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TÓPICOS
- Introdução
- Conceitos Fundamentais
- Ciclos de Refrigeração por Compressão de
Vapor
Introdução
Dispositivo de
Expansão
Evaporador
Condensador
Compressor
QC
QO
WC
Sistema de Refrigeração por
Compressão de Vapor
Porta
Ar Externo
Dispositivo de
Expansão
Evaporador
Condensador
Compressor
Porta
Dispositivo
de Expansão
Evaporador
Condensador
Compressor
WC
Bomba
Ar
Externo
Ventilador
Dispositivo
de Expansão
Evaporador
Condensador
Compressor
WC
CAPÍTULO 1
Conceitos Fundamentais
Definições
• Propriedades termodinâmicas
• Estado termodinâmico
• Processo
• Ciclo
• Substância Pura
• Temperatura de saturação
• Líquido Saturado
• Líquido Sub-resfriado
• Título (x)
• Vapor Saturado
• Vapor Superaquecido
Definições
• Propriedades termodinâmicas
São características macroscópicas de um sistema,
como: volume, massa, temperatura, pressão etc.
• Estado termodinâmico
Pode ser entendido como sendo a condição em que
se encontra a substância, sendo caracterizado pelas
suas propriedades.
• Processo
É uma mudança de estado de um sistema. O
processo representa qualquer mudança nas
propriedades da substância.
• Ciclo
É um processo, ou mais especificamente uma série
de processos, onde o estado inicial e o estado final
do sistema (substância) coincidem.
P
RECIPIENTE
Líquido
Definições
• Substância Pura
É qualquer substância que tenha composição química
invariável e homogênea. Ela pode existir em mais de uma
fase (sólida, líquida e gasosa), mas a sua composição
química é a mesma em qualquer das fases
Definições
Estados de uma Substância Pura
Líquido
P
T
Líquido Subresfriado
T < TSAT
Líquido Saturado
T = TSAT
Título x = 0
P
Líquido
Vapor Úmido
T = TSAT
0 < x < 1
Líquido
Vapor
P
Vapor
Saturado
P
Vapor Saturado
T = TSAT
x = 1
Vapor
Superaq.
P
Vapor Superaquecido
T > TSAT
Gás
T >>>> TSAT
Gás
P
Líquido
P
T
Líquido Subresfriado
T < TSAT
Líquido
P
LíquidoLíquido
PPP
TT
Líquido Subresfriado
T < TSAT
Líquido Saturado
T = TSAT
Título x = 0
P
Líquido
Líquido Saturado
T = TSAT
Título x = 0
P
Líquido
PP
Líquido
Vapor Úmido
T = TSAT
0 < x < 1
Líquido
Vapor
P
Vapor Úmido
T = TSAT
0 < x < 1
Líquido
Vapor
P
LíquidoLíquido
Vapor
P
VaporVapor
PP
Vapor
Saturado
P
Vapor Saturado
T = TSAT
x = 1
Vapor
Saturado
P
Vapor
Saturado
P
Vapor Saturado
T = TSAT
x = 1
Vapor
Superaq.
P
Vapor Superaquecido
T > TSAT
Vapor
Superaq.
P
Vapor
Superaq.
P
Vapor Superaquecido
T > TSAT
Gás
T >>>> TSAT
Gás
P
Gás
T >>>> TSAT
Gás
P
Gás
P
Gás
P
Definições
• Substância Pura
• Temperatura de saturação
• Líquido Saturado
• Líquido Sub-resfriado
• Título (x)
• Vapor Saturado
• Vapor Superaquecido
Propriedades Termodinâmicas de uma Substância
• Energia Interna (u)
É a energia que a matéria possui devido ao movimento e/ou forças
intermoleculares. Esta forma de energia pode ser decomposta em
duas partes:
-Energia cinética interna ⇒ relacionada à velocidade das
moléculas;
-Energia potencial interna ⇒ relacionada às forças de atração entre
as moléculas.
• Entalpia (h)
• Entropia (s)
Esta propriedade termodinâmica representa, segundo alguns
autores, uma medida da desordem molecular da substância ou,
segundo outros, a medida da probabilidade de ocorrência de um
dado estado da substância.
• Volume Específico v = V / m
vpuh +=
Equações de Estado
• Relação matemática que correlaciona:
Pressão , Temperatura e Volume Específico
(Sistema em equilíbrio termodinâmico.)
• Equação dos Gases Ideais
• Refrigerantes compostos de hidrocarbonetos fluorados
Pv RT=
Tabelas de Propriedades Termodinâmicas dos Fluidos
Frigoríficos
Tabelas de Propriedades Termodinâmicas dos Fluidos
Frigoríficos
Na região de Líquido + vapor pode-se determinar as
propriedades dos fluidos conhecendo-se o título (x), através
das seguintes equações:
( )l v lu u x u u= + −
( )l v lv v x v v= + −
( )l v lh h x h h= + −
( )l v ls s s s s= + −
Tabelas de Propriedades Termodinâmicas dos Fluidos
Frigoríficos
Diagramas de MOLLIER para Fluidos Refrigerantes
Temperatura
Pressão
Entalpia
Título
Entropia
Volume específico
Sistema Fechado
Primeira Lei da Termodinâmica
(Princípio da conservação de energia)
Sistema Aberto
(Volume de controle)
Primeira Lei da Termodinâmica
vc
ent sai
E
E E
t
∆
= +
∆
∑ ∑& &
2
c
V
E m
2
= pE mgz= h u pv= +
2 2
ent sai
V V
Q m h g z m h g z W
2 2
   
