Análise exergética experimental de uma unidade de refrigeração por absorção de 5 TR movida a gás liquefeito de petróleo (GLP) e/ou gases de exaustão

Abstract

Resumo: Este trabalho investigou uma unidade experimental de refrigeração por absorção de 5 toneladas de refrigeração, TR, montada em laboratório para produção de frio e calor. A metodologia foi baseada no uso da 1ª e 2ª Leis da Termodinâmica para avaliar as eficiências energética (1ª Lei) e exergética (2ª Lei) do sistema. O trabalho consistiu na utilização, caracterização e instrumentação de um sistema de absorção comercial montado em laboratório. No estágio final, utilizando medições experimentais, uma análise térmica e exergética do sistema foi realizada, visando a otimização dos parâmetros de operação e projeto para um máximo desempenho termodinâmico do sistema. Os resultados mostraram máximos de eficiências térmica e exergética para a unidade otimizada duplamente, em relação à vazão mássica de água dos lados frio e quente do refrigerador por absorção. Foi observada uma variação de 30% e 50% nas eficiências de 1ª e 2ª Leis, respectivamente, na faixa de vazão analisada experimentalmente, demonstrando a importância do ótimo encontrado para máximo desempenho termodinâmico e, portanto, mínimo consumo de energia.

Abstract: This study investigated a 5 tons of refrigeration, TR, experimental absorption refrigeration unit assembled in the laboratory to produce cold and heat. The methodology was based on the use of the first and second law of thermodynamics to evaluate either the energetic (or first law) or the exergetic (second law) efficiencies of the system. The work consisted of the utilization of a commercial absorption system assembled in the laboratory, its characterization and instrumentation. In a final stage, using the experimental measurements, a thermal and exergetic analysis of the system was performed, aiming the optimization of the operating and project parameters for maximum thermodynamic performance of the system. The results show maxima for the thermal and exergetic efficiencies for the two-way optimized unit, with respect to water mass flow rates of the cold and hot sides of the absorption refrigerator. It was observed a 30% and 50% variation in the first and second law efficiencies, respectively, in the water mass flow rates ranges analyzed in the experiments, which stresses the importance of the optima found for maximum thermodynamic performance, and therefore minimum energy consumption.