Resumo: Este trabalho apresenta uma análise técnica e econômica da substituição parcial de um sistema de refrigeração por compressão de vapor por um sistema de absorção água-amônia e sua integração energética com um abatedouro de aves. Na primeira parte do trabalho, é desenvolvido um quadro geral para a modelagem termodinâmica de um sistema de refrigeração por ciclo de absorção utilizando a mistura água-amônia, a fim de se avaliar condições operacionais e parâmetros de projeto. Desenvolve-se também modelos para pré-dimensionamento dos principais equipamentos presentes no sistema, como trocadores de calor e coluna de recheio. A influência das temperaturas de operação, eficiência e disposição dos trocadores de calor e diferentes configurações do ciclo (GAX - "Generator-Absorber heat eXchange" e simples estágio) são analisadas e comparadas no intuito de se verificar o efeito no desempenho do sistema. Na segunda parte, são analisadas práticas viáveis para recuperação material e energética dos subprodutos do abate de aves, com o intuito de se obter energia térmica com baixo custo e integração com o sistema de refrigeração por absorção. Na terceira e última parte do trabalho, um estudo de viabilidade econômica é realizado, com o intuito de se obter o retorno do investimento, considerado pela substituição da energia elétrica por energia térmica. Os resultados da investigação mostram que os trocadores de calor aumentam o desempenho do ciclo significativamente (mais de 40 %), sendo o pré-aquecedor de solução rica indispensável. O sistema GAX mostrou-se uma alternativa potencial para obtenção de maiores valores para o coeficiente de desempenho, entretanto sua vantagem energética sofre significativas limitações de alguns parâmetros, como o desnível térmico entre gerador e absorvedor. Considerando, assim, a validade das técnicas de recuperação energética a partir dos subprodutos do abate de aves e a utilização do sistema de absorção, o abatedouro tem enorme potencial de recuperação energética em pequena e grande escala, possibilitando maior sustentabilidade ambiental e econômica Ver menos

Abstract: This work presents a technical and economic analysis of partial replacement of a vapor compression refrigeration system for an ammonia-water absorption system and its energetic integration with a poultry slaughterhouse. In the first part of this work, is developed a general framework for the thermodynamic modeling of a system of absorption refrigeration cycle using ammonia-water mixture in order to evaluate operating conditions and design parameters. It is also developed models for pre-sizing of major equipment in the system, such as heat exchangers and packed column. The influence of operation temperatures, efficiency and arrangement of heat exchangers and different configurations of the cycle (GAX - "Generator-Absorber heat eXchange and single stage) are analyzed and compared in order to verify the effect on system performance. In the second part, is discussed practical feasible to recover material and energy by-products from slaughtered poultry, in order to obtain thermal energy with low costs and integration with the absorption refrigeration system. In the third and final section, an economic feasibility study is conducted in order to obtain the return on investment, considered by the substitution of electricity by thermal power. Research results show that the heat exchangers increase the cycle performance significantly (more than 40 %), and the rich solution preheater is indispensable. The GAX system proved to be a potential alternative to obtain higher values for the coefficient of performance, however, its energy advantage suffers significant limitations of some parameters, such as the thermal gradient between the generator and absorber. Considering, therefore, the validity of the techniques of energy recovery from by-products from slaughtered poultry and the use of absorption system, the slaughterhouse has enormous potential for energy recovery in small and large scale, allowing for greater environmental and economic sustainability Ver menos