+ + + = + + + ÷  ÷
 ÷  ÷
   
∑ ∑ ∑ ∑& && &
Energia
Cinética
Energia
Potencial
Entalpia Calor Trabalho
Q& W&
Calor Sensível x Calor Latente
• Calor Sensível: associado à variação de temperatura
TcmQ psen ∆= &&
cp da água líquida ≅ 4,20 kJ/kg.ºC (1,0 kcal/kg.ºC)
• Calor Latente: associado à mudança de fase
latlat hmQ && =
Líquido-vapor => Calor latente de vaporização
água ≅ 2500 kJ/kg (600 kcal/kg)
Líquido-Sólido => Calor latente de solidificação
água ≅ 340 kJ/kg (80 kcal/kg)
Transferência de Calor
Meios de Transferência de Calor
− Condução
− Convecção
− Radiação
Transferência de Calor por Condução
T
Q k A
x
∆
= −
∆
&
Q&
k → Condutividade térmica [W/m.K];
A → Área normal ao fluxo de calor [m2
];
∆T → Diferença de temperatura [K];
∆x → Espessura da placa [m]
→ Fluxo de calor [W];
Transferência de Calor por Condução em Cilindros
Q&
k → Condutividade térmica [W/m.K];
L → Comprimento do cilindro [m];
∆T → Diferença de temperatura [K];
r1 → Raio interno do cilindro [m]
→ Fluxo de calor [W];
2
1
T
Q 2 kL
r
r
∆
= π
 
