Avaliação termodinâmica experimental de um sistema de resfriamento evaporativo do tipo direto.

Abstract

Resumo : Os sistemas de resfriamento evaporativo são utilizados em vários processos industriais, dentre eles: resfriamento de água em torres evaporativas, condensadores evaporativos, resfriadores de líquidos, resfriamento em locais com aplicações de geração de calor além de resfriamento para conforto animal. Todavia, são pouco utilizados para conforto ou alívio térmico humano quando comparado à sistemas tradicionais de refrigeração. O processo de resfriamento evaporativo destinado a resfriamento para alívio ou conforto térmico humano se destaca por oferecer condição de resfriamento com o mínimo gasto energético e com a mínima agressão ao meio ambiente, que se embasa principalmente no fato de esses sistemas utilizarem fluidos naturais, como ar e água, que não emitem gases de efeito estufa, diferentemente de outros fluídos artificiais utilizados em sistemas tradicionais de refrigeração. Tal característica tem intensificado estudos no campo da engenharia térmica, com objetivo de reforçar a resposta pela crescente demanda de conforto térmico. Sendo assim, esse trabalho contribui de forma a avaliar um sistema de resfriamento evaporativo direto (RED) em relação à efetividade correlacionada às condições ambientes do local, bem como levantar o índice de aplicação de sistemas de resfriamento evaporativo na região de Palotina-PR, onde foram realizados os experimentos com o equipamento em operação. Dessa maneira, avaliou-se a capacidade efetiva de resfriamento do ar através de um resfriador com capacidade máxima de vazão de 23.000 m³/h de ar. Os experimentos foram realizados durante 05 dias da primavera de 2021 na cidade de Palotina-PR, Brasil. Como parâmetros essenciais na análise de efetividade de resfriamento do ar, avaliou-se a variação de temperatura proporcionada pelo resfriador em vazões médias de ar, bem como umidade relativa do ambiente na entrada do resfriador. De acordo com a análise, se concluiu que condições do ar na entrada com maior temperatura e menor umidade favoreceram de forma direta o aumento da efetividade de resfriamento, entretanto os pontos médios maiores de 66% foram considerados baixos, concluindo-se que o resfriador possui uma efetividade baixa. Para mais, foi avaliado a variação de consumo de água do equipamento de maneira direta, com leitura manual. A vazão máxima encontrada via medição direta foi de 37,3 ± 1,3 l/h.