Revista Ciência Agronômica (Jun 2013)
A Mathematical model for the cold storage of agricultural products Modelo matemático de câmara fria para armazenamento de produtos agrícolas
Abstract
Studies of control strategies for refrigeration systems observe, among other variables, the dynamic behavior of temperature and the consumption of electrical energy. Aiming to contribute to these studies, this work presents the proposal and validation of a mathematical model for the cooling system of a cold-storage unit. The model approximates the dynamics and interdependence of the variables, to first-order systems with time delay and the summation of effects. The input variables available are the frequency of compressor activation and the thermal load imposed on the unit, and as output variables, the air temperature both at the evaporator inlet and at the centre of the chamber, as well as the electrical power consumed by the compressor. The results obtained were satisfactory, with an error of less than 0.11 ºC for the air temperature at the evaporator inlet, of less than 0.09 ºC for the temperature at the centre of the chamber, and of less than 1% for the electrical energy consumed.Os estudos de estratégias de controle para sistemas de refrigeração observam, entre outras variáveis, o comportamento dinâmico da temperatura e da energia elétrica consumida. Com o objetivo de contribuir com estes estudos, o presente trabalho apresenta a proposta e a validação de um modelo matemático do sistema de refrigeração de uma câmara fria. O modelo aproxima a dinâmica e a interdependência das variáveis a sistemas de primeira ordem com tempo de atraso e somatória de efeitos. Como variáveis de entrada tem-se a frequência de acionamento do compressor e a carga térmica imposta à câmara e como variáveis de saída as temperaturas do ar na entrada do evaporador e no centro da câmara, bem como a potência elétrica consumida pelo compressor. Os resultados obtidos foram satisfatórios, com erro menor que 0,11 ºC para a temperatura do ar na entrada do evaporador, menor que 0,09 ºC para a temperatura do ar no centro da câmara e menor que 1% para energia elétrica consumida.
