Análise da eficiência energética de câmaras frigoríficas com diferentes isolantes térmicos

dc.contributor.advisorGuerra, Angelo
dc.contributor.authorSilva, Arthur
dc.date.accessioned2021-05-09T00:05:56Z
dc.date.accessioned2021-10-05T15:59:04Z
dc.date.available2021-05-09T00:05:56Z
dc.date.available2021-10-05T15:59:04Z
dc.date.issued2021-04-27
dc.description.abstractCold rooms are storage spaces conditioned by a mechanical refrigeration system for the temporary preservation of food. The most common types are: cold and frozen chambers. One of the requirements in the design of cold rooms is the search for an economical thickness of insulating materials that involves important factors, namely: the cost of installation (i.e. acquisition of insulating plates) and the cost of operation (i.e. energy losses measured monthly on invoices issued by the electric company). Good thermal insulation is essential to reduce undesirable thermal changes and to avoid temperatures close to the dew point on the surrounding walls, avoiding condensation problems. Thus, materials of high thermal resistance must form the thermal insulation. Currently, in the construction of cold rooms, prefabricated insulating panels of the "sandwich" type are applied, which consist of two metallic coatings interconnected by an insulating core. The most common materials for the panels are: injected polyurethane foams (PUR), extruded polystyrene (XPS), polyisocyanurate (PIR) and polystyrene (EPS). In this context, this work presents a study aimed at analyzing the energy efficiency of cold rooms equipped with different thermal insulators. Several simulations are carried out to survey the refrigeration load and analyze the efficiency of the aforementioned insulators. The analyzes also include some real case studies with determination of operating, installation and total costs. Interesting results stand out, valuing a new parameter that emerged from a different concept for “Thickness of Operation Excellence” (EEO) for the various types of insulators studied. As a result, theoretical and practical graphs of the real costs for operation and installation in the city of Natal-RN / Brazil are presented. The conclusions emphasize the importance of the correct dimensioning and specification of the insulating materials, with emphasis on the PUR and PIR panels. Clearly, theoretical and practical graphs exhibit similar behaviors. However, in the current economic situation, it was found that operating costs are more relevant compared to installation costs. In practice, it was concluded that the EEO stood out in terms of “theoretical economic thickness” in all the cases studied. This conclusion regarding the thickness of excellence proved to be valid even admitting a previous choice of insulating material with high thermal resistance.pt_BR
dc.description.resumoAs câmaras frigorificas são espaços de armazenamento climatizados por um sistema mecânico de refrigeração para a conservação temporária de alimentos. Os tipos mais comuns são: câmaras de resfriados e congelados. Uma das exigências no projeto de câmaras frigoríficas é a busca por uma espessura econômica dos materiais isolantes que envolve fatores importantes, a saber: o custo de instalação (i.e. aquisição das placas isolantes) e o custo de operação (i.e. perdas energéticas aferidas mensalmente nas faturas emitidas pela companhia elétrica). Um bom isolamento térmico é essencial para reduzir as trocas térmicas indesejáveis e, evitar temperaturas próximas ao ponto de orvalho nas paredes do entorno, evitando problemas de condensação. Assim, o isolamento térmico deve ser formado por materiais de elevada resistência térmica. Atualmente, na construção de câmaras frigoríficas, aplicam-se painéis isolantes pré-fabricados do tipo "sanduíche" que são constituídos por dois revestimentos metálicos interligados por um núcleo isolante. Os materiais mais comuns dos painéis são: espumas de poliuretano injetado (PUR), poliestireno extrudado (XPS), poliisocianurato (PIR) e poliestireno (EPS). Diante desse contexto, esse trabalho apresenta um estudo voltado para análise da eficiência energética de câmaras frigoríficas equipadas com diferentes isolantes térmicos. São feitas várias simulações para o levantamento de carga frigorífica e análise da eficiência dos isolantes supracitados. As análises incluem também alguns estudos de casos reais com determinação dos custos operacionais, de instalação e custo total. Destacam-se resultados interessantes valorizando um novo parâmetro que surgiu de um conceito diferenciado para “Espessura de Excelência de Operação” (EEO) para os diversos tipos de isolantes estudados. Ainda como resultados, apresentam-se gráficos teóricos e práticos dos custos reais para operação e instalação na cidade de Natal-RN/Brasil. As conclusões enfatizam a importância do correto dimensionamento e especificação dos materiais isolantes com destaque para os painéis de PUR e PIR. Claramente, os gráficos teóricos e práticos apresentam comportamentos similares. Entretanto, na atual conjuntura econômica, verificou-se que, os custos operacionais têm maior relevância frente aos custos de instalação. Na prática concluiu-se que a EEO se destacou frente “espessura econômica teórica” em todos os casos estudados. Essa ilação referente à espessura de excelência se mostrou válida mesmo admitindo uma escolha prévia de material isolante de alta resistência térmica.pt_BR
dc.identifier20180154726pt_BR
dc.identifier.citationSILVA, ARTHUR GOMES GUEDES. ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE CÂMARAS FRIGORÍFICAS COM DIFERENTES ISOLANTES TÉRMICOS. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, [S. l.], 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/42990
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEngenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.subjectCâmaras frigoríficaspt_BR
dc.subjectCusto energéticopt_BR
dc.subjectIsolamento térmicopt_BR
dc.titleAnálise da eficiência energética de câmaras frigoríficas com diferentes isolantes térmicospt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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