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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Modelagem numérica de tanques de armazenamento térmico aplicada a sistemas de refrigeração por adsorção
???metadata.dc.creator???: Adolfo, Cristian 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Moreira, Gilberto Augusto Amado
???metadata.dc.description.resumo???: A preocupação ambiental e a busca por utilização de recursos renováveis e mais econômicos vêm incentivando o desenvolvimento de novos modelos de condicionadores de ar. Um modelo alternativo ao mais empregado atualmente é o ar condicionado por adsorção, que dispensa o uso de compressores de vapor e precisa de uma fonte fria e uma fonte quente para seu funcionamento, podendo esta última ser resíduo térmico ou energia solar. O fato de a energia solar variar ao longo do dia e entre dias, no entanto, implica na adoção de sistemas de armazenamento de calor e na utilização de uma fonte auxiliar de energia, que devem ser devidamente estudados e dimensionados para que o aproveitamento da energia solar seja o maior possível. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento do software SimAds, que simula através de rotinas numéricas o aquecimento dos módulos de adsorção durante a fase de regeneração. Os resultados obtidos através do SimAds serviram de condições de contorno para a análise do escoamento dentro do tanque de estocagem de água quente de um sistema de ar condicionado por adsorção. Este estudo foi conduzido numericamente utilizando o método dos volumes finitos, tendo a modelagem físico-matemática do problema validada pelo estudo de tanque de estocagem térmica realizado por S. Ievers (2009). Os resultados da simulação mostraram que o nível de estratificação térmica do tanque apresenta melhores resultados no período das 14 às 17 h, se mantendo em patamares menos favoráveis durante o restante do dia. A fração da energia consumida pelo circuito de água quente do ar condicionado suprida pelos coletores solares foi encontrada de 70%. A principal conclusão aponta que a alteração de altura das entradas do tanque pode melhorar o desempenho térmico do mesmo, principalmente em problemas em que há mais de uma entrada de água quente e com temperatura transiente.
Abstract: The environmental issues and the search for renewable and cheaper resources are encouraging the development of new air conditioner types. One of these models that can substitute the most usual nowadays is the adsorption air conditioner system, which does not need a vapor compressor and demands only a hot and a cold source to work. This hot source can easily be supplied by thermal waste or solar energy. However, the fact that solar energy varies throughout the day implies using a thermal storage system and an auxiliary heat source. Those have to be carefully designed in order to guarantee the maximum performance for the available solar energy. This text presents the development of the software SimAds, which employs numerical routines to solve the heating flow problem that occurs inside the adsorber bed during regeneration. The results given by SimAds are applied as boundary conditions in the thermal storage tank analysis of an adsorption air conditioner system. This study was carried out numerically evolving the Finite Volume Method, with physical and mathematical equations validated by S. Ievers’ (2009) work. The results showed that the storage tank's thermal stratification is higher between 2 p.m. and 5 p.m. in the afternoon, keeping lower levels during the rest of the day. The energy fraction demanded by the air conditioner's hot water circuit supplied by solar energy was find as 70%. The main conclusion shows that changing the tank inlet's height could increase the thermal performance of the storage system, principally in problems with more than one water inlet and transient temperatures.
Keywords: Refrigeração por adsorção
Tanque de armazenamento térmico
Modelagem numérica
Estratificação térmica
Adsorption refrigeration
Termal storage tank
Numerical modelling
Termal stratification
???metadata.dc.subject.cnpq???: ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
???metadata.dc.publisher.initials???: UFPB
???metadata.dc.publisher.department???: Engenharia Mecânica
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Citation: ADOLFO, Cristian. Modelagem numérica de tanques de armazenamento térmico aplicada a sistemas de refrigeração por adsorção. 2015. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2015.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: http://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/handle/tede/8988
Issue Date: 4-Dec-2015
Appears in Collections:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

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