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Orientador: Jose Antonio Dermengi Rios / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-20T21:22:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilveiraJunior_Vivaldo_D.pdf: 6414195 bytes, checksum: bf568edba5814874ca513141ad6d5ed6 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O trabalho consiste numa comparação no desempenho de dois diferentes modos de controles, "on-off" (convencional) e fuzzy (nebuloso), sobre o coeficiente de performance termodinâmico (C.O.P.) quando aplicado a um modelo matemático dinâmico de um sistema de refrigeração de simples estágio usado no resfriamento de líquido (chiller), utilizando R. -12, em regime transiente. O desenvolvimento deste trabalho de simulação sobre um modelo matemático dinâmico de um sistema de refrigeração foi realizado em quatro partes inter-relacionadas; 1) Otimização do sistema de refrigeração com a obtenção da faixa ótima dos parâmetros de operação e de dimensionamento de uma planta a ser projetada em regime de operação variável. Foram utilizados os seguintes recursos: # programa de simulação de processos em regime permanente, o HYSIM; # métodos de planejamento experimental e análise de sensibilidade dos parâmetros e das variáveis do processo; 2) Modelagem e simulação dinâmica do sistema de refrigeração e avaliação de seu comportamento no regime transiente; 3) Controle Nebuloso: Apresentação da teoria de conjuntos nebulosos com aplicação em controles, mostrando as possibilidades da implementação desta lógica ao controle do processo modelado. Avaliação do comportamento do processo com a implementação da lógica nebulosa a diferentes funções de pertinência e modos de controle. 4) Comparação dos controles convencional e nebuloso: Simulação do modelo dinâmico do processo implementado com as lógicas de controles convencional e nebuloso. Comparação dos resultados, salientando as diferenças quantitativas e qualitativas do coeficiente de performance para análise da viabilidade e vantagens do uso de cada uma das estratégias de controle / Abstract: A comparison between two control modes, on-off (conventional) and fuzzy, is presented here in order to define a control strategy which will yield the better thermodynamic coefficient of performance (C.O.P.), where applied to a dynamic mathematical model for a single-stage refrigeration process that uses R-12 for liquid chilling. This work was developed in four steps; 1) Optimization of a single stage refrigeration system establishing the optimum range of operation and project parameters in a plant at variable regime of operation. The following resource were used. # Process simulation program at stationary state, the HYSIM; # Experimental design methods and sensibility analysis of the process parameters and variables, 2) Dynamic modeling and simulation of the refrigeration system and evaluation of its behavior at transient state; 3) Fuzzy Control: Presentation of the theory of fuzzy sets relevance to control and showing the possibility of application of this control logic in programming the modeled process. Evaluation of the behavior at transient state were tested with different memberships functions. Applications and tests with the fuzzy logic control; 4) Comparison between the conventional and the fuzzy controls: Simulation of the implemented dynamic process model using the conventional and fuzzy logic control. Comparison of the results in terms of the quantitative and qualitative differences of the coefficient of performance, pointing at the feasibility and advantages application of each one the control strategies in refrigeration systems / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Jose Tomaz Vieira Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T12:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_Andresda_M.pdf: 18275597 bytes, checksum: 12e71de415d06e214aa6232ad0422d35 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: No presente trabalho realizou-se a avaliação energética e exergética de um sistema de refrigeração por absorção (amônia-água) para produção de gelo instalado na Universidade Estadual de Campinas UNICAMP, Brasil. A unidade experimental, construída pela empresa MADEF S.A. (RS, Brasil), trabalha com o par refrigerante amônia-água e tem capacidade frigorífica nominal de 23,2 kW e temperatura de evaporação de -10 graus C. A fonte de calor utilizada é vapor de processo (0,2 MPa), aproximadamente 130oC,com uma potência equivalente a 46,5 kW. Para realização da avaliação foi montada toda a infraestrutura necessária para instalação e operação do sistema de refrigeração, assim como uma câmara para estocagem do gelo produzido. Durante os teste foram coletados dados de temperatura e pressão em diversos pontos através de um sistema de aquisição de dados via computador. A aplicação de uma metodologia de avaliação de segunda lei possibilitou calcular as eficiências e as irreversibilidades envolvidas em cada um dos equipamentos do sistema. O sistema apresentou um COP de 0,36 e uma eficiência exergética de 0,10. As maiores irreversibilidades apresentadas se localizaram no gerador (28,8%), no trocador de soluções rica x pobre (22,5 %) e absorvedor (12,2%). O sistema produziu, em média, o equivalente a 4 toneladas de gelo por dia (24 horas). Finalmente, são apresentados os diagramas de fluxo de energia e fluxo de exergia para ciclo. Os resultados obtidos nos permitem afirmar a viabilidade técnica do uso desta tecnologia para produção de gelo, assim como, sugerir estudos e modificações a serem realizados a fim de se aumentar a eficiência do ciclo. Da experiência obtida durante a montagem e operação da instalação pode-se desenvolver um Manual de Operação do Sistema Refrigeração por Absorção Instalado na UNICAMP, apresentado em anexo a este trabalho. A unidade experimental montada permitirá ainda atender a demanda de gelo em toda a universidade, além de ser um local para divulgação da tecnologia de absorção / Abstract: In this work it was done an energetic and axergetic evaluation of an absorption refrigeration system for ice production installed at the Campinas State University (UNICAMP), Brazil. The experimental equipement was built by the entreprise MADEF S.A. (RS, Brazil) and it works with the refrigerant pairammonia-water. Its refrigeration capacity is 23,2 kW at - 10 degrees C of evaporation temperature. The input of heat is done by saturated vapor at 0,2 MPa (130 degrees C) equivalent to 46,5 kW. To make possible the tennodynamic evaluation alI requirements to equipement installations were done including an insulated room for ice stockage. During the. tests temperature and pressure datas were collected by a computer acquisition system. Values of solution and refrigerantconcentrationsweremeasuredby empiricalmethods. The application of an energetic and exergetic evaluation made it possible to calculate the efficiencies and evaluate the irreversibilities in each equipement of the system. The results showed a COP of 0,36 and an exergetic efficiency of 0,10. The greater irreversibilities were found in the generator (28,8%), solution heat exchanger (22,5%) and in the absorber (12,2%). The system was able to produce 4 tons of ice/24 hours. The diagrams of the energetic and exergetic flows are presented. From the results we can confirm the technical viability of the use of absorption refrigeration technology for ice-making. From the adquired experience during the installation and operation of the system, has been done and presented as an annex to this work, a manual on the operation procedure of the absorption refrigeration system / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-01Bitstream added on 2014-06-13T19:06:15Z : No. of bitstreams: 1 ferreira_em_me_guara_prot.pdf: 1285600 bytes, checksum: 03a101cdf37c8bef3994b4574415a90e (MD5) / Estudos de sistemas energético vem ganhando interesse atualmente, devido à possibilidade de escassez de combustíveis não renovéveis e, também, como uma fonte alternativa de geração de energia a partir de cmbustíveis relativamente mais baratos e menos poluentes. Neste ponto, esta dissertação apresenta um estudo de otimização envolvendo a análise de uma planta de refrigeração por compressão a qual é analisada dos pontos de vistaexergético e exergoeconômico, pela substituição do fluido refrigerante R-22 pelo R134a. Para análise da situação anteriormente descrita, recorreu-se a diferentes programas e suplementos computacionais utilizados em planilhas de cálculo, a saber, o Excel, visando-se identificar aquele que permitiria a obtenção dos reultados procurados com menor impacto quanto a deficiência na disponibilidade dos recursos necessários. Foi empregado, para tanto, o software EES, que conta com equações recursivas para o cálculo das propriedades termodinêmicas do R134a, ainda que seja pouco hábil no emprego dos modelos de otimização. Foi implementada uma rotina de análise exergoeconômica para plantas de refrigeração por compressão de vapor, tomando-sepor base o modelo proposto por Losano e Valero (!993)a partir de uma discussão da condição topológica em redes de grafos. / Studies of energy systems are gaining interest, currently, due to possibility of nonrenewable fuel scarcity and, also, as an alternative source of energy generation from relatively cheaper and less pollutant. fuels. In this point, this work presents an ptiization study involving the analysis of a compresison refrigeration plant for which is analyzed of the exergetic and exergoeconomic points of view, by the substitution of the cooling fluid R-22 by the R134a. For the analysis of the previously described situation, appealed to different programs and computational add-ins used in spreadsheets, as the Excel, aiming to identify one that would allow the attainment of the results looked up with the lesser impact as for the deficiency in the availability of necessary resources. It was used, thus, the EES software, that counts on recursive equation for the R134a thermodynamic properties calculation, still that is little skillful in the optmization models use. It was implemented a routine for exergetic and exergoeconomic analysis for vapor compression refrigeration plants, being overcome as background Lozano and Valero (!993) model from a quarrel of the topological condition in graphs networks.