Otimização térmica e econômica de bomba de calor para aquecimento de água, utilizando programação quadrática sequencial e simulação através do método de substituição Newton Raphson / Thermal and economic optimization of heat pump for heating water, using sequential quadratic programming and simulation by substitution Newton Raphson method

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

15/12/2011

RESUMO

O trabalho apresenta metodologias computacionais de otimização e simulação para o desenvolvimento do projeto de um sistema de bomba de calor para aquecimento de água em prédios residenciais, especialmente para uso em banho na região de Campinas. O sistema bomba de calor foi simulado focando o estudo nos trocadores de calor (evaporador e condensador). Cada componente foi otimizado mediante uma análise térmica e econômica que permitiu reduzir custos de investimento e de operação através do desenho e dimensionamento de cada trocador; todo foi feito através de um algoritmo de otimização usando o método de SQP (Programação Quadrática Sequencial) e auxiliado pela função fmincon do ambiente MatLab® Uma vez selecionado o melhor conjunto de elementos de cada trocador de calor, o projeto ótimo foi simulado a diferentes condições de operação através do Método de Substituição-Newton- Raphson. Os resultados obtidos reafirmam que as bombas de calor permitem uma grande economia de energia quando comparados com outros tipos de aquecimento de água, especialmente, o chuveiro elétrico.

ASSUNTO(S)

simulação trocadores de calor heat pump optimization simulation heat exchanger bomba de calor otimização

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