Suavização da curva de carga elétrica usando armazenamento geotérmico para climatização residencial e comercial
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Data
2021-08-13Primeiro membro da banca
Tsuha, Cristina de Hollanda Cavalcanti
Segundo membro da banca
De Nardin, Carlos Roberto
Metadata
Mostrar registro completoResumo
A climatização tem uma participação crescente no consumo de energia elétrica no Brasil e no mundo. Ela apresenta a possibilidade de armazenamento nos momentos de geração de excedentes de energia ou de baixa carga térmica. Essa possibilidadede pode ser muito útil para retirada de cargas nos momentos de pico de demanda, proporcionando a suavização da curva de carga elétrica a qualquer momento, em especial nos horários de ponta. Esta dissertação de mestrado apresenta uma metodologia para medição da capacidade de troca de calor do solo pela utilização de um climatizador do tipo janela adaptado para isso e seus respectivos resultados. Esta pesquisa usou um trocador de calor de placas em substituição à serpentina condensadora de um aparelho de ar-condicionado do tipo janela, adaptado à medição do fluxo de calor. Inicialmente, foi feito o arrefecimento do solo por um tempo, aguardando seu retorno à temperatura anterior para iniciar um novo ciclo. Este processo foi chamado de pulso térmico. Posteriormente, foram realizados testes de termoacumulação, quando foi resfriado o solo com a simulação de cenários de disponibilidade do excedente da energia gerada por fontes fotovoltaicas e/ou com baixa carga térmica para posterior recuperação durante horários de ponta. Foram obtidas as equações das curvas geradas por estes processos e feita sua adaptação para simular a carga calculada em uma sala de testes da casa-protótipo, localizada no sítio geotérmico 1, do CEESP-UFSM. Concluiu-se que os pulsos térmicos de curta duração têm maior recuperação de calor e que são suficientes para climatizar a sala de testes durante a duração dos horários de ponta. A troca de calor é mais eficiente após ciclos de termoacumulação e não foi observada saturação térmica do solo. O tempo de inativade após cada ciclo foi suficiente para manter o mesmo patamar de eficiência na troca de calor geotérmica. Esta situação é bem promissora para climatização com uso de geotermia, por permitir dimensionamento de trocadores de calor menores ou climatizar áreas maiores. O impacto do tempo de inativadade de um trocador ou o tempo de termoacumulação nele são temas desafiadores, sendo recomendável uma condução de testes com maior duração e estender os resultados a outros sítios geotérmicos.
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