têm grande importância residencial, comercial e industrial. Estima-se que até 15% da capacidade mundial de geração de energia é consumida para fins de refrigeração. O processo de aquisição de um equipamento resulta em uma melhora na eficiência e diminuição no consumo energético tendo em vista que os dados obtidos trazem uma melhor visualização e entendimento dos componentes do sistema. Este trabalho tem como objetivo automatizar a aquisição de dados de uma bancada de refrigeração, desenvolvendo um sistema de aquisição de dados de baixo custo que possibilitará o estudo sistemático dos diversos processos envolvidos. O sistema foi desenvolvido utilizando Arduino e LabView com o auxílio do software LINX. Após a comunicação entre o controlador e o programa, foram instalados seis termostatos espalhados para aquisição das temperaturas. Para as pressões foi utilizada uma câmera captando imagens de seis manômetros analógicos, e através disto obtém-se a leitura dos valores. Os dados de pressão e temperatura obtidos resultaram no diagrama pressão-entalpia do ciclo termodinâmico. A bancada vem sendo usada em atividades de ensino e pesquisa. E com o sistema de aquisição obteve-se melhorias na realização de experimentos, permitindo uma melhor comparação entre os resultados experimentais e teóricos.