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7552_1.pdf: 2087069 bytes, checksum: 6051bc09bfa9e322d9c03b23752cf069 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / A perspectiva de elevação dos preços da energia elétrica e dos combustíveis fósseis, assim como o surgimento de coletores solares e resfriadores (chillers) por absorção mais eficientes, incentivam a retomada de análises visando a utilização de sistemas de refrigeração solar, principalmente em regiões com as características de insolação do Nordeste do Brasil. Considerando esse contexto, a dissertação apresenta uma avaliação econômica onde são comparadas duas opções para substituir o atual resfriador de líquido da central de ar condicionado de um prédio da Chesf em Recife: chiller convencional, por compressão, versus refrigeração solar com chillers por absorção. O sistema existente, por compressão e com acionamento elétrico, tem capacidade de 200 TR. Na metodologia utilizada neste trabalho, a carga térmica do prédio foi estimada a partir das seguintes medições no atual chiller: o consumo de energia elétrica, durante um ano, e a potência térmica fornecida pelo evaporador, durante alguns meses. A potência térmica foi determinada com medições das temperaturas de entrada e saída do evaporador e da vazão de água gelada. Esses dados, juntamente com informações do fabricante, permitiram estimar o COP do chiller existente e a carga térmica do prédio ao longo do ano. Para escolher o novo chiller, foi desenvolvido um modelo computacional, que utilizando dados históricos de insolação e temperatura, a carga térmica do prédio (determinada conforme acima explicado), parâmetros de desempenho dos equipamentos e estratégia de controle dos sistemas, determina o consumo anual de energia elétrica em base horária. Em seguida, considerando a tarifa de energia elétrica, os custos de aquisição, de instalação, de operação e de manutenção, o modelo, levando em conta o período de vida útil do sistema, calcula o valor presente líquido (VPL) e a taxa interna de retorno (TIR). Foi realizada uma avaliação da sensibilidade do VPL e da TIR à variação de diversas grandezas. Mostraram-se como mais importantes: o custo de coletores solares, o preço da energia elétrica, a carga térmica a ser atendida, o COP dos chillers e a insolação local. Os resultados mostraram que, para as condições atuais do prédio estudado, um sistema de solar ainda não é viável, porém, a elevação das tarifas de energia elétrica, os custos decrescentes de coletores solares e uma carga térmica maior, proporcionariam a viabilidade econômica desses sistemas. No semi-árido a situação é ainda mais favorável, com os sistemas solares alcançando a viabilidade econômica, por exemplo, mesmo com os custos atuais dos coletores solares

Orientador: Celso Luiz da Silva / Banca: Vicente Luiz Scalon / Banca: José Roberto Simões Moreira / Resumo: Recentemente, diante da crise energética, dos problemas ambientais e econômicos, da política de estímulo do gás natural e da importância crescente de aplicações de cogeração, tem-se observado um interesse renovado para aplicação de ciclos de absorção, devido à possibilidade de aproveitamento energético, para fins úteis, do calor residual de diferentes processos. Resfriadores "chillers" de absorção são extensamente utilizados em indústrias de ar condicionado, em parte porque eles podem ser acionados através de água quente, vapor, queima do gás natural, energia solar, biomassa, dentre outros, em vez de eletricidade3, já que aproximadamente 15% de toda a eletricidade produzida mundialmente é usada para refrigeração e condicionamento de ar de acordo com o Instituto de Refrigeração em Paris (IIF/iir). Este trabalho tem como objetivo principal avaliar o ciclo de refrigeração por absorção com solução de brometo de lítio-água utilizando biogás de aterro sanitário e misturas deste com gás natural. Com a obtenção do potencial energético do biogás de aterro sanitário, gás natural e suas misturas, utilizando o "software" "Combust", simulou-se através do "software" EES (Engineering Equantion Solver), um ciclo de refrigeração por absorção com capacidade frigorífica variando entre 18 e 70 KW baseando-se em dados de equipamento de refrigeração por absorção comerciais. As análises dos resultados mostraram a viabilidade energética do sistema utilizando no gerador biogás, gás natural e suas misturas quando comparada com equipamento que utilizam combustíveis tradicionais (GN, óleo diesel, dentre outros), para acionamento de equipamentos de refrigeração (chiller) comerciais com capacidade de resfriamento de 12900 Kcal/h e temperatura da água na entrada... / Abstract: Recently, because of the energy crisis, the environmental and economical problems, the politics of incentive of the natural gas and the growing importance of cogeration applications, a growing interest has been obseved toward application of absorption cycles, due to the possibility of energy use, for useful ends, of the residual heat of different processes. Coolers (chillers) of absorption have been used widely in industries of air conditioning, partly because they can be operated by hot water, vapor, natural gas, solar energy, biomass, among other, instead of