Modelo de sistema de refrigeração por absorção alimentado por energia solar e aplicado ao ar condicionado

Abstract

Resumo: Hoje em dia há uma demanda crescente por condicionamento de ar. Este evento ocorre principalmente em países em desenvolvimento, como exemplo, Índia e Brasil. Isso acarreta em aumento na demanda de energia, a qual pode aumentar ainda mais a crise energética e ambiental. Pensando na necessidade de equipamentos de ar condicionado serem mais eficientes e partindo-se do princípio de que quanto mais quente está o ambiente, maior é a necessidade de condicionar o ar, iniciamos os estudos da utilização de sistemas de refrigeração por absorção, que se ocupa da energia térmica para refrigerar, utilizando fontes primária não convencionais como o caso da energia solar, praticamente sem consumo de energia elétrica. Para avaliar a eficiência energética de um refrigerador utiliza-se o COP. Sabendo disto, esta dissertação apresenta a modelagem termodinâmica de um sistema de refrigeração single-effect, bem como uma análise exergética. O modelo termodinâmico do refrigerador foi desenvolvido com base nos princípios de conservação de massa e energia, em regime permanente, e foi implementado utilizando o software Engineering Equation Solver (EES). Em relação ao desempenho do refrigerador modelado, foi obtido um valor de COP de 0,729 e mostrou que as irreversibilidades são maiores no trocador de calor, no gerador e no absorvedor. Também foi adaptado um refrigerador Consul para utilizar energia solar de um coletor.

Abstract: Nowadays there is an increasing demand for air conditioning. This event takes place mainly in developing countries, for example, India and Brazil. This leads to an increase in energy demand, which can increase even more, the energy and environmental crisis. Thinking about the need for more efficient air conditioning equipment and assuming that the hotter the environment, the greater the need to condition the air, we started studies on the use of absorption refrigeration systems, which use energy thermal for cooling, using non-conventional primary sources such as solar energy, with practically no electricity consumption. To assess the energy efficiency of a refrigerator, the COP is used. Knowing this, this dissertation presents the thermodynamic modeling of a single-effect refrigeration system, as well as an exergy analysis. The thermodynamic model of the refrigerator was developed based on the principles of conservation of mass and energy, in steady state, and was implemented using the Engineering Equation Solver (EES) software. Regarding the performance of the modeled refrigerator, a COP value of 0.729 was obtained and showed that irreversibilities are greater in the heat exchanger, generator and absorber. A Consul refrigerator was also adapted to use solar energy from a collector