Análise energética e exergética de um sistema de refrigeração por absorção de vapor de duplo efeito em série com disposição em torre

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo energético e exergético detalhado de um sistema de refrigeração por absorção de vapor de duplo efeito em série com disposição em torre. Esse sistema, que emprega água e brometo de lítio como fluidos de trabalho, usa como fonte de energia térmica para acionar o gerador de vapor, a queima direta do gás natural, e tem como propósito principal a produção de água gelada para um sistema de climatização. Desenvolvido e refinado no Laboratório de Energia Sustentável do Instituto de Energia Sustentável da Universidade Federal da Paraíba, este estudo serve como um suporte valioso e um parâmetro crucial para a otimização do protótipo do sistema. No âmbito da análise termodinâmica realizada, são examinados aspectos energéticos e exergéticos para avaliar tanto quantitativa quanto qualitativamente as irreversibilidades e eficiências dos componentes do sistema em estudo. Utilizou-se o software Engineering Equation Solver para resolver as interações no processo de modelamento matemático dos processos analisados. O chiller de absorção em análise é composto por dois geradores de vapor, um sistema de condensação, evaporador, absorvedor, válvulas de expansão, bomba de solução e um trocador de calor. Os resultados da análise exergética revelam que, em termos de eficiência de segunda lei (racional), o evaporador destaca-se como o componente mais eficiente, registrando uma eficiência de 76,14%, seguido pelo gerador de vapor 1 e o trocador de calor, com eficiências de 53,31% e 51,96%, respectivamente. Em relação às irreversibilidades, o gerador de vapor I e II apresentaram, respectivamente, 58,93% e 22,59% do total das irreversibilidades do sistema. O coeficiente de desempenho do sistema ficou em 1,183.

Keywords

• brometo de lítio
• duplo efeito
• estudo energético e exergético
• refrigeração por absorção
• eficiência exergética