Comparação do desempenho de sistemas de ar condicionado automóvel utilizando diferentes fluidos frigorigéneos

• Autor(a) principal: Meireles, Gonçalo André Jesus
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.8/8011
• topic: Fluidos frigorigéneos; Sistemas de ar condicionado automóvel; Análise de desempenho; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias

O presente trabalho apresenta uma perspetiva histórica da evolução dos sistemas de ar condicionado automóvel (MAC – Mobile Air Conditioning, na literatura inglesa) com enfoque nos sistemas de última geração, e das especificidades que resultam da introdução dos fluidos frigorigéneos utilizados na atualidade, nomeadamente o R1234yf e o R744 (CO2). Neste seguimento, os objetivos principais do presente trabalho consistem na identificação das principais alterações aos sistemas MAC com a introdução dos fluidos R1234yf e R744 (CO2), e o desempenho destes fluidos em comparação com o R134a, utilizado ao longo das últimas décadas. O presente estudo apresenta as modificações na constituição do sistema de ar condicionado que resultam da introdução do R1234yf e do R744 (CO2) como, por exemplo: a implementação de um permutador de calor interno (IHX - Internal Heat Exchanger¸ na literatura inglesa) para garantir um melhor desempenho; tubagens reforçadas para o R744 (CO2); sistemas de inertização para veículos que utilizam R1234yf; e outras inovações introduzidas nos sistemas MAC, como por exemplo, a garantia do seu funcionamento mesmo com o motor do veículo desligado. A análise comparativa do desempenho dos diferentes fluidos frigorigéneos em sistemas MAC permitiu retirar as seguintes conclusões: i) a diminuição do rendimento isentrópico do compressor traduz-se numa maior temperatura à saída do compressor e, numa diminuição do COP; ii) com a implementação de um permutador de calor interno (IHX) a capacidade de arrefecimento ou aquecimento aumenta, com consequente aumento do COP nestes sistemas; iii) o fluido R134a continua a ser o fluido com maiores valores de COP, no entanto o R1234yf apresenta valores muito semelhantes, sendo que a utilização de IHX garante um COP superior para o R1234yf; iv) de um modo geral observou-se que o aumento da temperatura de condensação provoca uma diminuição do COP, para qualquer um dos fluidos frigorigéneos analisados; v) apesar do bom desempenho do R1234yf, devido à sua inflamabilidade, existe uma preocupação ao nível da segurança com este fluido, pelo que o R744 (CO2) poderá ser uma alternativa interessante na utilização em sistemas MAC. No entanto, os resultados obtidos para o R744 (CO2) demonstram que o COP diminui de forma acentuada quando a temperatura ambiente é elevada.