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Título: Sistema de refrigeração por tubos de Ranque-Hilsch com abastecimento de instalação de ar comprimido para alimentação com fonte solar fotovoltaica
Título em inglês: Refrigerating System By Rank-Hilsch Tubes With Supply of Compressed Air Tank to Power With PV Source
Autor(es): Silva, Oseas Carlos da
Orientador(es): Silva, Maria Eugênia Vieira da
Coorientador(es): Rocha, Paulo Alexandre Costa
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Refrigeração alternativa
Geração de energia fotovoltaica
Data do documento: 28-Ago-2014
Citação: SILVA, O. C. (2014)
Resumo: A busca por novos sistemas de refrigeração vem se tornando o alvo de estudo de diversos pesquisadores, com o objetivo de diminuir impactos ambientais referentes à destruição da camada de ozônio e efeito estufa que trazem consigo diversos malefícios à vida no planeta. Sistemas de refrigeração convencionais respondem por boa parte do consumo de energia elétrica de uma residência ou uma empresa (de 20 ou até 25%), e são normalmente ligados durante o dia , quando a demanda é maior e as tarifas mais caras. Dispositivos de refrigeração são indispensáveis nas atividades humanas, como conservação de alimentos, medicamentos, etc. Sistemas fotovoltaicos são fontes de energia elétrica confiáveis e independentes. Por essas razões, atualmente, há um aumento no uso de sistemas de refrigeração acionados por energia solar fotovoltaica nas zonas rurais. Tubos de Ranque-Hilsch ou tubos de vórtice são geralmente utilizados para refrigeração local de baixo custo, onde há a disponibilidade de ar comprimido. Nesse trabalho, um tubo de vórtice foi concebido, testado e otimizado para operação em pressões inferiores às convencionais, de modo a ser alimentado por um compressor acionado por módulos fotovoltaicos, suprindo as necessidades de esfriamento em localidades desprovidas de energia elétrica. Nas medições experimentais, foram obtidas temperaturas abaixo do ponto de congelamento da água por meio da combinação de certos parâmetros, possibilitando a esse sistema de climatização ser utilizado de maneira eficiente e racional em localidades remotas, podendo contribuir para a solução da questão energética e ambiental da sociedade.
Abstract: The search for new refrigeration systems has become the target of various researchers. Their goal is to reduce the environment impacts resulting from the destruction of the ozone layer and the greenhouse effects that harm life in the planet Earth. Vapor-compression refrigeration systems represent a big fraction of the world energy consumption in houses and commercial stores (between 20 to 25%) and these systems usually run during the day, when the energy demand and the prices are higher. Refrigeration systems are necessary to today’s human activities, such as food and medicament conservation, air conditioning, etc. Photovoltaic systems are reliable energy sources and they can operate separately from the distribution energy grid. For these reasons, there is an increase in the use of refrigeration systems powered by solar photovoltaic panels in rural areas. Ranque-Hilsch tubes or vorticity tubes are commonly used for low cost local refrigeration, where compressed air is available. In this study, a vortex tube was designed, tested, and optimized to operate at pressure levels lower than the conventional values. The purpose is to allow its operation by a compressor system powered by solar photovoltaic panels and, therefore, its installation in locations where there is no electrical grid. In the experimental measurements, temperatures below the water freezing point were reached due to the combination of a number of tube parameters. These low temperature values support the use of the vortex tube in air cooling applications in a more efficient and rational energy use, particularly in remote locations, and can contribute to the solution of the energy demand and environmental problems.
Descrição: SILVA, O. C. Sistema de refrigeração por tubos de Ranque-Hilsch com abastecimento de instalação de ar comprimido para alimentação com fonte solar fotovoltaica. 2014. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11058
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