 ÷
 
&
ln
r2 → Raio externo do cilindro [m]
Transferência de Calor por Condução
Condutividade Térmica de Alguns Materiais
Transferência de Calor por Convecção
Q&
α → Coeficiente de convecção [W/m2
.K];
A → Área normal ao fluxo de calor [m2
];
∆T → Diferença de temperatura [K];
→ Fluxo de calor [W];
Q A T= α ∆&
Coeficiente de convecção entre o ar e a parede em câmaras frigoríficas
− Ar externo α = 29,0 W/m2
.K (25 kcal/h.m2
.°C),
− Ar interno α varia entre 8,15 e 17,45 W/m2
.K (7 a 15 kcal/h.m2
.°C)
Transferência de Calor por Radiação
• A transferência de calor se dá por deslocamento de Fótons de
uma superfície a outra
• Ao atingir esta superfície esses Fótons podem ser absorvidos,
refletidos ou transmitidos
• Função: - Temperatura absoluta dos corpos
- Emissividade de cada corpo
- Área
- Fator de forma
Absorvida α
Transmitida τ
Refletida ρ
Emissividade
ε
Transferência de Calor por Radiação
1 2Q −
&
σ → Constante de Stefan-Boltzman (5,669 x 10-8
W/m2
.K4
)
A → Área superficial do corpo 1 [m2
];
T1 → Temperatura do corpo 1 [K];
→ Fluxo de calor do corpo 1 para o corpo 2 [W];
( )4 4
1 2 E A 1 2Q F F A T T− = σ −&
T2 → Temperatura do corpo 2 [K];
FA → Fator de forma que leva em conta a posição das superfícies;
FE → Fator de emissividade que leva em conta as características
ópticas como emissividade, absortância, transmissividade e
refletividade;
Fator de Forma – FA
• A radiação deixa a superfície em todas as
direções
• Características geométricas, como:
• Forma
• Distância
• Posicionamento
determinam a parcela do total irradiado que
incide sobre a superfície considerada
Fator de Forma – FA
Analogia entre fluxo de calor e fluxo elétrico
t
T
Q
R
∆
=&
e
V
i
R
∆
=
Fluxo elétrico Fluxo de calor
Analogia entre fluxo de calor e fluxo elétrico
t
T
Q
R
∆
=&
T
Q k A
L
∆
= −&
2
1
T
Q 2 kL
r
r
∆
= π
 
 ÷
 
&
ln
Q A T= α ∆&
t
L
R
k A
=
2
1
t
r
ln
r
R
2 kL
 
 ÷
 =
π
t
1
R
A
=
α
Resistência Térmica Global (RG)
GA B
G A P B
G G 1 2
TT T 1 L 1
Q R R R R
R R A k A A
∆−
= = = + + = + +
α α
&
Coeficiente Global de Transferência de Calor (UG)
A B
G G
1 2
T T
Q U A T
1 L 1
A k A A
−
= = ∆
+ +
α α
& G
1 2
1
U
1 L 1
k
=
+ +
α α
Diferença de Temperatura Média Logarítmica
Trocador de calor de correntes paralelas
( ) ( )AE BE AS BSe s
e AE BE
s AS BS
T T T TT T
Tml
T T T
ln ln
T T T
− − −∆ − ∆
∆ = =
   ∆ −
 ÷  ÷
∆ −   
Diferença de temperatura média logarítmica
Trocador de calor de contracorrentes
( ) ( )AE BS AS BEe s
e AE BS
s AS BE
T T T TT T
Tml
T T T
ln ln
T T T
− − −∆ − ∆
∆ = =
   ∆ −
 ÷  ÷
∆ −   
CAPÍTULO 2
Ciclos de Refrigeração por
Compressão de Vapor
Ciclo de Refrigeração por Compressão de Vapor
Ciclo Teórico de Refrigeração por Compressão de Vapor
Ciclo Real de Refrigeração por Compressão de Vapor
Balanço de Energia para o Ciclo
Aplicação da Primeira lei da Termodinâmica
para cada Componente do Sistema
2 2
ent sai
V V
Q m h g z m h g z W
2 2
   
