Aplicação de simulação computacional para o aumento de eficiência energética de uma instalação frigorífica

Resumo

Aspectos envolvendo a maximização da eficiência energética de uma instalação industrial é um tópico de grande importância, pois atualmente existem onerosas tarifas de energia elétrica e qualquer redução de consumo da mesma, resulta em grandes benefícios tanto para empresa como para a matriz energética do país, visto que unidades frigoríficas têm um grande consumo de eletricidade. Com isso, estas melhorias podem, em alguns casos, ser obtidas apenas através de modificações de condições operacionais da planta, que visam reduzir os desperdícios. Assim, este trabalho tem como objetivo apontar ações para melhoria da eficiência energética do sistema de refrigeração por NH₃ de um armazém frigorífico, através do uso de modelagem matemática e simulações computacionais da planta frigorífica, utilizando o software EES (Engineering Equation Solver) como ferramenta para a modelagem matemática da planta frigorífica e realização das simulações computacionais. Além disso, o sistema de refrigeração possui motores elétricos tanto dos evaporadores como dos condensadores, acionados por inversores de frequência VSDs (Variable Speed Drive). Dessa forma, foram avaliadas diferentes condições de regime de temperaturas de operação e de valores de frequência dos VSDs, com objetivo de obter o menor consumo de energia elétrica, de modo a atender a uma condição específica de funcionamento da instalação industrial. Além disso, foi identificado que o sistema de refrigeração possui contaminação por água, que impacta no consumo de energia elétrica. O estudo realizado demonstrou que sem realizar nenhuma modificação estrutural na planta frigorífica, é possível reduzir em 9,3% o consumo de energia elétrica.