Revista de Engenharia Mecânica Aplicada

Abstrato

Nova Estratégia de Controlo para um Sistema Híbrido de Bomba de Calor Terrestre acoplado a uma Torre de Refrigeração de Circuito Fechado

Zoi Sagia e Constantinos Rakopoulos

Os sistemas híbridos de bomba de calor de fonte terrestre (HGSHPSs), que incluem torres de refrigeração, são amplamente utilizados para melhorar a eficiência dos sistemas de bomba de calor de fonte terrestre (GSHPSs) em aplicações dominadas pelo arrefecimento. É examinado um edifício de escritórios grego com uma área total refrigerada de 1.000 m2. Todo o sistema é modelado utilizando o TRNSYS 17. O funcionamento do sistema é optimizado utilizando o TRNOPT 17 de modo a satisfazer a carga máxima de arrefecimento durante o período de arrefecimento líquido, quando não ocorrem cargas de aquecimento, minimizando a profundidade dos Permutadores de Calor do Solo (GHEs). Três estratégias de controlo, baseadas na observação contínua de temperaturas críticas, são aplicadas ao sistema otimizado. Cada estratégia tenta alcançar uma otimização adicional da operação do HGSHPS, minimizando o consumo de energia elétrica. No primeiro, a torre de refrigeração é ligada quando a diferença entre a temperatura do fluido que sai das bombas de calor e a temperatura do bolbo húmido do ar ambiente ultrapassa os 10°C. No segundo, a torre de refrigeração é ligada quando a temperatura do fluido que sai dos GHEs é superior a 28°C. No terceiro, a torre de refrigeração começa a operar quando a temperatura do fluido que sai das bombas de calor é superior a 32°C. Cada um destes pontos de controlo é normalizado pela temperatura do fluido que sai do lado quente do permutador de calor, que se encontra entre o circuito de terra e o circuito da torre de refrigeração de circuito fechado. Os novos set points definem três novas estratégias de controlo que são examinadas de forma a conseguir uma melhoria adicional no funcionamento do HGSHPS.