+ + + = + + + ÷  ÷
 ÷  ÷
   
∑ ∑ ∑ ∑& && &
Balanço de Energia para o Ciclo
Evaporador
o f 1 4Q m (h h )= −& &
Compressor
c f 2 1W m (h h )= −& &
Balanço de Energia para o Ciclo
Condensador
c f 2 3Q m (h h )= −& &
Balanço de Energia para o Ciclo
Dispositivo de Expansão 3 4h h=
Balanço de Energia para o Ciclo
Evaporador...........................
Compressor..........................
Condensador........................
Dispositivo de Expansão.....
o f 1 4Q m (h h )= −& &
c f 2 1W m (h h )= −& &
c f 2 3Q m (h h )= −& &
3 4h h=
RESUMO:
Balanço de Energia para o Ciclo
Coeficiente de Performance do Ciclo - COP
Evaporador...........................
Compressor..........................
Condensador........................
Dispositivo de Expansão.....
o f 1 4Q m (h h )= −& &
c f 2 1W m (h h )= −& &
c f 2 3Q m (h h )= −& &
3 4h h=
o 1 4
2 1c
Q h hEnergia Util
COP
Energia Gasta h hW
−
= = =
−
&
&
Bomba de Calor - COPB
+
= = = + = +
& & &&
& & &
c c o o
B
c c
Q W Q Q
COP 1 1 COP
W W W
Parâmetros que Influenciam no COP do Ciclo
de Refrigeração
→ Influência da Temperatura de Vaporização
→ Influência da Temperatura de Condensação
→ Influência do Subresfriamento
→ Influência do Superaquecimento Útil
Influência da Temperatura de Vaporização
- 3 0 . 0 0 - 2 0 . 0 0 - 1 0 . 0 0 0 . 0 0 1 0 . 0 0
T e m p e r a t u r a d e V a p o r i z a ç ã o , T o , e m C e l s i u s
2 . 0 0
3 . 0 0
4 . 0 0
5 . 0 0
6 . 0 0
7 . 0 0
CoeficientedePerformance,C.O.P.
L E G E N D A
R - 7 1 7
R - 1 3 4 a
R - 2 2
Tc = 40o
C
Influência da Temperatura de Vaporização
Influência da Temperatura de Condensação
3 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0
T e m p e r a t u r a d e C o n d e n s a ç ã o , T c , e m C e ls iu s
2 . 0
3 . 0
4 . 0
5 . 0
6 . 0
CoeficientedePerformance,C.O.P.
L E G E N D A
R - 7 1 7
R - 1 3 4 a
R - 2 2
T o = - 1 0 C
o
Influência da Temperatura de Condensação
Influência do Subresfriamento
Influência do Subresfriamento
0 . 0 4 . 0 8 . 0 1 2 . 0 1 6 . 0
S u b - R e s f r ia m e n t o , , e m C e ls iu s
3 . 0
3 . 2
3 . 4
3 . 6
3 . 8
4 . 0
4 . 2
4 . 4
CoeficientedePerformance,C.O.P ∆T s r
L e g e n d a
R - 7 1 7
R - 1 3 4 a
R - 2 2
T c = 4 5 C
T o = - 1 0 C
o
o
Influência do Superaquecimento Útil
Influência do Superaquecimento Útil
0 . 0 4 . 0 8 . 0 1 2 . 0 1 6 . 0 2 0 . 0
S u p e r a q u e c im e n t o Ú t il, , e m C e ls iu s
3 . 5 0
3 . 6 0
3 . 7 0
3 . 8 0
3 . 9 0
CoeficientedePerformance,C.O.P.
L E G E N D A
R - 7 1 7
R - 1 3 4 a
R - 2 2
T c = 4 5 C
T o = - 1 0 Co
o
∆T s a
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Refrigeração

