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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Avaliação teórico - experimental de técnicas de controle fuzzy aplicadas a sistemas de refrigeração
Other Titles: Experimental evaluation of fuzzy control applied the refrigeration systems
metadata.dc.creator: Garcia, Francisco Ernesto Moreno
metadata.dc.contributor.advisor1: Bandarra Filho, Enio Pedone
metadata.dc.contributor.referee1: Mendoza, Oscar Saul Hernandez
metadata.dc.contributor.referee2: Koury, Ricardo Nicolau Nassar
metadata.dc.contributor.referee3: Parise, José Alberto dos Reis
metadata.dc.contributor.referee4: Ribatski, Gherhardt
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho trata do uso de controladores fuzzy num sistema de refrigeração por compressão de vapor visando, principalmente, a economia de energia. O equipamento experimental é composto por um compressor semi-hermético alternativo com fluido de trabalho HCFC-22, condensador e evaporador de tubos concêntricos resfriados a água, válvula de expansão termostática com equalização manual, válvula de expansão eletrônica (VEE) e variador de freqüência para controlar a velocidade de rotação do compressor. O sistema foi totalmente instrumentado, usando sensores de temperaturas tipo PT-100 na entrada e saída de cada componente, sensores de pressão do tipo piezo-resistivos, medidor de vazão de refrigerante tipo coriolis, placa condicionadora de sinais com saída analógica, uso de controlador lógico programável (CLP) para digitalizar os sinais analógicos e software para o monitoramento e operação do sistema, implementado em LABVIEW. Foi aplicado um controle fuzzy adaptativo para a velocidade de rotação do compressor e um controle fuzzy PI para a válvula de expansão eletrônica (VEE), trabalhando em conjunto com modelos obtidos através de técnicas de planejamento experimental e a partir de dados do fabricante do compressor. Na análise dos resultados, foi validada a estratégia de controle, evidenciando o melhor rendimento no desempenho de um sistema de refrigeração, relacionado com a qualidade, resposta, sensibilidade e regulagem estrita do grau de superaquecimento, permanecendo na faixa entre 2°C e 7°C para freqüências de trabalho variando entre 30 Hz e 40 Hz. Tal estratégia proporcionou economia de energia de até 20%, uma vez que o sistema operava em regiões de COP elevado com otimos coeficiente global de transferência de calor.
Abstract: This research deals with the experimental study of a vapor compression refrigeration system, with variable speed compressor using fuzzy control. The experimental facility is composed by a semi-hermetic compressor, concentric tube evaporator and condenser, thermostatic expansion valve with manual equalization and electronic expansion valve (VEE). The experimental facility was completely instrumented using PT-100 temperature sensors, piezoresistive pressure transducers, coriolis mass flow meter, using analogical signal amplification, conditioning and logic programming controller (PLC). The LABVIEW software was used for monitoring and operating of the experimental facility. An adaptive fuzzy control was applied for the compressor speed and a PI (proportional and Integral) fuzzy control for the electronic expansion valve (VEE), working with models obtained from the experimental techniques and also from data of the compressor manufacturer. In the analysis of the results was validated the strategy control, showing an better performance of the refrigeration system related with the quality, sensibility and strict regulation of the superheating degree, between 2°C and 7°C for frequencies between the 30 Hz and 4 0 Hz. Under these conditions, the energy savings were of the order of up to 20%, since the system worked in regions of high values of COP, associated with regions of high heat transfer coefficients.
Keywords: Sistemas de refrigeração
Controle
Lógica difusa adaptativa
CLP
PI
COP
Refrigeration system
Fuzzy control
Adaptive control
Refrigeração
Controle automático
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: GARCIA, Francisco Ernesto Moreno. Experimental evaluation of fuzzy control applied the refrigeration systems. 2010. 225 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14695
Issue Date: 30-Sep-2010
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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