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Abstract

Focado na necessidade atual de conservação energética, bem como no paradigma de monitorização e controlo associado à nova revolução industrial, este projeto visa a otimização energéticade uma máquina de extração de bebidas.

As máquinas de extração de bebidas têm um funcionamento semelhante às máquinas frigoríficas, cujo sistema de refrigeração se baseia no ciclo de compressão do vapor, amplamente utilizadonessas aplicações. Os aparelhos frigoríficos têm como única preocupação a temperatura no meioa arrefecer, pelo que o consumo energético não é tido em conta. No caso da máquina em estudoneste trabalho, esta opera de forma cíclica, sendo inicialmente ligada até atingir uma determinadaquantidade de gelo e posteriormente desligada durante 20 minutos em cada ciclo.

Nesta dissertação, realiza-se um estudo às trocas de calor que ocorrem com a máquina deextração de bebida, descritas em formas de equação, e construido um modelo termodinâmico,desenvolvido recorrendo à ferramenta de cálculo Matlab, que permite simular o comportamentoda máquina. Cada elemento influenciador é validado, reproduzindo ciclos de controlo semelhantesnuma máquina de teste e comparando com o comportamento obtido pelo modelo.

Como resultado final, é apresentado uma proposta de controlo alternativa ao controlo padrão,para reduzir os consumos energéticos da máquina tendo em conta o perfil de utilização de cadaposto de venda (sem que nada seja danificado para tal).

Alternate abstract:

Focused on the current need for energy conservation, as well as on the monitoring and control paradigm associated with the new industrial revolution, this project aims to energetically optimize a beverage extraction machine.

Beverage extraction machines work similarly to refrigeration machines, whose refrigeration system is based on the vapor compression cycle, widely used in those applications. Refrigerators only concern is the temperature in a closed environment to be cooled, so energy consumption is not taken into account. In the case of the machine under study, it turns on until it reaches a certain amount of ice, then turns off for 20 minutes, and repeats this cycle successively.

In this thesis, a study of the heat exchanges that occur within the beverage extraction machine is made, described in equation forms, and a thermodynamic model is built, developed using Matlab calculation tool, which allows a simulation of the behavior of the machine. Each influencing element is validated, reproducing similar control cycles on a test machine and comparing it with the behavior obtained by the model.

An alternative control proposal to the standard control is presented as result, to reduce the energy consumption of the machine, taking into account the profile of each point of sale (without damaging anything).

Details

Title
Sistema de monitorização e controlo de máquina de extração de bebidas
Author
da Silva, Flávio Dias
Publication year
2022
Publisher
ProQuest Dissertations & Theses
ISBN
9798382387550
Source type
Dissertation or Thesis
Language of publication
Portuguese
ProQuest document ID
3082132965
Copyright
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