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Universidade Federal da Paraíba Centro de Tecnologia Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica Análise Experimental e Comparação com Modelo Computacional.

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1 Universidade Federal da Paraíba Centro de Tecnologia Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica Análise Experimental e Comparação com Modelo Computacional do Sistema de Refrigeração por Absorção de Duplo Efeito em Série Usando Água / Brometo de Lítio. Por: Márcio Andrade Rocha Orientador: Profº Dr. Carlos Antônio Cabral dos Santos

2 2 Motivação Contribuir significativamente com o desenvolvimento de máquinas de refrigeração por absorção concernetes a:  Construção da máquina;  Análise energética e exergética;  Viabilidade de aplicações;  Cogeração;  Preservação do meio ambiente;

3 3 Objetivo Geral Realizar estudo experimental e comparativo em uma máquina de refrigeração por absorção de duplo efeito em série com programa de simulação computacional, alicerçando contribuições significativas para o desenvolvimento e otimização de componentes e da própria máquina no que tange aos fatores de viabilidade energética, relação custo benefício, preservação do meio ambiente e estímulo a novas pesquisas.

4 4 Objetivos Específicos  Comparar os resultados experimentais com os da simulação computacional;  Desenvolver uma análise energética e exergética do equipamento;  Avaliar a viabilidade da utilização da máquina em processos de cogeração;  Avaliar a possibilidade de aprimorar e ou otimizar equipamentos que compõem a máquina;  Disponibilizar novos dados teóricos os quais motivarão estudos futuros.

5 5 Metodologia  Pesquisa bibliográfica  Construção da máquina de refrigeração;  Instrumentação e tomada de dados;  Cálculos teóricos;  Comparação dos resultados com modelo computacional.

6 6 Evolução Histórica  Chineses (1000 A.C) – uso do gelo para conservar alimentos e bebidas;  Egípicios (500 A.C) – refrescavam água usando vasos de barro e produziam gelo em noites frias através da radiação;  Willian Cullen (1755) – formação de gelo através do uso do éter;  Olivier Evans (1805) – sugeriu sistema cíclico por compressão;  Frederic Tudor (1805) – criação da “Tudor Ice Company”;  Jacob Perkins (1844) – 1ª máquina cíclica por compressão;  Edmond Carré (1850) - 1º máquina por absorção água/H 2 SO 4 ;  Ferdnand Carré (1859) – 1º máquina por absorção água/NH 3 ;  Carrier e Servel (déc. De 40)– H 2 O/LiBr e H 2 O/LiCl 100 a 700 TR;

7 7 Classificação  Simples efeito  Duplo efeito Série Paralelo  Triplo efeito Paralelo Série

8 8 Princípio de Funcionamento: simples efeito

9 9 Duplo Efeito: série

10 10 Duplo Efeito: paralelo

11 11 Características do Brometo de Lítio  Sal sólido  Cor branca  Sabor amargo  Facilmente solúvel em água  Elevada afinidade ao vapor d'água  Massa específica 3464 Kg/m 3  Ponto de fusão 547°C  Ponto de ebulição 1265°C

12 12 Características de um Bom Fluido de Trabalho  Quimicamente estável;  Não ser tóxico;  Não ser inflamável;  Compatível com o material;  Fácil obtenção;  Baixo custo;  Fácil detecção em caso de vazamento;  Não agredir o meio ambiente.

13 13 Vantagens  Não é tóxico;  Não é inflamável;  Fácil aquisição;  Custo razoável;  Não necessita de retificador; Desvantagens  Altamente corrosivo;  Necessidade de materiais apropriados;  Custo de instalação elevado;  Não trabalha com temperatura negativa;  Dificuldade para detectar vasamento. O Fluido de Trabalho: água/ LiBr

14 14 Referências Bibliográficas ABREU, Ari F. de. Sistema de Refrigeração por Absorção Intermitente: concepção, dimensionamento, construção, ensaio e considerações econômicas. Tese de Doutorado – Programa Interunidades de Pós- Graduação em Energia da Universidade de São Paulo, ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. A., 2006, Termodinâmica. 5ª ed. São Paulo, McGraw-Hill. COSTA, E. C. Da, 1974, Física Aplicada à Construção: conforto térmico. 3ª ed. São Paulo, Blucher. COSTA, E. C. Da, 1982, Refrigeração. 3ª ed. São Paulo, Blucher. DORGAN, C. B., DORGAN, E. C., LEIGHT, S. P., 1995, Application Guide for Absorption Cooling / Refrigeration Using Recovered Heat. Atlanta, USA, America Society of Heating, Refrigeration and Air- Conditioning Engineers,Inc. GOMRI, Rabah, 2009, “Second Law Comparasion of Single Effect and Double Effect Vapour Absorption Refrigeration Systems”, Energy Conversion and Management, v. 50, pp KHALIQ, A. & KUMAR, R., 2008, “Exergy Analysis of Double Effect Vapor Absorption Refrigeration System”, International Journal of Energy Research, v. 32, pp

15 15 Referências Bibliográficas KAUSHIK, S. C. & ARORA, A., 2009, “Energy and Exergy Analysis of Single Effect and Series Flow Double Effect Water-Lithium Bromide Absorption Refrigeration System”, International Jornal of Refrigeration, v. 32, pp LU, Zhen et al., 1999, Development of Absorption Technologies with Lithium Bromide, in China. Munich/Germany, ISHPC'99, pp SANTOS, P. H. D. dos. Dissertação de Mestrado. Análise exergética de sistemas de refrigeração por absorção de múltiplos estágios com o par água-brometo de lítio. João Pessoa-PB: [s,n], SOUZA, Wilson L. de. Análise Exergoeconômica dos Ciclos de Refrigeração por Absorção de Única Pressão. Tese de Doutorado – Universidade Federal da Paraíba/UFPB, João Pessoa – PB, VARANI, C. M. R. Avaliação Energética e Exergética de uma Unidade de Refrigeração por Absorção Agua/Brometo de Lítio Utilizando Gás Natural. Tese (Tese de Doutorado) ― Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa – Pb, YATTARA, A. et al, 2003, “Comparison Between Solar Single-Effect and Single-Effect Double-lift Absorption Machines”, Applied Thermal Engineering, v. 23, pp GOMRI, R. & HAKIMI, R., 2008, “Second Law Analysis of Double effect Vapor Absorption Cooler System”, Energy Conversion and Management, v. 49, pp

16 16 Agradecimentos  Recogás  CNPq  IES  Aos colegas  Ao Orientador: Profº Dr. Carlos Cabral.

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