dissertao mestrado eng. mecnica jose de castro2...os sistemas estudados foram testados com os...
TRANSCRIPT
-
“A�ÁLISE EXPERIME�TAL DE SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO OPERA�DO COM R-290 E R-600a COMO FLUIDOS REFRIGERA�TES ALTER�ATIVOS”.
-
Os refrigerantes CFCs (clorofluorcarbonos) como o R-12, foram identificados como de alto
poder destruidor da camada de ozônio que protege a superfície da terra, devido à presença de
cloro em sua estrutura. Os HCFCs (hidroclorofluorcarbonos) como o R-22, por possuírem cloro
em sua estrutura, também devem ser substituídos como fluidos refrigerantes. Na Europa,
equipamentos novos não são produzidos com o HCFC-22, desde dezembro de 2003. Diante da
necessidade de substituição desses gases nocivos ao planeta, os hidrocarbonetos (HC)
apresentam-se como bons candidatos a fluidos refrigerantes alternativos, pela ausência de
átomos de cloro em sua estrutura e por não destruírem a camada de ozônio. Esses fatos, aliados a
um baixo potencial de causar aquecimento global, fazem dos hidrocarbonetos bons candidatos ao
uso em sistemas de refrigeração. Como contribuição a esse tema, a presente dissertação analisa
experimentalmente os sistemas de refrigeração por compressão a vapor de um bebedouro e de
uma câmara frigorífica, representantes das classes de refrigeração doméstica e comercial, ambas
de pequeno porte. Os sistemas estudados foram testados com os fluidos refrigerantes
(hidrocarbonetos): propano (R-290),isobutano (R-600a) e uma mistura de ambos em substituição
aos fluidos originais dos sistemas testados, o R-22 e o R-12.
Todos os testes foram realizados em condições normais de operação. Os resultados
experimentais indicam que a mistura propano e isobutano mostra-se como a melhor opção como
fluido alternativo em sistemas de refrigeração de pequeno porte utilizadores do R-12 ou R-22.
Em segundo lugar apresentou-se o R-600a. Na comparação individual, o R-600a mostrou-se
como a melhor opção para sistemas de refrigeração de pequeno porte ao invés do R-290. Porém,
para sistemas de médio porte originalmente projetados para R-22, o R-290 aparece como a
melhor opção.
Palavras-chave: Refrigeração, R-290, R-600a, Refrigerantes naturais.
-
Refrigerants CFC (chlorofluorocarbons), as R-12, deplete the ozone layer which protects the
surface of the earth, due to the presence of chlorine in their structure. The HCFC
(hydrochlorofluorocarbons), as R-22, also have chlorine in their molecule and must be replaced as
a refrigerant fluid. In Europe, brand new equipments are not produced with HCFC-22, since
December 2003. Facing the necessity of replacement of those dangerous gases, the hydrocarbons
(HC) are good candidate to alternative refrigerants, because of the absence of chlorine atoms in
their structure. Those facts, allied to their low global warming potential (GWP), grant to the
hydrocarbons a place among the refrigerants for refrigeration systems. As a contribution to this
issue, the present dissertation analyses experimentally two systems of refrigeration by vapor
compression: a water fountain and a refrigeration chamber. The studied systems were tested using
hydrocarbons: propane (R-290), isobutane (R-600a) and a mixture of both in replacement to the
original fluids, R-22 and R-12.
All tests were carried out in normal conditions of operation. The experimental results
indicate that the mixture propane-isobutane proved to be the best alternative for refrigeration
systems of small charge using R-12 or R-22. In second place appears the R600a. As an individual
comparison, R-600a is the best option for small charge refrigeration systems, instead of R-290.
However, for medium charge systems originally projected to R-22, the R-290 appears as the best
option.
Keywords: Refrigeration, R-290, R-600a, Natural refrigerants.