Análise das condições de utilização de permutadores de calor de modo a serem economicamente rentáveis

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica Perfil Energia, Refrigeração e Climatização

Neste trabalho pretende-se abordar alguns assuntos referentes à utilização de permutadores de calor em sistemas AVAC. Uma vez que os sistemas AVAC tratam o ar ambiente para depois o insuflar nos espaços climatizados, é importante abordar alguns componentes de psicrometria, como as propriedades psicrométricas e o diagrama psicrométrico. Posteriormente aborda-se a teoria dos permutadores de calor e apresenta -se os tipos mais utilizados em AVAC. A parte mais importante do trabalho consiste na criação de um algoritmo em Excel que permite, através da inserção de alguns dados, calcular a poupança anual obtida com a implementação de permutadores de calor e o tempo de amortização do investimento feito na aquisição do equipamento. Considerando o perfil de temperaturas horárias anuais de três cidades portuguesas (Bragança, Beja e Peniche), são feitos estudos,através do algoritmo, que permitem tirar algumas conclusões sobre a rentabilidade da utilização de PC em Portugal Continental. Finalmente, aborda-se um processo que possibilita uma melhoria da permuta de calor entre os caudais de ar presentes no PC e realiza-se um estudo para perceber qual o aumento da poupança anual com a aplicação do mesmo.

Abstract: This work intends to address some issues concerning the use of heat exchangers in HVAC systems. It’s important to talk about psychrometric components like psychrometric properties and psychrometric chart once that the HVAC systems treat the dry air to inflate in the air-conditioning spaces. Later discusses the theory and the types of heat exchangers more used in HVAC. The most important part of this work consists in the creation of an algorithm in Excelthat allows, through the insertion of some data, calculate the annual savings achieved with the implementation of heat exchangers and the time of amortization of investment resulting from the acquisition of equipment. Considering the hourly temperature annualprofile of three Portuguese cities (Bragança, Beja e Peniche), some studies are made by means of this algorithm, which enables us to draw some conclusions about the profitability of using heat exchangers in Portugal Finally, we analyze a process that enables an improvement in the exchange of heat between the air flows inside the heat exchanger and performs a study to see the increase in annual savings due to the implementation of the process.