Avaliação do desempenho energético de sistemas automotivos de condicionamento de ar

Abstract

Este relatório apresenta uma análise experimental da vazão de ar no condensador de um sistema de condicionamento de ar automotivo para avaliar o seu efeito sobre o coeficiente de performance (COP), considerando diferentes condições de operação. O trabalho tem como objetivo geral avaliar o efeito das diferentes condições de operação e seu impacto no sistema, avaliando a potência consumida, a capacidade de refrigeração e o COP. Para tanto, a partir da literatura disponível, foi elaborado o plano experimental e a adaptação do aparato experimental de condicionamento de ar automotivo do laboratório de refrigeração veicular (REVE) para coleta de dados e avaliação experimental do desempenho energético do sistema sob as diferentes condições de operação. Durante os ensaios, foram coletados os dados das medições de temperatura, pressão, umidade relativa e vazão mássica em diferentes pontos do sistema de condicionamento de ar automotivo com o intuito de montar uma base de dados para a análise e comparação dos resultados. A bancada experimental foi instrumentada com transdutor de vazão, controlador PID, relé de estado sólido e resistências elétricas para o controle da temperatura no condensador e no evaporador. A partir da coleta de dados, foram estimadas as incertezas experimentais e as propriedades do sistema foram submetidas a avaliação de desempenho energético com ênfase na exploração mais aprofundada dos dados e a interpretação do funcionamento do equipamento nos aspectos gerais se fundamentando com base no banco de dados referentes às variáveis do processo de condicionamento de ar e o balanço de massa e energia da bancada experimental. Diante do exposto, a configuração de montagem do sistema com o fluxo de ar no condensador forçado a montante apresentou-se com vantagem na sua aplicação em relação às demais, destacando-se por conta da maior capacidade de refrigeração, de COP e possibilidade de redução no Potência consumida. Os ensaios experimentais foram realizados entre as faixas de operação de 500 até 890 rpm no compressor, mantendo a temperatura do condensador e temperatura no evaporador constantes alterando a vazão de ar no evaporador.