Análise termodinâmica de um sistema de refrigeração por compressão de vapor

• Processo: 07/07393-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2008
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2009
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: José Vicente Hallak d´Angelo
• Beneficiário: Natalia Bonifacio Marteleto
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Exergia Refrigeração Termodinâmica química
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Exergia | experimental | Refrigeração | Simulação | Termodinâmica | Sistemas de Refrigeração

Resumo

Em muitas indústrias de processos químicos, a refrigeração é uma etapa de grande importância, na qual o engenheiro químico tem uma atuação fundamental na etapa de dimensionamento de equipamentos, escolha do refrigerante mais adequado e avaliação de desempenho dos sistemas de refrigeração. As técnicas tradicionais de avaliação desses sistemas geralmente determinam sua eficiência por meio de balanços de energia para estimar perdas por transferência de calor e trabalho entre o sistema e sua vizinhança. Esta eficiência é comumente expressa em termos do coeficiente de desempenho – COP (do inglês “coefficient of performance”). Os balanços de energia são métodos de análise baseados na Primeira Lei da Termodinâmica. Porém, é preciso avaliar também o desempenho dos processos de refrigeração sob a ótica da Segunda Lei da Termodinâmica, que considera as variações que ocorrem na qualidade da energia disponível. Este método é determinado “Análise Exergética” e sua utilização permite determinar não só a magnitude, mas também a localização das maiores perdas de qualidade de energia no processo e assim propor alterações que tenham como resultado final uma economia de energia no processo. Neste projeto de pesquisa, propõe-se a análise termodinâmica de um sistema experimental de refrigeração por compressão de vapor e também sua simulação para permitir uma ampliação da análise das variáveis do processo. Será avaliada a influência da temperatura e pressão em cada linha, vazão do refrigerante e potência do compressor, sobre as perdas exergéticas ocorridas no ciclo, buscando propor condições que otimizem o desempenho do mesmo. Será utilizado um simulador comercial (Hysys© versão 2.2) para simular o sistema experimental e também as condições propostas, gerando os dados necessários aos cálculos das perdas de exergia do sistema. (AU)