ANÁLISE ENERGÉTICA E EXERGÉTICA DE UMA MÁQUINA DE REFRIGERAÇÃO POR ABSORÇÃO AMÔNIA-ÁGUA
Enzo Ocanha1; Jacqueline Copetti1
1 Universidade do Vale do Rio dos Sinos - UNISINOS
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0253
Resumo
Os sistemas de refrigeração por absorção têm enfrentado, há algum tempo, um ressurgimento de interesse, principalmente devido à restrição de uso de refrigerantes halogenados e ao crescente custo da energia elétrica, a nível mundial. No entanto, os sistemas de refrigeração por absorção comumente apresentam uma maior complexidade construtiva do que os sistemas convencionais, de refrigeração por compressão de vapor. Nesse cenário, a simulação numérica e a análise paramétrica dos ciclos de absorção são de grande importância, poupando tempo e recursos na avaliação de mudanças e melhorias no ciclo. O presente trabalho aborda uma análise energética e exergética de uma máquina de absorção amônia-água de 13,3 kW de capacidade de refrigeração operando em regime permanente, utilizando um modelo numérico desenvolvido no EES. Essa máquina é do tipo simples estágio, com recuperações de calor no absorvedor de alta temperatura e no retificador, sendo acionada por queima direta de GLP ou GN. Os principais componentes do ciclo analisado são o queimador, o conjunto gerador-retificador, o condensador, o pré-resfriador de condensado - HX1, o evaporador, o absorvedor de alta temperatura, resfriado pela solução forte - ABS1, o absorvedor resfriado por ar ambiente, a bomba de solução e três dispositivos de expansão. O modelo numérico proposto baseia-se em balanços de massa, energia e exergia para cada componente do sistema, levando em consideração as propriedades termodinâmicas dos fluidos refrigerante e absorvente e as equações relacionadas às transferências de calor. Esse modelo numérico permitiu a quantificação das taxas de calor e de exergia transferidas nos componentes, das eficiências exergéticas desses componentes e do COP do ciclo, sob diversas condições operacionais e ambientais. Os resultados obtidos foram validados com dados experimentais obtidos na literatura e com dados informados pelo fabricante da unidade. A validação indicou erros de menos de 5% no COP para a maioria dos casos a partir da variação da temperatura de forn
Palavras-chave: Refrigeração por absorção; Amônia-água; Análise paramétrica; Análise energética e exergética