electricity, since approximately 15% of all the electricity produced is globally used for refrigeration and air conditioning according to the International Institute of Refrigeration in Paris (IIF/IIR). Thir work has as the main objective to evaluate a cycle of refrigeration for absorption with solution of lithium bromide-water using biogas of sanitary landfill and mixtures of this with natural gas. By obtaining the energy potential of the biogas of sanitary landfill, natural gas and their mixtures, using the software Combust, it was simulated with the software EES (Engineering Equation Solver), a cycle of refrigeration for absorption with a refrigerating capacity in the range between 18 and 70 kW, which are actual data of equipment of refrigeration for commercial absorption. The analyses of the results showed that the energy viability of the system using in the generator biogas, natural gas and their mixtures when compared with equipments that use traditional fuels (GN, diesel oil, among other), for operation of equipments of refrigeration (chiller) commercial with capacity of refrigeration of 12900 kcal/h and temperature of the water in the... / Mestre

O estudo de ciclos de refrigeração é de grande importância devido à preocupação crescente com o consumo de energia elétrica, diretamente ligada à eficiência de funcionamento dos componentes do processo. Considerando o elevado consumo de energia em ciclos de refrigeração, a otimização da operação destes sistemas se traduz em economia significativa. Este trabalho apresenta a aplicação de um método para otimização de ciclos de refrigeração por compressão a vapor, utilizados em unidades de processamento de gás natural. A metodologia empregada tem o propósito de otimizar este sistema através da determinação dos valores das variáveis de decisão que permitem atender a demanda energética da unidade com o compromisso de maximizar a eficiência do ciclo. Neste contexto realizou-se a análise dos principais componentes do ciclo de refrigeração e seu funcionamento. No presente trabalho realizou-se a simulação do processo utilizando o Excel, com o auxílio da biblioteca termodinâmica do Coolprop, onde foram definidos os valores mais efetivos das variáveis que causam maior impacto no Coeficiente de Performance (COP) do ciclo de refrigeração. Como principal análise é apresentada uma simulação do processo com dados de projeto. Posteriormente realiza-se uma análise do comportamento do ciclo frente a modificações das variáveis de decisão e uma otimização do processo para aumento do COP. Por fim é analisado o comportamento do ciclo de refrigeração frente a variações das condições de entrada do gás natural. A análise de sensibilidade foi realizada com as principais variáveis de decisão (pressões do ciclo, fração vaporizada e calores dos trocadores). Observa-se que com o aumento da pressão máxima de operação tem-se um aumento na vazão geral do ciclo e impacto na variação no trabalho do primeiro estágio de compressão. Quando analisa-se a variação da pressão mínima não se observa impacto na vazão do ciclo. Através da otimização do caso base obteve-se um aumento de 35% do COP, passando de 2.66 para 3.61. A otimização foi realizada considerando que a temperatura final do gás natural, ou temperatura do gás natural após passar pelo ciclo de refrigeração, não sofresse variação maior que 2%. / Due to the rising concern about electric energy consumption, refrigeration cycles studies have become more and more important. Considering the high energy that a refrigeration cycle demands, its optimization translates into expressive gains. This work presents an optimization of a vapor-compression refrigeration cycle commonly found in natural gas processing plants. The purpose of the employed methodology is to optimize the system through determination of the decision variables values, which still attend the energetic demand of the plant. In this context, the main components of the cycle were analyzed and modelled. Using the thermodynamic library Coolprop the refrigeration cycle was simulated and determined which variables have more influence in the Coefficient of Performance (COP) and its most effective values. It is presented as the main analysis a simulation of the process using project data. Then the behavior of the cycle was analysed by variating decision variables and optimized in terms of yielding a higher COP. Finally, the behavior of the cycle was analysed by changing properties such as temperature and mass flow of the natural gas entering the process. The sensitivity analysis was made by changes in the main decision variables (cycle pressures, vaporized fraction and heat from the heat exchangers). It was observed that the higher the maximum operation pressure, the higher the cycle mass flow is. In terms of varying the minimum pressure it was not observed changes in the cycle mass flow. By optimizing the reference case, the value of COP was increased from 2,66 to 3,61, an increase of 35%. The optimization was conducted considering that the natural gas final temperature, or the temperature of the natural gas after passing through the refrigeration cycle, did not have a variation higher than 2%.

