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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35675| Título: | Análise teórica do coeficiente de desempenho de sistemas de refrigeração em cascata operando com R134a/CO2 e Amônia/CO2 |
| Título(s) alternativo(s): | Theoretical analysis of the coefficient of performance of cascade cooling systems operating with R134a/CO2 and Ammonia/CO2 |
| Autor(es): | Cavalli, Heitor Augusto Pinto Gebauer, Lucas Hermogenes |
| Orientador(es): | Marcelino Neto, Moisés Alves |
| Palavras-chave: | Refrigeração Compostos halogenados Termodinâmica Amônia Refrigeration and refrigerating machinery Halogen compounds Thermodynamics Ammonia |
| Data do documento: | 29-Mai-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | CAVALLI, Heitor Augusto Pinto; GEBAUER, Lucas Hermogenes. Análise teórica do coeficiente de desempenho de sistemas de refrigeração em cascata operando com R134a/CO2 e Amônia/CO2. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. |
| Resumo: | Sistemas de refrigeração são muito utilizados em toda a indústria, com aplicações nos mais diversos setores. Diferentes concepções e fluidos podem ser aplicados para gerar o mesmo resultado de refrigeração. Com o objetivo de aumentar a eficiência de sistemas que trabalham com temperaturas abaixo de -20 °C, utiliza-se sistemas com dois estágios de compressão, denominados de sistemas em cascata. O sistema em cascata geralmente possui dois fluidos trabalhando em regimes diferentes, e pode-se utilizar tanto fluidos naturais, como amônia e CO2, quanto fluidos sintéticos. É conhecido que os fluidos naturais são mais eficientes e possuem menor potencial de aquecimento global. Portanto, este trabalho tem o objetivo de comparar 2 concepções de sistemas em cascata, amônia/CO2 e R134a/CO2. Através do software EES (Engineering Equation Solver), foi comparado o coeficiente de performance dos sistemas a partir da variação da temperatura de evaporação do sistema de baixa temperatura entre -20 a -45 °C, a variação da temperatura de condensação do sistema de alta temperatura entre 35 e 45 °C, e do approach, diferença entre a temperatura de condensação do sistema de baixa temperatura e temperatura de evaporação do sistema de alta temperatura, entre 2 e 8 °C. Observou-se que o sistema operando com amônia/CO2 apresentou melhor desempenho em todos os cenários analisados, devido principalmente ao seu calor latente de evaporação ser alto. Percebeu-se também que quanto menor a temperatura de condensação do sistema de alta temperatura e a temperatura de evaporação do sistema de baixa, mais próximo é o desempenho dos dois sistemas. |
| Abstract: | Refrigeration systems are widely used throughout the industry, with applications in the most diverse sectors. Different designs and fluids can be applied to generate the same cooling result. With the objective of increasing the efficiency of systems that work with temperatures below -20 °C, systems with two stages of compression, called cascade systems, are used. The cascade system usually has two fluids working in different regimes, and both natural, such as ammonia and CO2, and synthetic fluids can be used. It is known that natural fluids are more efficient and have less global warming potential. Therefore, this work aims to compare 2 designs of cascaded systems, ammonia/CO2 and R134a/CO2. Using the EES (Engineering Equation Solver) software, the coefficient of performance of the systems was compared from the variation of the evaporation temperature of the low temperature system between -20 to -45 °C, the variation of the condensation temperature of the high temperature between 35 and 45 °C, and the approach, difference between the condensing temperature of the low temperature system and the evaporation temperature of the high temperature system, between 2 and 8 °C. It was observed that the system operating with ammonia/CO2 performed better in all analyzed scenarios, mainly due to its high latent heat of evaporation. It was also noticed that the lower the condensing temperature of the high temperature system and the evaporation temperature of the low system, the closer the performance of the two systems. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35675 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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