Estrategias de controle em camara de refrigeração por compressão de vapor

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Meneghetti, Carlos Renato
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1611283
Resumo: Orientador: Nelson Luis Cappelli
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spelling Estrategias de controle em camara de refrigeração por compressão de vaporControl strategies in refrigerated chamber for vapor compressionControladores PIDModelos matemáticosLógica fuzzySimulação (Computadores)EnergiaPID controllersMathematical modelsFuzzy logicComputer simulationEnergyOrientador: Nelson Luis CappelliDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia AgricolaResumo: O armazenamento de produtos perecíveis em sistemas refrigerados permite conservar por mais tempo sua qualidade para consumo, atender a padrões mais rígidos de qualidade, prolongar a vida de prateleira, e muitas vezes alcançar mercados antes inalcançáveis, principalmente para exportação. Além dos fatores de conservação, a redução de custos nos insumos permite a concorrência por menores preços. Na refrigeração, um importante insumo é a energia elétrica, reduzir seu custo significa mais competitividade. Portanto, neste trabalho, estuda-se a possibilidade de reduzir o consumo de energia elétrica num sistema de refrigeração, originalmente concebido para regime de rotação fixa do compressor, quando submetido a um regime de rotação variável. Para tal investigação, utilizam-se simulações de modelos matemáticos. Fez-se necessário identificar cada parte do sistema dinâmico; construir o modelo matemático; estudar as estratégias de controle mais adequadas, tanto em função do consumo de energia, quanto em relação a estabilidade das variáveis controladas em regime permanente; discutir os aspectos relevantes para a implementação dos sistemas de controle e classificar as estratégias de controle quanto ao consumo de energia e viabilidade de implementação. O sistema de refrigeração foi identificado e concebido num modelo matemático de múltiplas entradas e múltiplas saídas. Nas simulações foram implementados controle de temperatura liga-desliga, controlador PID e controle fuzzy. Buscou-se com os controles maior estabilidade de temperatura, o menor erro em regime permanente e o menor consumo de energia elétrica. Quanto a estabilidade de temperatura e erro em regime, tanto o PID quanto o fuzzy obtiveram desempenho satisfatório, com respectivamente Imse=0,0019 e Imse=0,46485, comparados ao liga-desliga com Imse=0,5813. Apenas o controle fuzzy obteve economia no consumo de energia elétrica, chegando a redução de 5,4% quando comparado aos demaisAbstract: The storage of perishable products in refrigerated systems lets people maintain even more the quality for consume, fulfill the most inflexible patterns of quality, lengthen the shelf life, and many times reach markets that were unreachable, mainly for exportation. Besides quality, there is a competition for lower prices, and it is esteemed then, among others, the reducing in costs of the raw materials. Talking about refrigeration, an important raw material is electric energy, so reduce its cost means to be more competitive. So, in this work, it is experimented the possibility of reducing the consumption of electric energy in a refrigeration system originally conceived for method of fixed rotation of the compressor when submitted to the system of changeable rotation. To this searching, in this work simulations of mathematical models are used. So it was necessary to identify each part of the dynamic system; to build a mathematical model; to study the more appropriate strategies of controlling, as much related to the consumption of energy, as in relation to the stability of the variables controlled when they are under steady state; to discuss the significant aspects to the execution of the control systems and to classify the control strategies according to the consumption of energy and the viability of execution. The refrigeration system was identified and conceived in a mathematical model of multiple inputs and outputs. In the simulations, control of temperature with on-off , PID and fuzzy control were executed. It sought through the controls a higher stability in temperature, the smaller error in steady state and the lower consumption of electric energy. As for stability in temperature, as much the PID as the fuzzy had a satisfactory performance, with respectively IMSE=0,0019 and IMSE=0,46485 compared to the on-off with IMSE=0,5813; as for the error in steady state the control PID got better results; as for the decreasing in the consumption of electric energy, only the fuzzy control has got economy, reaching reductions of 5,4%, in comparison with the other onesMestradoMáquinas AgrícolasMestre em Engenharia Agrícola[s.n.]Cappelli, Nelson Luis, 1954-2021Silva, Flávio Vasconcelos daTeruel Mederos, Barbara JanetUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia AgrícolaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMeneghetti, Carlos Renato2009info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf139 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1611283MENEGHETTI, Carlos Renato. Estrategias de controle em camara de refrigeração por compressão de vapor. 2009. 139 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1611283. 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