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Análise da eficiência exergética de um sistema de refrigeração VRF com diferentes tipos de refrigerantes

Variable Refrigerant Flow (VRF) air conditioning systems are currently being more used worldwide due to the recent search for more efficiency improved systems, which reflects direct on electric energy savings. The environmental impact of refrigerants used in air conditioning systems has increased th...

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Autor principal:	Santos, André Guidelli Camilo dos
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Ar condicionado - Eficiência Refrigeração Modelos matemáticos Air conditioning - Efficiency Refrigeration and refrigerating machinery Mathematical models CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::TERMODINAMICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10629
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id	riut-1-10629
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spelling	riut-1-106292020-11-12T19:07:49Z Análise da eficiência exergética de um sistema de refrigeração VRF com diferentes tipos de refrigerantes Exergy efficiency analysis of a VRF system for different types of refrigerant. Santos, André Guidelli Camilo dos Rossi, Luciano Fernando dos Santos Rossi, Luciano Fernando dos Santos Germer, Eduardo Matos Marcelino Neto, Moisés Alvez Ar condicionado - Eficiência Refrigeração Modelos matemáticos Air conditioning - Efficiency Refrigeration and refrigerating machinery Mathematical models CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::TERMODINAMICA Variable Refrigerant Flow (VRF) air conditioning systems are currently being more used worldwide due to the recent search for more efficiency improved systems, which reflects direct on electric energy savings. The environmental impact of refrigerants used in air conditioning systems has increased the discussions to find substitute refrigerants for conventional processes. In this work, an analysis of the exergetic efficiency of a VRF system adapted from Yildiz (2015) is proposed, with different types of refrigerants, in order to have an analysis of the losses and locations of improvement of the system, as well as to discuss about the choice of its refrigerant, with the prospect of its exergetic efficiency, as well its environmental impact. For such purpose, the system under study was constructed through a mathematical model for an exergetic analysis, its solution, originally for the R410a fluid, being extended to other cooling fluids of interest. Fluid data were obtained from the REFPROP program. It was found that R290 fluid did not reach cycle-feasible pressure and temperature values, and that the energy efficiencies were practically the same for all tested fluids. HFO fluids obtained exergetic efficiencies similar to R410a. The R459A, R454B and R446A fluids were suggested as substitutes for R410a, as they presented higher efficiency values and lower GWP, in addition to being characterized by a higher level of safety. Os sistemas de ar condicionado de Vazão de Refrigerante Variável (VRF), atualmente, estão sendo mais utilizados em todo o mundo devido à procura por sistemas com uma eficiência mais aprimorada, que reflete diretamente a economia de energia elétrica. O impacto ambiental dos fluidos refrigerantes utilizados em sistemas de ar condicionado tem aumentado as discussões para encontrar refrigerantes substitutos para os processos convencionais. Desta forma, neste trabalho propõem-se fazer uma análise da eficiência exergética de um sistema VRF adaptado de Yildiz (2015), com diferentes tipos de refrigerantes, de forma a se ter uma análise das perdas e locais de aprimoramento do sistema, assim como discutir sobre a escolha do refrigerante para o mesmo, com a perspectiva de sua eficiência exergética, assim como do seu impacto ambiental. Para tal objetivo, o sistema em estudo foi descrito através de um modelo matemático para a análise exergética, sendo sua solução, originariamente para o fluido R410a, estendida para outros fluidos de refrigeração de interesse. Os dados dos fluidos foram obtidos do programa REFPROP. Constatou-se que o fluido R290 não atingiu valores de pressão e temperatura factíveis ao ciclo, e que as eficiências energéticas foram praticamente iguais para todos os fluidos testados. Os fluidos HFO obtiveram eficiências exergéticas similares ao R410a. Os fluidos R459A, R454B e R446A foram sugeridos como substitutos ao R410a, pois apresentaram valores de parâmetros de maior eficiência e de menor GWP, além de caracterizarem-se por um nível de segurança mais elevado. 2020-11-12T19:07:48Z 2020-11-12T19:07:48Z 2018-07-05 bachelorThesis SANTOS, André Guidelli Camilo dos. Análise da eficiência exergética de um sistema de refrigeração VRF com diferentes tipos de refrigerantes. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10629 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Curso de Engenharia Mecânica UTFPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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description	Variable Refrigerant Flow (VRF) air conditioning systems are currently being more used worldwide due to the recent search for more efficiency improved systems, which reflects direct on electric energy savings. The environmental impact of refrigerants used in air conditioning systems has increased the discussions to find substitute refrigerants for conventional processes. In this work, an analysis of the exergetic efficiency of a VRF system adapted from Yildiz (2015) is proposed, with different types of refrigerants, in order to have an analysis of the losses and locations of improvement of the system, as well as to discuss about the choice of its refrigerant, with the prospect of its exergetic efficiency, as well its environmental impact. For such purpose, the system under study was constructed through a mathematical model for an exergetic analysis, its solution, originally for the R410a fluid, being extended to other cooling fluids of interest. Fluid data were obtained from the REFPROP program. It was found that R290 fluid did not reach cycle-feasible pressure and temperature values, and that the energy efficiencies were practically the same for all tested fluids. HFO fluids obtained exergetic efficiencies similar to R410a. The R459A, R454B and R446A fluids were suggested as substitutes for R410a, as they presented higher efficiency values and lower GWP, in addition to being characterized by a higher level of safety.
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