Resumo: Este trabalho teve como objetivo analisar experimentalmente um sistema de refrigeração por compressão de vapor operando com o hidrocarboneto propano (R290) em substituição ao refrigerante HCFC22, visando atender as necessidades do mercado atual de refrigeração comercial, que busca alternativas que atendam à exigência de substituição gradual dos refrigerantes hidroclorofluorcarbonados (HCFC's). O estudo foi realizado em um mini-tanque de resfriamento de leite, produzido comercialmente para operar com o refrigerante 22. Foram analisadas as influências da temperatura do fluido no interior do tanque e da temperatura do ar de resfriamento do condensador sobre parâmetros de desempenho do ciclo de compressão como: pressão de condensação, pressão de evaporação, coeficiente de desempenho, efeito frigorífico, trabalho de compressão, taxa específica de transferência de calor no condensador, temperatura do refrigerante na descarga do compressor e volume específico do refrigerante na aspiração do compressor. Além da análise energética, este trabalho apresenta a análise exergética do ciclo operando com R290 em comparação com o ciclo operando com R22. As medidas experimentais foram realizadas em condições de regime permanente, verificado quando não se observaram variações significativas na temperatura do refrigerante em diversos pontos do ciclo. A temperatura do fluido do tanque e a temperatura do ar de resfriamento do condensador foram mantidas constantes através de resistências elétricas imersas na água contida no tanque e na entrada do condensador, respectivamente. A análise de resultados mostrou que é possível a substituição do refrigerante R22 pelo R290 no sistema estudado, sendo observado que o sistema operando com R290 apresentou desempenho energético equivalente ao apresentado pelo R22. Foi verificado que a eficiência exergética do sistema operando com R290 foi igual ou superior à obtida com R22. Observou-se ainda um menor consumo de energia elétrica pelo sistema nos testes de resfriamento utilizando propano como refrigerante. Ver menos

Abstract: In order to meet the requirements of the commercial refrigeration market, which demands for alternatives to substitute gradually the use of refrigerants such as hydroclorofluorcarbons (HCFC's), this research had the aim to analyze experimentally a mechanical vapor-compression refrigeration system operating with hydrocarbon propane (R290) as an alternative for R22. This study was made in a small tank for milk refrigeration, commercially built to operate with the refrigerant HCFC22. It was analyzed the influences of the factors: temperature of the water inside the tank and temperature of the cooling air at the entrance of the condenser, on the performance of the compression cycle. The following parameters were determined: evaporating pressure, condensing pressure, coefficient of performance, refrigeration capacity per unit mass of refrigerant flow, compression work, rate of heat transfer per unit mass of refrigerant flow at the condenser, refrigerant discharge temperature at the compressor outlet and specific volume of the refrigerant at the compressor inlet. In order to verify which refrigerant fluid realizes the best usage of the available work, it was made, besides an energetic analysis, a comparative exergetic analysis of the cycles. The experimental measures were made at steady state conditions, verified when no significant variations of refrigerant temperatures in several parts of the cycle were observed. The water temperature inside the tank and the air temperature, at the entrance of the condenser, were kept constant by using electrical resistances. The analysis of the results showed that R290 could be used as a substitute for R 22 to the studied system. It was observed that the energetic performance of the system working with R290 was better than the obtained using R22. The exergetic efficiency of the system using R290 was equal or greater than that obtained using R22. A less electrical energy consumption was obtained in the cooling experiments using R290 as refrigerant. Ver menos