Orientador: Rogério Lopes Vieites / Banca: Regina Marta Evangelista / Banca: José Maria Monteiro Sigrist / Resumo: O presente trabalho teve por objetivo verificar a qualidade e conservação frigorificada dos frutos de buriti. Foram utilizados frutos de buritis provenientes da reserva ecológica de Jalapão próximo do município de Dianópolis no estado de Tocantins. Os frutos foram transportados ao Laboratório de Frutas e Hortaliças, pertencente ao Departamento de Gestão e Tecnologia Agroindustrial, da Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP - Câmpus de Botucatu, SP. Os frutos foram acondicionados em B.O.D. com as respectivas temperaturas 10°C, 12°C, 15°C e com umidade relativa variando entre 60% l 5% e temperatura ambiente variou em torno de 23°C l 5° e umidade relativa variando 80% l 5% de UR. As avaliações foram realizadas a cada três dias, durante 12 dias de armazenamento. As alterações na qualidade pós-colheita foram detectadas por meio das análises de perda de massa, respiração, sólidos solúveis, pH, acidez titulável, Ratio, rendimento de polpa, teor de açúcar total, teor de matéria graxa, teor de proteína bruta e teor de fibra bruta. O delineamento estatístico empregado foi inteiramente casualizado com três repetições por tratamento, para cada um dos cinco tempos de avaliação, utilizando o Teste de Tukey a 5% de probabilidade com auxílio do programa SISVAR 4.6. Nas condições em que os experimentos foram realizados, os resultados permitiram concluir que, a conservação frigorificada se mostrou eficaz em prolongar do período de armazenamento dos frutos em relação a temperatura ambiente aumentando para 6 dias, pois a testemunha foi descartado no dia 6 devido a alta incidência de patógenos impossibilitando o consumo. Os frutos armazenados à 10°C apresentaram a melhor conservação da qualidade pós-colheita. / Abstract: The purpose of this work was to verify the quality and low-temperature storage of buriti fruits. Buritis coming from the Ecological Reserve from Jalapão near the city of Dianópolis, State of Tocantins - Brazil were used. The fruits were transported to the ‘Laboratório de Frutas e Hortaliças’, from the ‘Departamento de Gestão e Tecnologia Agroindustrial’, Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP - Campus de Botucatu, SP. The treatments were conditioned in B.O.D. in 10°C, 12°C, 15°C, and this varying about 60% l 5% and environmental temperature, and this varying about 23°C l 5° of 80% l 5% of U.R. The evaluations were accomplished every three days, for 12 days of storage. The alterations in post-harvest quality were detected through the analysis of mass loss, breathing, soluble solids, pH, titrable acidity, "Ratio", pulp revenue; total sugar, lipids, protein and fiber. The experimental design was entirely ramdomized with three repetitions for treatment, for each one of the five times of evaluation, using the Tukey's Test at 5% level of probability with the aid of the program SISVAR 4.6. In the conditions that the treatments were accomplished, it may conclude that, the low-temperature storage showed effective in prolonging the period of storage of the fruits in relation to the environmental temperature increasing for 6 days, as the witness was discarded on the 6th day due to the high pathogenic incidence disabling the consumption. The treatment at 12°C presented the best conservation of the post harvest quality in this work. / Mestre