Ferramenta computacional de dimensionamento e avaliação do desempenho térmico e eficiência energética de câmaras de frio
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.6/9796 |
Resumo: | O processamento de alimentos e a sua conservação representam fatores decisivos para a sustentabilidade do planeta, dado o crescimento significativo da população mundial nas últimas décadas. Por esse motivo, a refrigeração dos produtos alimentares tem vindo a ser objeto de estudo e aperfeiçoamento de modo a ser possível garantir o abastecimento de alimentos com boa qualidade, controlando as especificações da refrigeração/congelação durante os processos de fabrico e armazenamento. Os sistemas de refrigeração e/ou congelação, para além de serem os maiores consumidores de energia elétrica de uma indústria agroalimentar, são denominados consumidores intensivos, pois este consumo é contínuo. A necessidade de racionalizar energia, resultado do aumento do consumo energético, tem levado à procura de novas metodologias e soluções, a fim de otimizar processos industriais para promover a eficiência energética. Com o intuito de promover uma melhoria do desempenho energético das indústrias agroalimentares, desenvolveu-se uma ferramenta computacional com base na linguagem de programação Java e Netbeans, para análise das cargas térmicas e elétricas de câmaras de frio. Esta ferramenta permite que sejam analisadas as cargas de, no máximo, seis câmaras de frio, refrigeração e/ou congelação, de uma indústria agroalimentar. É requerida a introdução de informações referentes às características técnicas destas câmaras, permitindo assim calcular as cargas térmicas associadas à envolvente, infiltração de ar, sistemas de descongelação, empilhadores, iluminação, produtos, pessoal, evaporadores e outras perdas. Os dados introduzidos permitem também determinar as cargas elétricas dos evaporadores, condensadores, compressor, sistema de descongelação, iluminação, e outras perdas. Esta ferramenta possui uma opção que permite o uso de um ficheiro climático, uma vez que as cargas associadas à envolvente, infiltração de ar e do sistema de descongelação são influenciadas por fatores que variam ao longo do ano, permitindo assim obter uma análise dinâmica da variação das cargas o longo do ano. Os resultados referentes às cargas dos componentes das câmaras são apresentados, individualmente, em tabelas e também é possível serem observados graficamente, onde é apresentada a percentagem do impacto de cada componente, por forma a facilitar a sua análise, tornando-a mais simples e expedita. No que toca à validação de resultados, duas empresas do sector agroalimentar, uma da fileira das carnes e outra da fileira dos lacticínios, foram analisadas e os valores obtidos na ferramenta computacional foram comparados com os resultados de outra ferramenta computacional disponível para validação de resultaods. Através desta comparação, verificou-se diferenças mínimas no que diz respeito às cargas calculadas, o que atesta a precisão da ferramenta e fundamenta a sua utilização nas empresas nacionais do setor agroalimentar com o intuito de promover reduções no consumo energético, quer seja por medidas técnicas ou por aplicação de boas práticas, que se possam traduzir num aumento de competitividade do setor. |
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Ferramenta computacional de dimensionamento e avaliação do desempenho térmico e eficiência energética de câmaras de frioCâmaras de FrioCargas Térmicas e ElétricasEficiência EnergéticaFerramenta ComputacionalIndústria AgroalimentarJavaNetbeansDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia EletromecânicaO processamento de alimentos e a sua conservação representam fatores decisivos para a sustentabilidade do planeta, dado o crescimento significativo da população mundial nas últimas décadas. Por esse motivo, a refrigeração dos produtos alimentares tem vindo a ser objeto de estudo e aperfeiçoamento de modo a ser possível garantir o abastecimento de alimentos com boa qualidade, controlando as especificações da refrigeração/congelação durante os processos de fabrico e armazenamento. Os sistemas de refrigeração e/ou congelação, para além de serem os maiores consumidores de energia elétrica de uma indústria agroalimentar, são denominados consumidores intensivos, pois este consumo é contínuo. A necessidade de racionalizar energia, resultado do aumento do consumo energético, tem levado à procura de novas metodologias e soluções, a fim de otimizar processos industriais para promover a eficiência energética. Com o intuito de promover uma melhoria do desempenho energético das indústrias agroalimentares, desenvolveu-se uma ferramenta computacional com base na linguagem de programação Java e Netbeans, para análise das cargas térmicas e elétricas de câmaras de frio. Esta ferramenta permite que sejam analisadas as cargas de, no máximo, seis câmaras de frio, refrigeração e/ou congelação, de uma indústria agroalimentar. É requerida a introdução de informações referentes às características técnicas destas câmaras, permitindo