Projetos
Os principais projetos desenvolvidos no Laboratório de Refrigeração Veicular estão relacionados com (i) condicionamento de ar automotivo e (ii) o transporte de cargas refrigeradas. As principais características destas áreas estão apresentadas abaixo.
(i) Condicionamento de Ar Automotivo
De acordo com a ANFAVEA, o número total de carros produzidos por ano no Brasil aumentou de 665 mil para 2,0 milhões de unidades entre 1990 e 2015, atingindo um máximo de 2,9 milhões de unidades em 2010. Em comparação com outros produtores de veículos, por exemplo, ônibus, caminhões e veículos comerciais pequenos, observa-se que os fabricantes de automóveis são responsáveis por mais de 80% da produção total brasileira. Devido ao clima tropical/subtropical do Brasil, um número considerável destes carros são vendidos com sistemas de condicionamento de ar. Estima-se que 70% dos carros montados no Brasil possuem sistemas de ar condicionado instalados na fábrica (Denso, 2016). Apesar do conforto e segurança proporcionado pelo sistema de condicionamento de ar, observa-se que este equipamento eleva o consumo de combustível do veículo em até 10% (Shah, 2009).
Adicionalmente, devido a questões ambientais, a indústria automobilística brasileira têm sido pressionada pela legislação vigente a produzir carros mais eficientes e menos poluentes. Tais normas estabelecem limites de emissão de poluentes para diferentes classes de automóveis. Além disso, o INMETRO estabeleceu o Programa de Etiquetagem Veicular, que compara a eficiência energética dos veículos brasileiros. Os procedimentos de teste usados neste programa consideram as condições reais encontradas em engarrafamentos e em alta velocidade em rodovias. O Programa de Etiquetagem Veicular também leva em conta o uso do sistema de ar condicionado para avaliar o consumo total de combustível de um carro (INMETRO, 2016). Como a operação de sistemas de ar condicionado reduz significativamente a eficiência energética de um veículo, torna-se fundamental identificar estratégias e tecnologias para melhorar o desempenho energético de tais equipamentos.
Por estes motivos o Laboratório de Refrigeração Veicular atua em projetos relacionados com os seguintes tópicos:
- Análise termodinâmica do sistema de compressão de vapor;
- Simulação de sistemas de condicionamento de ar automotivo;
- Redução da carga térmica;
- Desenvolvimento de lógicas de controle e ciclos de refrigeração alternativos;
- Utilização de fluidos refrigerantes com baixo potencial de aquecimento global e depleção da camada de ozônio;
- Análise de conforto térmico;
(ii) Transporte de Cargas Refrigeradas
O transporte de cargas refrigeradas é uma operação de elevada importância socioeconômica, cujo principal objetivo é suprir às necessidades de diferentes mercados com produtos seguros e que ainda possuam características próximas daquelas que apresentavam no momento em que foram produzidos ou colhidos. O transporte refrigerado é utilizado desde situações simples como no deslocamento de cargas provenientes de produtores localizados próximos ao consumidor final, até em operações complexas de transporte intercontinental.
No Brasil, a maior demanda por transporte refrigerado está relacionada com cargas de alimentos, mas também existem necessidades relacionadas ao transporte refrigerado de produtos químicos, flores, vacinas e até mesmo órgãos destinados a procedimentos cirúrgicos. Apesar da ampla utilização do transporte de cargas refrigeradas no território nacional, e do significativo consumo de energia associado a esta atividade, verifica-se uma carência de estudos relacionados ao desenvolvimento de sistemas de refrigeração mais eficientes. Por tais motivos, o Laboratório de Refrigeração Veicular atua na pesquisa de desenvolvimento de tecnologias que promovam o a eficiência energética de tais sistemas.
Atualmente, desenvolvemos em um modelo matemático capaz de prever o consumo de combustível associado ao funcionamento do sistema de refrigeração de um compartimento refrigerado empregado no transporte terrestre de cargas refrigeradas.
Projetos em andamento
– Análise numérica de um condicionador de ar automotivo;
– Análise energética de compartimentos de carga refrigeradas;
– Análise experimental de um sistema de condicionamento de ar;
– Modelagem matemática de evaporadores e validação experimental;
– Modelagem matemática de válvulas termostáticas utilizadas no setor automotivo;
– Simulação da carga térmica transiente em automóveis de passeio;
– Análise de sistemas de condicionamento de ar automotivo do tipo multi-zone.
