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EVR 2021
VI Escola de Verão de Refrigeração
Fluidos refrigerantes mistos (CO2/CH4) visando novas aplicações em sistemas de refrigeração
Submission Author:
Matheus Garros , SP
Co-Authors:
Matheus Garros, Robson Leal da Silva
Presenter: Matheus Garros
doi://10.26678/ABCM.EVR2021.EVR21-0011
Abstract
Sistemas de refrigeração utilizando fluidos refrigerantes naturais são uma demanda atual e ambientalmente relevantes, com uso comercial já existente para CO2/R-744, NH4 e alguns hidrocarbonetos. Tipicamente a obtenção do CH4 ocorre junto ao CO2, a exemplo da extração de gás natural e na produção de biogás. O objetivo é analisar um sistema de refrigeração de configuração simplificada que opere com diferentes misturas de CH4 e CO2 como fluidos de trabalho visando novas aplicações. A metodologia utiliza simulação computacional via software DWSIM para um ciclo termodinâmico e duas condições de contorno (temperatura fixada ou máximo COP). Conclui-se que maiores proporções de CO2 na mistura refrigerante implica em limitações no compressor, especificamente maior demanda de potência/trabalho e temperaturas elevadas na saída do compressor. Além disso, maiores proporções de CH4 na mistura refrigerante implica em redução na capacidade de refrigeração e menor COP. Para as condições de contorno a diferença operacional mais significativa refere-se à pressão de descarga do compressor, em geral duas vezes menor na condição de temperatura fixada em -45oC (~15 MPa). Por fim, identifica-se possível a utilização de misturas CO2/CH4 como fluidos de trabalho em sistemas de refrigeração para armazenamento de vacinas, e para aplicações em temperaturas inferiores a -50oC é necessário considerar configurações termodinâmicas mais elaboradas.
Keywords
Gás Natural, biogás, Transcrítico
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