Análise do Fluido Refrigerante R-744 na Refrigeração de Contêineres para Transporte Marítimo de Cargas Refrigeradas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Hornburg, Paulo
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/188237
Resumo: TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Naval.
id UFSC_5a5866d143470a95e0352d51c7c7140d
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/188237
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Análise do Fluido Refrigerante R-744 na Refrigeração de Contêineres para Transporte Marítimo de Cargas RefrigeradasTransporte MarítimoCargas RefrigeradasContainerR-744TranscríticoTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Naval.O transporte marítimo de cargas refrigeradas é empregado para a movimentação de cargas perecíveis e pode ser realizado através de diferentes tecnologias. Apesar da sua ampla utilização, observa-se que ainda há oportunidades de melhorias nesses sistemas referentes à eficiência energética e ao impacto ambiental causado por determinados fluidos refrigerantes. Uma das alternativas em relação ao uso de substâncias nocivas ao meio ambiente, como CFCs e HFCs, está associada ao uso de fluidos refrigerantes naturais. Este trabalho aborda uma revisão da literatura sobre o transporte marítimo de cargas refrigeradas até a introdução do container refrigerado, atualmente utilizado para o transporte de cargas nesse modal. As características principais desses contêineres quanto às suas unidades de refrigeração são apresentadas. A utilização do fluido refrigerante natural CO2 remete a operação de ciclos transcríticos de refrigeração, processo caracterizado pela não condensação do fluido. O ciclo de refrigeração desses contêineres é analisado através de um modelo matemático que realiza o cálculo do desempenho do sistema em diferentes condições operacionais. O modelo matemático foi desenvolvido a partir dos fundamentos termodinâmicos e de transferência de calor. É simulado também, para efeitos de comparação, um ciclo com o refrigerante atualmente mais utilizado nesse mercado, o R-134. Finalmente uma simulação de otimização é realizada para a obtenção da melhor performance possível de um sistema operando com o refrigerante natural R-744, e a análise do comportamento do ciclo transcrítico. Os resultados mostram que quando operando sob temperaturas ambiente baixas, onde os sistemas com ambos fluidos operam ciclos subcríticos, o R-744 mostra-se competitivo quanto à eficiência energética, porém perde esta vantagem conforme for maior a temperatura ambiente, chegando a uma eficiência 24% menor próximo a temperatura crítica de 31°C. Como as condições de operação no mercado têm temperaturas ambiente maiores, a utilização do R-744 necessita da operação em um ciclo transcrítico, onde a desvantagem em relação ao R-134a chega a 56% em média. Esta desvantagem pode ser reduzida com a compensação de outros fatores como a eficiência do compressor, além de poder ser considerada aceitável tendo em vista o apelo ambiental deste refrigerante.The maritime transport of refrigerated cargo is applied to perishable goods carriage and may be performed by using different technologies. Although its wide utilization, there are still great opportunities for improvements in those systems, regarding energetic efficiency and the environmental impact, caused by the use of determined refrigerant fluids. One of the alternatives regarding the use of substances with damage potential to the environment, such as CFCs and HFCs, is associated with the adoption of natural refrigerant fluids. This work approaches a literature revision about maritime transport of refrigerated cargo to the introduction of the refrigerated container for cargo transport. The main characteristics of refrigerated containers regarding its refrigerating units are presented. Adoption of the natural refrigerant CO2¬ refers to transcritical operating refrigeration cycles, a process that is characterized by impossible fluid condensation. The refrigeration systems for these containers is simulated through the use of an algorithm for performance calculations of the system under different conditions. The simulation of a refrigeration cycle with the most used refrigerant currently, R-134a is also performed for comparison purposes and lastly, the simulation of an optimization routine is performed for the determination of the compressor discharge pressure that maximizes the system’s performance operating with the natural refrigerant R-744 and the analysis of the transcritical refrigerating cycle. Results show that when operating under low ambient temperatures, where the systems with both fluid operate subcritical cycles, R-744 is competitive regarding energetic efficiency, but loses advantage as ambient temperature grows, becoming 24% less efficient when close to its critical temperature of 31°C. As conditions for operation in the market have higher ambient temperatures, the utilization of R-744 needs the operation of a transcritical cycle, where the disadvantage comparing to R-134a is about 56%. This disadvantage can be reduced by other factor such as a higher compressor efficiency, and also be tolered considering the environmental appeal of this refrigerant.Joinville, SCSilva, Diogo Lôndero daUniversidade Federal de Santa CatarinaHornburg, Paulo2018-07-13T16:44:19Z2018-07-13T16:44:19Z2018-07-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis58 f.application/pdfhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/188237porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-07-13T16:44:19Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/188237Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732018-07-13T16:44:19Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise do Fluido Refrigerante R-744 na Refrigeração de Contêineres para Transporte Marítimo de Cargas Refrigeradas
title Análise do Fluido Refrigerante R-744 na Refrigeração de Contêineres para Transporte Marítimo de Cargas Refrigeradas
spellingShingle Análise do Fluido Refrigerante R-744 na Refrigeração de Contêineres para Transporte Marítimo de Cargas Refrigeradas
Hornburg, Paulo
Transporte Marítimo
Cargas Refrigeradas
Container
R-744
Transcrítico
title_short Análise do Fluido Refrigerante R-744 na Refrigeração de Contêineres para Transporte Marítimo de Cargas Refrigeradas
title_full Análise do Fluido Refrigerante R-744 na Refrigeração de Contêineres para Transporte Marítimo de Cargas Refrigeradas
title_fullStr Análise do Fluido Refrigerante R-744 na Refrigeração de Contêineres para Transporte Marítimo de Cargas Refrigeradas
title_full_unstemmed Análise do Fluido Refrigerante R-744 na Refrigeração de Contêineres para Transporte Marítimo de Cargas Refrigeradas
title_sort Análise do Fluido Refrigerante R-744 na Refrigeração de Contêineres para Transporte Marítimo de Cargas Refrigeradas
author Hornburg, Paulo
author_facet Hornburg, Paulo
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Silva, Diogo Lôndero da
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Hornburg, Paulo
dc.subject.por.fl_str_mv Transporte Marítimo
Cargas Refrigeradas
Container
R-744
Transcrítico
topic Transporte Marítimo
Cargas Refrigeradas
Container
R-744
Transcrítico
description TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Naval.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-07-13T16:44:19Z
2018-07-13T16:44:19Z
2018-07-05
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/188237
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/188237
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 58 f.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Joinville, SC
publisher.none.fl_str_mv Joinville, SC
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652137189605376

Registros relacionados