Modelagem e Otimização de Sistemas Térmicos

Abstract

A cada ano a indústria de automóveis elétricos vem ganhando espaço, visando menor gasto com combustível e diminuição da poluição ambiental. Para este tipo de veículos uma opção de fonte de energia segura e estável são as baterias de íon de lítio, porém para o seu pleno desempenho, temperatura de operação segura, estabilidade e aumento da vida útil faz se necessário um sistema de gerenciamento térmico, de modo que a faixa de temperatura esteja sempre controlada. Este modelo de gerenciamento térmico de baterias foi desenvolvido computacionalmente visando acuracidade e representatividade de dados experimentais fisicamente, levando em consideração uma série de variáveis como geolocalização, dia do ano, temperatura, horário de analise, direção de trajetória, velocidade do automóvel e propriedades do ar e fluidos refrigeradores. Utilizando essa gama de variáveis foi possível encontrar resultados na modelagem do condensador com desvio menor do que 2% em relação aos resultados medidos experimentalmente, tendo assim uma ótima ferramenta para analise e otimização de sistemas de refrigeração que contém condensadores. Outro modelo desenvolvido foi o de calculo da carga de calor que incide sobre a cabine ou cockpit do automóvel, determinando assim uma estimativa da potência mínima necessária no sistema de condicionamento de ar. Deste modo este estudo pode contribuir significativamente para os avanços tecnológicos e auxiliar no aumento da eficiência energética dos equipamentos atualmente utilizados em diversos sistemas de resfriamento, pois este modelo possibilita a alteração das dimensões e parâmetros adequando ao sistema analisado.