Orientador: Jose Tomaz Vieira Pereira

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: No presente trabalho realizou-se a avaliação energética e exergética de um sistema de refrigeração por absorção (amônia-água) para produção de gelo instalado na Universidade Estadual de Campinas UNICAMP, Brasil. A unidade experimental, construída pela empresa MADEF S.A. (RS, Brasil),...

Resumo: No presente trabalho realizou-se a avaliação energética e exergética de um sistema de refrigeração por absorção (amônia-água) para produção de gelo instalado na Universidade Estadual de Campinas UNICAMP, Brasil. A unidade experimental, construída pela empresa MADEF S.A. (RS, Brasil), trabalha com o par refrigerante amônia-água e tem capacidade frigorífica nominal de 23,2 kW e temperatura de evaporação de -10 graus C. A fonte de calor utilizada é vapor de processo (0,2 MPa), aproximadamente 130oC,com uma potência equivalente a 46,5 kW. Para realização da avaliação foi montada toda a infraestrutura necessária para instalação e operação do sistema de refrigeração, assim como uma câmara para estocagem do gelo produzido. Durante os teste foram coletados dados de temperatura e pressão em diversos pontos através de um sistema de aquisição de dados via computador. A aplicação de uma metodologia de avaliação de segunda lei possibilitou calcular as eficiências e as irreversibilidades envolvidas em cada um dos equipamentos do sistema. O sistema apresentou um COP de 0,36 e uma eficiência exergética de 0,10. As maiores irreversibilidades apresentadas se localizaram no gerador (28,8%), no trocador de soluções rica x pobre (22,5 %) e absorvedor (12,2%). O sistema produziu, em média, o equivalente a 4 toneladas de gelo por dia (24 horas). Finalmente, são apresentados os diagramas de fluxo de energia e fluxo de exergia para ciclo. Os resultados obtidos nos permitem afirmar a viabilidade técnica do uso desta tecnologia para produção de gelo, assim como, sugerir estudos e modificações a serem realizados a fim de se aumentar a eficiência do ciclo. Da experiência obtida durante a montagem e operação da instalação pode-se desenvolver um Manual de Operação do Sistema Refrigeração por Absorção Instalado na UNICAMP, apresentado em anexo a este trabalho. A unidade experimental montada permitirá ainda atender a demanda de gelo em toda a universidade, além de ser um local para divulgação da tecnologia de absorção

Abstract: In this work it was done an energetic and axergetic evaluation of an absorption refrigeration system for ice production installed at the Campinas State University (UNICAMP), Brazil. The experimental equipement was built by the entreprise MADEF S.A. (RS, Brazil) and it works with the...

Abstract: In this work it was done an energetic and axergetic evaluation of an absorption refrigeration system for ice production installed at the Campinas State University (UNICAMP), Brazil. The experimental equipement was built by the entreprise MADEF S.A. (RS, Brazil) and it works with the refrigerant pairammonia-water. Its refrigeration capacity is 23,2 kW at - 10 degrees C of evaporation temperature. The input of heat is done by saturated vapor at 0,2 MPa (130 degrees C) equivalent to 46,5 kW. To make possible the tennodynamic evaluation alI requirements to equipement installations were done including an insulated room for ice stockage. During the. tests temperature and pressure datas were collected by a computer acquisition system. Values of solution and refrigerantconcentrationsweremeasuredby empiricalmethods. The application of an energetic and exergetic evaluation made it possible to calculate the efficiencies and evaluate the irreversibilities in each equipement of the system. The results showed a COP of 0,36 and an exergetic efficiency of 0,10. The greater irreversibilities were found in the generator (28,8%), solution heat exchanger (22,5%) and in the absorber (12,2%). The system was able to produce 4 tons of ice/24 hours. The diagrams of the energetic and exergetic flows are presented. From the results we can confirm the technical viability of the use of absorption refrigeration technology for ice-making. From the adquired experience during the installation and operation of the system, has been done and presented as an annex to this work, a manual on the operation procedure of the absorption refrigeration system