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ORCID:  http://orcid.org/0009-0002-9586-7426
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acceso: Acesso Aberto
Título: Aplicação de um sistema de controle baseado no comportamento do usuário em um refrigerador comercial de bebidas
Título (s) alternativo (s): Application of a user behavior-based control system in a commercial beverage cooler
Autor: Pabon, Yeyner Alveiro Carrillo
Primer orientador: Bandarra Filho, Enio Pedone
Primer miembro de la banca: Finzi Neto, Roberto Mendes
Segundo miembro de la banca: Hermes, Christian Johann Losso
Resumen: Os sistemas de refrigeração possuem elevada importância na área industrial, comercial e residencial, sendo essenciais para a conservação de alimentos, resfriamento de bebidas, conforto térmico, medicamentos, entre outros. É notável que esses sistemas apresentam um elevado consumo de energia elétrica para manter uma temperatura controlada e, assim, garantir a qualidade dos produtos. Atualmente, a maioria dos sistemas de refrigeração não apresentam controles baseados no comportamento do usuário. Desse modo, a otimização dos sistemas de controle é fundamental para que os sistemas de refrigeração possam ter uma redução do consumo de energia elétrica. Desta forma, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma estratégia de controle ON/OFF que reduza o consumo de energia elétrica de um sistema de refrigeração de bebidas com base no comportamento de consumo do usuário. Para a realização deste trabalho, foram coletados dados de um resfriador de bebidas ao longo de três meses. Com base nesses dados, foi desenvolvida uma estratégia de controle ON/OFF com referência variável, a qual modificava o Setpoint de controle, baseado na previsão realizada pelo modelo multiplicativo, que identificava o padrão de consumo do usuário. Ao comparar os sistemas de controle, observou-se uma redução da frequência de ciclagem e do consumo de energia elétrica do refrigerador em até 100 % e 41,4 %, respectivamente, durante o período em que não houve o consumo de bebida. Além disso, obteve-se uma redução da ciclagem e do consumo de energia elétrica mensal de 50 % e 18,4 %, respectivamente, ao utilizar o sistema de controle proposto de forma contínua. Essa redução no consumo de energia elétrica tem impacto direto nos custos operacionais do sistema, além de reduzir os impactos indiretos e diminuir os picos de corrente, aumentando a vida útil do equipamento. Nessas condições, conclui-se que, em comparação com o sistema ON/OFF convencional, a metodologia proposta neste trabalho mostrou melhor desempenho em relação ao consumo de energia elétrica, além dos resultados, sugerirem o aumento da vida útil dos sistemas de refrigeração de bebidas.
Abstract: Refrigeration systems are of great importance in industrial, commercial, and residential areas, being essential for food preservation, beverage cooling, thermal comfort, and medicines, among others. It is notable that these systems have a high consumption of electricity to maintain a controlled temperature and thus guarantee the quality of the products. Currently, most refrigeration systems do not have controls based on user behavior. Thus, the optimization of the control systems is fundamental for the refrigeration systems to have a reduction in the consumption of electric energy. In this way, this work aims to develop an ON/OFF control strategy that reduces the consumption of electricity in a beverage refrigeration system based on the user's consumption behavior. To carry out this work, data were collected from a beverage cooler over three months. Based on these data, an ON/OFF control strategy with variable reference was developed, which modified the control Setpoint, based on the prediction made by the multiplicative model, which identified the user's consumption pattern. When comparing the control systems, there was a reduction in the cycling frequency and in the refrigerator's electricity consumption by up to 100% and 41.4%, respectively, during the period when there was no beverage consumption. In addition, a reduction in cycling and monthly electricity consumption of 50% and 18.4%, respectively, was obtained when using the proposed control system continuously. This reduction in electricity consumption has a direct impact on the operating costs of the system, in addition to reducing indirect impacts and reducing current peaks, increasing the useful life of the equipment. Under these conditions, it is concluded that, in comparison with the conventional ON/OFF system, the methodology proposed in this work showed better performance in relation to the consumption of electrical energy, in addition to the results suggesting an increase in the useful life of beverage refrigeration systems.
Palabras clave: Refrigerador de bebidas
Controle ON/OFF
Série Temporal
Direct type beverage cooler
ON/OFF control system
Time Series
Área (s) del CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
Tema: Engenharia mecânica
Refrigeração - Manutenção e reparos
Refrigeradores - Controle automático
Energia elétrica - Consumo
Sistemas de energia elétrica - Controle
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Cita: PABON, Yeyner Alveiro Carrillo. Aplicação de um sistema de controle baseado no comportamento do usuário em um refrigerador comercial de bebidas. 2023. 123 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia.2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.332
Identificador del documento: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.332
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38721
Fecha de defensa: 30-jun-2023
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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