Simulation and analysis of solar heating and absorption cooling system
Revista Brasileira de Ciência, Tecnologia e Inovação (RBCTI)
Simulation and analysis of solar heating and absorption cooling system
Autor Correspondente: N. G. Sousa | [email protected]
Palavras-chave: COP; Energia Solar; Modelagem matemática; Refrigeração, Cooling; COP; Mathematical modeling; Solar energy.
Resumos Cadastrados
Resumo Português:
O interesse por sistemas de refrigeração e aquecimento solar vem crescendo, já que essas aplicações requerem maior demanda de energia. Essa mudança de pensamento alia-se à necessidade de uma sociedade sustentável que busque o uso de fontes de energia limpas e renováveis. Partindo desse pressuposto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar aplicação do modelo matemático de um sistema de refrigeração por absorção e aquecimento solar em diferentes condições climáticas e diferentes condições de processo. Para isso, foram coletados os dados meteorológicos (radiação solar, velocidade do vento e temperatura), fornecidos pelo INMET, correspondendo às cinco regiões do Brasil. Sendo avaliado o sistema, híbrido e não híbrido, com convecção forçada e natural. Todas as simulações foram realizadas utilizando o softwarelivre Scilab®. A avaliação da eficiência da refrigeração foi feita pelo cálculo do coeficiente de desempenho (COP). O valor do COP mostrou semelhante para todas as cidades estudadas, aproximadamente 0,55, dentro dos limites determinados pela literatura. Mostrando que o sistema de refrigeração operou de forma eficiente nos casos avaliados. Para o sistema de aquecimento foi realizado o cálculo da eficiência de aquecimento (). Neste caso, obtiveram-se valores diferentes como 0,33 para a cidade de S. Joaquim (SC) e 0,70 para Cuiabá (MT). Isso mostra que a localização influencia nos resultados obtidos, como era esperado. Portanto, pelas simulações, pode-se afirmar que o modelo matemático representou o processo estudado de forma condizente, podendo ser utilizado para a tomada de decisões na implementação e melhorias do sistema de refrigeração por absorção e aquecimento solar.
Resumo Inglês:
Solar heating and cooling systems study is growing, because these systems require greater energy demand. Solar energy use comes in line with the need for a more sustainable society. Based on this assumption, the present work aims to evaluate the mathematical model application of a cooling system by absorption and solar heating in different climatic conditions and different process conditions. For this, were collected the meteorological data by INMET (solar radiation, wind speed and temperature), corresponding to the five Brazil regions. Also being evaluated the system, hybrid and non-hybrid, with forced convection and with natural convection. All simulations were performed using software Scilab®. The efficiency refrigeration evaluation was made by calculating the performance coefficient (COP). The COP value was similar for all studied cities, around 0.55, which is within the limits determined by the literature, showing that the cooling system operated efficiently in all evaluated cases. The calculation of the heating efficiency (η) was performed for the heating system. In this case, very different values were obtained as 0.33 for S. Joaquim (SC) and 0.70 for Cuiabá (MT).This shows that the location of cities influences the results obtained, as expected. Therefore, through the simulations evaluation, it can be affirmed that the mathematical model represented the process in a proper manner, and can be used to make decisions in the implementation of improvements in a cooling system by absorption and solar heating.
