Melhoria da Eficiência Energética de Refrigeradores Domésticos

Edson A. Vendrusculo; José A. Pomilio

doi:10.18618/REP.2008.4.231239

Authors

Edson A. Vendrusculo Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação – UNICAMP Departamento de Sistemas e Controle de Energia - Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica
José A. Pomilio Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação – UNICAMP Departamento de Sistemas e Controle de Energia - Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica CEP 13083-970 – C. P. 6101 – Campinas – SP – Brasil

DOI:

https://doi.org/10.18618/REP.2008.4.231239

Keywords:

Consumo de Energia, Compensador Fuzzy, Eficiência Energética, Etiquetagem, Refrigerador, Trocadores de Calor

Abstract

Este trabalho propõe a ação conjunta de um acionamento eletrônico e um controle de temperatura visando aumentar a eficiência energética e melhorar a qualidade da energia elétrica de um refrigerador popular. Um refrigerador com capacidade de armazenamento de aproximadamente 300 l é considerado, devido sua predominância em famílias de baixa renda. A redução da variação de temperatura nos trocadores de calor foi validada como estratégia para o aumento da eficiência energética de refrigeradores domésticos. Simulações indicam a melhoria na resposta dinâmica da temperatura em função do ajuste dos ganhos de escalonamento de um compensador Fuzzy-PI. Um modelo de primeira ordem foi obtido a partir do ajuste de funções exponenciais temporais a um perfil, obtido experimentalmente, da resposta dinâmica de temperatura. A otimização do conjugado mecânico e o alto fator de potência foram experimentalmente comprovados através de um conversor estático de potência, o qual dispõe de um link CC comum aos estágios ativos de entrada e saída, e aciona um motor/ compressor monofásico assimétrico.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Edson A. Vendrusculo, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação – UNICAMP Departamento de Sistemas e Controle de Energia - Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica

nascido em 06/08/1969, é engenheiro eletricista, mestre e doutor (2001) em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas. Desde 2002 atua como consultor na área de eletrônica industrial e pesquisador colaborador junto a Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Unicamp. Realizou estágio de pós-doutoramento junto ao Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético da Unicamp e foi consultormembro da International Energy Initiative – IEI/LA. Dr. Vendrusculo é membro da SOBRAEP.

José A. Pomilio, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação – UNICAMP Departamento de Sistemas e Controle de Energia - Laboratório de Condicionamento de Energia Elétrica CEP 13083-970 – C. P. 6101 – Campinas – SP – Brasil

nascido em 05/06/1960, é engenheiro eletricista, mestre e doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas. De 1988 a 1991 foi chefe do grupo de eletrônica de potência do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. Realizou estágios de pós-doutoramento junto à Universidade de Pádua e à Terceira Universidade de Roma, ambas na Itália. Foi presidente da Associação Brasileira de Eletrônica de Potência – SOBRAEP e membro do comitê administrativo da IEEE Power Electronics Society. Atualmente é editor associado da IEEE Trans. on Power Electronics e da revista Controle & Automação. É professor Titular da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Unicamp, onde é docente desde 1984. Dr. Pomilio é membro da SOBRAEP, da SBA, da SBPC, da ABENGE e Senior Member do IEEE.

References

G. de M. Jannuzzi, G. de C. Queiroz, E. A. Vendrusculo, T. Borges, J. A. Pomilio, "A life-cycle cost analysis (LCCA) for setting energy-efficiency standards in Bra-zil: The case of residential refrigerators", inProceedings of the ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in In-dustry, July 2003.

International Organization for Standardization: ISO7371, Household refrigerating appliances - refrig-erators with or without low temperature compartment - Characteristics and test methods, European Technical Standard.

Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial, Tabelas de Consumo/Eficiência Energética. Disponível em : www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe.asp. Acesso em 2008.

ENERGY-PLUS, Europe's most energy-efficient refrigerators & freezers. Disponível em: www.energy-plus.org/english/products/available. Acesso em 2008.

V. V. Badami, H. Stephanou, "Fuzzy Logic-Based Su-pervisory Control of Household Appliances", Proceed-ings of the Sixth IEEE International Conference on Fuzzy Systems, vol. 1, pp. 213-218, July 1997.

M. Mraz, "The design of intelligent control of a kitchen refrigerator", Mathematics and Computers in Simulation - Transactions of IMACS, Elsevier, vol. 56, no. 3, pp. 259-267, June 2001. https://doi.org/10.1016/S0378-4754(01)00281-6 DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-4754(01)00281-6

G. de M. Jannuzzi, S. Lawaetz e H. Sharon, "Cost-benefit analysis of a refrigerator replacement program for low-income households in Brazil", U.S. Agency For International Development (USAID) - Economic Growth, Agriculture and Trade, Order No. PN-ADJ-546. Disponível em: http://pdf.usaid.gov/pdf_docs/PNADJ546.pdf. Acesso em 2008.

A. D. Little, "Opportunities for Energy Savings in the Residential and Commercial Sectors with High-Efficiency Electric Motors - Final Report",U.S. Department of Energy - Energy Efficiency and Renewable Energy.Disponível em: http://www.eere.energy.gov/EE/buildings.html. Acesso em 2008.

J. Yao, J. Krase e T. A. Lipo, "Design Considerations for Motor-Controller Integration of A Single Phase In-duction Motor Packaged Drive", IEEE International Electric Machines and Drives Conference - IEMDC, vol.2, pp.1239 - 1244, June 2003.

J.T. Boys, A.W. Green, "Current-forced single-phase reversible rectifier"; IEE Proceedings, vol. 136, Pt. B, no5, September 1989. https://doi.org/10.1049/ip-b.1989.0028 DOI: https://doi.org/10.1049/ip-b.1989.0028

F. V. da Silva, Comparação do desempenho de um sistema de refrigeração para resfriamento de líquido, controlado a diferentes modos de controle, Tese de Doutorado, Faculdade de Engenharia de Alimentos - FEA/UNICAMP, Brasil, 2003.

H. X. Li, H. B. Gatland, "Conventional Fuzzy Control and Its Enhancement", IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics-Part B: Cybernetics, vol. 26, no. 5, pp. 791-796, 1996. https://doi.org/10.1109/3477.537321 DOI: https://doi.org/10.1109/3477.537321

D. G. Holmes, A. Kotsopoulos, "Variable speed control of single and two phase induction motors using a three phase voltage source inverter". Proceedings of theIEEE Industry Applications Annual Meeting Conference, pp. 613-620, 1993.