assim calcular as cargas térmicas associadas à envolvente, infiltração de ar, sistemas de descongelação, empilhadores, iluminação, produtos, pessoal, evaporadores e outras perdas. Os dados introduzidos permitem também determinar as cargas elétricas dos evaporadores, condensadores, compressor, sistema de descongelação, iluminação, e outras perdas. Esta ferramenta possui uma opção que permite o uso de um ficheiro climático, uma vez que as cargas associadas à envolvente, infiltração de ar e do sistema de descongelação são influenciadas por fatores que variam ao longo do ano, permitindo assim obter uma análise dinâmica da variação das cargas o longo do ano. Os resultados referentes às cargas dos componentes das câmaras são apresentados, individualmente, em tabelas e também é possível serem observados graficamente, onde é apresentada a percentagem do impacto de cada componente, por forma a facilitar a sua análise, tornando-a mais simples e expedita. No que toca à validação de resultados, duas empresas do sector agroalimentar, uma da fileira das carnes e outra da fileira dos lacticínios, foram analisadas e os valores obtidos na ferramenta computacional foram comparados com os resultados de outra ferramenta computacional disponível para validação de resultaods. Através desta comparação, verificou-se diferenças mínimas no que diz respeito às cargas calculadas, o que atesta a precisão da ferramenta e fundamenta a sua utilização nas empresas nacionais do setor agroalimentar com o intuito de promover reduções no consumo energético, quer seja por medidas técnicas ou por aplicação de boas práticas, que se possam traduzir num aumento de competitividade do setor.Food processing and its conservation are decisive factors for the sustainability of the planet, given the significant growth of the world population in the last decades. For this reason, the refrigeration of food products has been studied and improved so that it is possible to ensure the quality of the supplied good food by controlling the specifications of refrigeration/freezing during the manufacturing and storage processes. The refrigeration and/or freezing systems, besides being larger electrical energy consumers of an agri-food industry, are denominated intensive consumers, since this consumption is continuous. The necessity to rationalize energy, as a result of increased energy consumption, has led the search for new methodologies and solutions in order to optimize industrial processes to promote energy efficiency. In order to promote the improvement of the energy performance of the agri-food industries, a computational tool was developed based on the Java and Netbeans programming language, for the analysis of thermal and electrical loads of cold rooms. The computational tool can analyze the loads of a maximum of six refrigeration and/or freezing cold rooms of an agri-food company. It is required to input data concerning the technical characteristics of the cold room, thus allowing to determine the thermal loads associated with the external environment, air infiltration, defrost systems, forklifts, lighting, products, personnel, evaporators and other losses. The input data also allows to determine the electrical loads of evaporators, condensers, compressor, defrost system, lighting, and other losses. This computational tool has an option that allows the use of a climatic file, since the thermal loads associated with the external environment, air infiltration and defrost system are influenced by factors that vary throughout the year, and thus obtain a dynamic analysis of the thermal loads variation throughout the year. The results concerning the loads of the components of the cold rooms are presented individually in tables and is also possible to be observed graphically, where the percentage of the impact of each component is shown, in order to facilitate its analysis, making it simpler and more expedite. Regarding the validation of results, two companies in the agri-food sector, a meat processing industry and a dairy industry, were analyzed. The values obtained by the computational tool were compared with an available computational tool for validation of results. Through the results comparison, minimal differences within the calculated loads were determined, which indicates the reliability of the computational tool developed and ensures its use in national agri-food companies in order to promote the reduction of energy consumption, either by technical measures or best practices application, that can be transferred into competitiveness increase of the agri-food sector.Gaspar, Pedro Miguel de Figueiredo Dinis OliveirauBibliorumMarques, João António Patrício2020-03-06T16:47:56Z2017-07-212017-09-292017-07-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/9796TID:202336743porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:51:06Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/9796Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:49:52.533148Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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