[en] DESIGN AND ANALYSIS OF THE HEAT EXCHANGERS OF A CHILLER OPERATING WITH REFRIGERANT R1234ZE (E) AS A SUBSTITUTE OF REFRIGERANT R134A

[pt] DIMENSIONAMENTO E ANÁLISE DOS TROCADORES DE CALOR DE UM CHILLER OPERANDO COM O REFRIGERANTE R1234ZE(E) EM SUBSTITUIÇÃO AO REFRIGERANTE R134A

[pt] RAFAEL GONCALVES PATROCINIO

[pt] REFRIGERACAO

[pt] EVAPORADOR TUBO CARCACA

[pt] CONDENSADOR TUBO CARCACA

[pt] R1234ZE E

[pt] R134A

[pt] CHILLER

[en] REFRIGERATION

[en] SHELL AND TUBE EVAPORATOR

[en] SHELL AND TUBE CONDENSER

[en] R1234ZE E

[en] R134A

[en] CHILLER

[pt] Os chillers são, basicamente, resfriadores de água, onde a água gelada produzida por eles é utilizada com o objetivo de resfriar o ar, produtos ou equipamentos, conforme necessidade. A contribuição da refrigeração para o aquecimento global possui a componente direta e indireta. A componente direta ocorre quando o fluido refrigerante é um gás de efeito estufa e vaza para a atmosfera. Já a componente indireta esta relacionada com a quantidade de dióxido de carbono liberado durante o processo de geração de energia, que por sua vez produz a eletricidade necessária para alimentar o sistema de refrigeração. Com o intuito de diminuir o impacto direto da refrigeração ao aquecimento global a AHRI elaborou o programa Low GWP Alternative Refrigerants Evaluation Program, onde refrigerantes com baixo GWP foram testados como substitutos dos refrigerantes tradicionais em equipamentos de refrigeração. Este projeto estudou se o R1234ze(E) pode ser um substituto para o R134a na operação de um chiller. Os resultados dos testes experimentais realizados pela AHRI no chiller foram usados como base, e com isso o balanço energético e os trocadores de calor foram dimensionados para ambos os refrigerantes. Também foi analisado se a temperatura do ambiente em que o chiller deve operar influencia na escolha do fluido. A simulação do sistema de refrigeração foi feita através do software EES. A comparação entre fluidos gerou resultados interessantes. O R1234ze(E) foi confirmado como um substituto do R134a, embora seja necessário realizar algumas adaptações no equipamento.

[en] Chillers are used to cool water, and this water has the purpose to cool air, products, or equipment as required. Refrigeration contributes directly and indirectly to global warming. The direct impact occurs when the refrigerant is a greenhouse gas and escapes into the atmosphere. While the indirect impact is a consequence of the emission of greenhouse gas during the energy generation, which produce the electricity needed to power the equipment. The AHRI developed the Low GWP Alternative Refrigerant Evaluation Program, with the objective to minimize the direct contribution of refrigeration to global warming; Low GWP refrigerants were tested in the place of traditional refrigerants. This project studied R1234ze(E) as a substitute of R134a in the operation of a chiller. The results of the program developed by AHRI were used as a reference to compare the energy balance of the system and the design of the heat exchangers for each fluid. It was also studied if the local temperature influence in the choice between R134a and R1234ze(E) on the operation of the chiller. The simulation of the cooling system was done through the EES software. The results of the comparison between fluids was interesting, and R1234ze(E) was confirmed as a possible substitute for R134a, although some modifications in the equipment are required.

JOSE ALBERTO DOS REIS PARISE

2018-02-21

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.33055