Modelação de um sistema de refrigeração por absorção

• Autor(a) principal: Sousa, Bruno Filipe Correia Rocha
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/8127
• topic: Engenharia mecânica; Refrigeração; Termodinâmica; Eficiência energética

O desenvolvimento actual das tecnologias de refrigeração, nomeadamente dos sistemas de refrigeração por absorção tornou este tipo de solução, uma alternativa economicamente viável em relação aos mais tradicionais sistemas de refrigeração que recorrem ao ciclo de compressão de vapor. Os equipamentos de refrigeração por absorção, também denominados chillers de absorção, são amplamente usados na indústria sobretudo onde existem processos com libertação de calor que muitas vezes é desperdiçado para a atmosfera. Esta energia térmica desperdiçada, sob a forma de vapor ou água quente, permite accionar os chillers de absorção que necessitam de uma fonte quente para funcionarem. A refrigeração por absorção permite reduzir significativamente o consumo de energia eléctrica em relação aos sistemas de compressão de vapor, e tendo em consideração a conjuntura energética actual é importante reduzir a demanda de energia neste tipo de equipamentos. O presente trabalho de dissertação tem como objectivo a modelação de um sistema de refrigeração por absorção que simule o comportamento de um equipamento de absorção real. Para tal, pretende-se criar um modelo termodinâmico que represente o conceito de um sistema de refrigeração por absorção. Para a simulação termodinâmica do ciclo de absorção foi usada a ferramenta de cálculo computacional EES (Engineering Equation Solver). Este programa permitiu modelar o sistema e calcular os parâmetros relevantes, nomeadamente as propriedades da mistura de fluidos, o coeficiente de desempenho (COP) e a capacidade de refrigeração. Foram estudadas algumas soluções de optimização do sistema obtido inicialmente através da simulação de diversas configurações alternativas. Para estes sistemas foram testados diferentes parâmetros de entrada, nomeadamente a quantidade de calor fornecido ao ciclo, eficiência da bomba de circulação do fluido e temperatura de refrigeração. Os resultados obtidos demonstraram que o sistema de absorção de simples efeito consegue atingir um COP com valor de 0,434, evidenciando uma boa aproximação em relação a trabalhos realizados por outros autores. Por fim, concluiu-se que a introdução de permutadores de calor adicionais, tanto do lado da solução como do lado do refrigerante são fundamentais para um melhor aproveitamento do calor fornecido, contribuindo para um respectivo aumento no desempenho do sistema.