Laar absorção_rev6

João Pimenta
UnB, ENM, LaAR
Membro ANPRAC, ABEMI

Universidade de Brasília
Faculdade de Tecnologia
Departamento de Engenharia Mecânica
Laboratório de Ar Condicionado e Refrigeração

2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção

Como parte do Grupo de Energia e Ambiente do ENM/UnB,
o LaAR atua desde 2002 na área de sistemas térmicos,
com foco para os sistemas de ar condicionado e
refrigeração.

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Os objetivos do LaAR envolvem:
• Formação de Engenheiros;
• Pesquisa científica e tecnológica;
• Serviços de consultoria especializada;
• Difusão conhecimentos (eventos, publicações...);
• Treinamento e formação continuada

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Resfriamento Refrigerantes
Evaporativo Naturais

Ciclos de Refrigeração Tecnologias
por Absorção não convencionais

Compressores de Eficiência Energética
Refrigeração em Edifícios

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Tbs,e , Tbu,e Entrada de Água
Ts

Painel
Evaporativo

Ar de Insuflamento
(s)

Ts  Tex

Tex  Tbu
Painel em fibra vegetal
Nu  f Re, Pr  Sh  f Re, Sc  estudado pelo LaAR

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Avaliação do desempenho compressores
operando com hidrocarbonetos.

Simulação do uso de hidrocarbonetos
como fluido refrigerante em sistemas de
climatização automotiva.

Uso de hidrocarbonetos refrigerantes em
aplicações residenciais.

Avaliação experimental de hidrocarbonetos
em refrigeradores domésticos.

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Caracterização do desempenho
segundo um ciclo superaquecido de
teste.

Caracterização da perda de
desempenho via testes de vida
acelerada.

Avaliação da degradação do
desempenho de um compressor
operando com hidrocarbonetos.

Modelagem simulação compressores
de refrigeração alternativos.

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Condições
de Operação

Sistema
Real Modelo do
Sistema Real

Resposta do Resposta
Sistema Real Simulada

Resíduo

NÃO SIM
Falha ?

Operação Diagnóstico
Normal

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Regenerador Construído no LaAR

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Modelagem matemática e simulação de ciclos
termodinâmicos de refrigeração por absorção água-
brometo de lítio;

Desenvolvimento de geradores e absorvedores para
ciclos por absorção;

Obtenção experimental dos coeficientes de transferência
de calor e massa.

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VIII CONBRAVA, 2003
.

Comb. QH
Micro-Turbina
em Ciclo WLIQ
Brayton QG QC
Aberto
WC

AR

Ciclo Absorcao,
Simples efeito, c/
Trocador
WB

QA QE

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VIII CONBRAVA, 2003
Modelagem e Simulação de Ciclos de Absorção de Simples Efeito.

Patm 
WLiq
TBS 
QH
TBU Micro-Turbina T pc

mcom b

mar 
m pc

QE
Turb r Com p 
m1 Ciclo Absorcao,

mA Simples efeito c/ Cog
WLíq 
mC trocador de calor
 Microturbina 
QH 
mE COP
WLíq  Qe
Cogeração 
QH UAA
UAC UAE UAG

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VIII CONBRAVA, 2003
Modelagem e Simulação de Ciclos de Absorção de Simples Efeito.

50
45
Qe [kW]

40
35
30
25
20

30
25
Ciclo de Cogeração
20
tér ic ]
[%
ma

15


10 Microturbina
5
0

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MERCOFRIO 2004

Motor de Combustão
1 Gerador 3

Gases de
descarga

Condensador

2

Trocador 5
de Calor 4
6
9 Dispositivo
7 de expansão
Gases de Exasutão
Vapor d’água Evaporador
8
Solução H2O- LiBr forte
Solução H2O- LiBr fraca Absorvedor

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MERCOFRIO 2004
Simulação e Projeto de uma Unidade Compacta de Absorção
Descarga gases
Solução fraca para a atmosfera
H2O-LiBR do
Absorvedor

T1 , h1 , X1 , Ph , m1 
T3 , h3 , Ph , m3
1 3


Tg ,1 , hg ,1 , mg 
QG 
Tg ,2 , hg ,2 , mg
Saída de vapor
Gases combustão d’água para o 2
da exaustão do condensador
motor 
T2 , h2 , X 2 , Ph , m2
Solução forte H2O-
LiBR p/ o Absorvedor
1
m1  m2  m3
    1 r  ln  Dext Dint  Dint 
U int,G   int  
h Dext  hext ,G 
m1 X 1  m2 X 2
   int,G ktubo 
k
 
m1h1  QG  m2 h2  m3h3
  hint,G  0, 023   Re4 5  Pr1 3
D
Dint 1
m h  m h Q
    g       h'  D 3  4
k
hext ,G  v  C   
g g ,1 g g ,2 G l v lv ext

 Dext  v  kv  Tsup  Tsat  
QG  Uint,G  Aint,G  LMTDg  

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MERCOFRIO 2004

1) GERADOR
2) CONDENSADOR
3) ABSORVEDOR
4) EVAPORADOR
5) VÁLVULA DE EXPANSÃO
6) BOMBA HIDRÁULICA

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Dissertação de Mestrado, Almeida G.S., 2006

Análise econômica do uso de ciclos por absorção à gás
natural, em grandes edifícios.

Estudo de caso: chillers por absorção no edifico da PGR.

Comparativo econômico CAGs compressão X absorção.

Avaliados três cenários definidos em função do custo do
gás natural.

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Dissertação de Mestrado, Carvalho E.N., 2007

Modelagem matemática e simulação URLs absorção H2O-
LiBr, de simples e duplo efeito;

Análise do efeito de aditivos e da influência do clima local
sobre o desempenho e consumo energético da unidade;

Para a solução LiBr+LiI+HO(CH2)3OH+H2O, obtidos
aumento no COP de 2,9% para o ciclo de absorção a
simples efeito e 5,5% para a configuração a duplo efeito.

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Dissertação de Mestrado, Fonseca Jr. J. A., 2012

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