Banca de QUALIFICAÇÃO: MARIA ANGELICA GONZALEZ CARMONA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MARIA ANGELICA GONZALEZ CARMONA
DATA : 30/06/2022
LOCAL: Remoto
TÍTULO:

MODELO DE FUNCIONAMIENTO DE UM REFRIGERADOR POR ABSORÇÃO COM NH₃/LINO₃ E INTERCAMBIADORES DE PLACAS

PALAVRAS-CHAVES:

Modelagem, Chiller de Absorção, Amônia /nitrato de lítio, trocadores de calor de placas, microtrigeração, Simples efeito.

PÁGINAS: 127
RESUMO:

Esta tese tem como objetivo o desenvolvimento da modelagem dos componentes de um chiller de absorção de simples efeito e baixa potência, realizando o estudo integrado desses componentes, usando o par amônia e nitrato lítio como fluido de trabalho e trocadores de calor de placas nos componentes internos. Inicialmente, é apresentado o cenário energético mundial, mostrando o interesse pelos chilleres de absorção com trocadores de placas, expondo as vantagens da solução de amônia/nitrato de lítio, explicando a importância de desenvolver uma modelagem dos processos de transferência de calor e massa de cada componente, sendo possível obter o desempenho do chiller no modelo integrado para melhorar o projeto dos componentes do equipamento. Para o desenvolvimento deste modelo é realizada uma revisão detalhada da literatura sobre a transferência de calor e massa para processos de absorção, dessorção, condensação e evaporação em trocadores de placas com misturas de amônia/nitrato de lítio. Concluindo que existem bases suficientes na literatura para desenvolver um modelo matemático dos componentes de um chiller de absorção com amônia/nitrato de lítio utilizando trocadores de calor de placas. O modelo desenvolvido para cada um dos componentes é capaz de calcular o coeficiente de transferência de calor do filme e global, as condições de entrada e saída de cada componente, a área de transferência de troca de calor, o número de placas necessárias para transferência de calor e para os casos do absorvedor e do dessorbedor, o coeficiente de transferência de massa, sendo validado com dados existentes na literatura e outros fornecidos pelo fabricante dos trocadores de placas, com uma faixa de erro de ± 10%. Posteriormente, foram utilizados os modelos de cada componente para o projeto do chiller de absorção de 10 kW semelhante ao protótipo da Ciatesa, sendo integrado por meio de subprogramas no software EES, com o objetivo de obter o desempenho do chiller com o modelo global e os resultados foram verificados com dados experimentais da literatura, obtendo bons resultados com uma variação de desvio entre 8-10%. A equação característica do chiller também foi obtida com as informações de projeto e os dados obtidos no modelo inicial, usando um β = 1,15 respeitando a faixa de 1,4≤β≤1,21 da equação de Duhring para a mistura amônia/nitrato de lítio, ajustado para um R² igual ou superior a 0,96 e obtendo as expressões capazes de prever o desempenho do chiller de simples efeito com amônia/nitrato de lítio por meio da equação característica. Consequentemente, o modelo global foi utilizado para analisar a influência da variação do número de placas em cada um dos componentes do chiller, concluindo que o elemento crítico é o absorbedor, podendo modificar as placas do mesmo para obter uma capacidade de refrigeração máxima de 21,52 kW e um COP de 0,89, respeitando as demais condições nominais de trabalho do chiller. Finalmente, a equação característica do chiller calculada neste trabalho foi utilizada em uma configuração básica para um sistema de microtrigeração usando um motogerador de 200 kWe a gás natural com um trocador de calor ar/água e dois chilleres conectados em paralelo, obtendo uma COP e uma potência máxima de 0,61 e 11, 2 kW, respectivamente, em cada chiller de absorção.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1420628 - JORGE RECARTE HENRIQUEZ GUERRERO
Interno - 1130688 - JOSE CARLOS CHARAMBA DUTRA
Externo à Instituição - CARLOS ANTONIO CABRAL DOS SANTOS - UFPB