  • 1.
  • 2. TÓPICOS - Introdução - Conceitos Fundamentais - Ciclos de Refrigeração por Compressão de Vapor
  • 9. Definições • Propriedades termodinâmicas • Estado termodinâmico • Processo • Ciclo • Substância Pura • Temperatura de saturação • Líquido Saturado • Líquido Sub-resfriado • Título (x) • Vapor Saturado • Vapor Superaquecido
  • 10. Definições • Propriedades termodinâmicas São características macroscópicas de um sistema, como: volume, massa, temperatura, pressão etc. • Estado termodinâmico Pode ser entendido como sendo a condição em que se encontra a substância, sendo caracterizado pelas suas propriedades. • Processo É uma mudança de estado de um sistema. O processo representa qualquer mudança nas propriedades da substância. • Ciclo É um processo, ou mais especificamente uma série de processos, onde o estado inicial e o estado final do sistema (substância) coincidem.
  • 11. P RECIPIENTE Líquido Definições • Substância Pura É qualquer substância que tenha composição química invariável e homogênea. Ela pode existir em mais de uma fase (sólida, líquida e gasosa), mas a sua composição química é a mesma em qualquer das fases
  • 12. Definições Estados de uma Substância Pura Líquido P T Líquido Subresfriado T < TSAT Líquido Saturado T = TSAT Título x = 0 P Líquido Vapor Úmido T = TSAT 0 < x < 1 Líquido Vapor P Vapor Saturado P Vapor Saturado T = TSAT x = 1 Vapor Superaq. P Vapor Superaquecido T > TSAT Gás T >>>> TSAT Gás P Líquido P T Líquido Subresfriado T < TSAT Líquido P LíquidoLíquido PPP TT Líquido Subresfriado T < TSAT Líquido Saturado T = TSAT Título x = 0 P Líquido Líquido Saturado T = TSAT Título x = 0 P Líquido PP Líquido Vapor Úmido T = TSAT 0 < x < 1 Líquido Vapor P Vapor Úmido T = TSAT 0 < x < 1 Líquido Vapor P LíquidoLíquido Vapor P VaporVapor PP Vapor Saturado P Vapor Saturado T = TSAT x = 1 Vapor Saturado P Vapor Saturado P Vapor Saturado T = TSAT x = 1 Vapor Superaq. P Vapor Superaquecido T > TSAT Vapor Superaq. P Vapor Superaq. P Vapor Superaquecido T > TSAT Gás T >>>> TSAT Gás P Gás T >>>> TSAT Gás P Gás P Gás P
  • 13. Definições • Substância Pura • Temperatura de saturação • Líquido Saturado • Líquido Sub-resfriado • Título (x) • Vapor Saturado • Vapor Superaquecido
  • 14. Propriedades Termodinâmicas de uma Substância • Energia Interna (u) É a energia que a matéria possui devido ao movimento e/ou forças intermoleculares. Esta forma de energia pode ser decomposta em duas partes: -Energia cinética interna ⇒ relacionada à velocidade das moléculas; -Energia potencial interna ⇒ relacionada às forças de atração entre as moléculas. • Entalpia (h) • Entropia (s) Esta propriedade termodinâmica representa, segundo alguns autores, uma medida da desordem molecular da substância ou, segundo outros, a medida da probabilidade de ocorrência de um dado estado da substância. • Volume Específico v = V / m vpuh +=
  • 15. Equações de Estado • Relação matemática que correlaciona: Pressão , Temperatura e Volume Específico (Sistema em equilíbrio termodinâmico.) • Equação dos Gases Ideais • Refrigerantes compostos de hidrocarbonetos fluorados Pv RT=
  • 16. Tabelas de Propriedades Termodinâmicas dos Fluidos Frigoríficos
  • 17. Tabelas de Propriedades Termodinâmicas dos Fluidos Frigoríficos Na região de Líquido + vapor pode-se determinar as propriedades dos fluidos conhecendo-se o título (x), através das seguintes equações: ( )l v lu u x u u= + − ( )l v lv v x v v= + − ( )l v lh h x h h= + − ( )l v ls s s s s= + −
  • 18. Tabelas de Propriedades Termodinâmicas dos Fluidos Frigoríficos
  • 19. Diagramas de MOLLIER para Fluidos Refrigerantes Temperatura Pressão Entalpia Título Entropia Volume específico
  • 20. Sistema Fechado Primeira Lei da Termodinâmica (Princípio da conservação de energia) Sistema Aberto (Volume de controle)
  • 21. Primeira Lei da Termodinâmica vc ent sai E E E t ∆ = + ∆ ∑ ∑& & 2 c V E m 2 = pE mgz= h u pv= + 2 2 ent sai V V Q m h g z m h g z W 2 2     + + + = + + + ÷  ÷  ÷  ÷     ∑ ∑ ∑ ∑& && & Energia Cinética Energia Potencial Entalpia Calor Trabalho Q& W&
  • 22. Calor Sensível x Calor Latente • Calor Sensível: associado à variação de temperatura TcmQ psen ∆= && cp da água líquida ≅ 4,20 kJ/kg.ºC (1,0 kcal/kg.ºC) • Calor Latente: associado à mudança de fase latlat hmQ && = Líquido-vapor => Calor latente de vaporização água ≅ 2500 kJ/kg (600 kcal/kg) Líquido-Sólido => Calor latente de solidificação água ≅ 340 kJ/kg (80 kcal/kg)
  • 23. Transferência de Calor Meios de Transferência de Calor − Condução − Convecção − Radiação
  • 24. Transferência de Calor por Condução T Q k A x ∆ = − ∆ & Q& k → Condutividade térmica [W/m.K]; A → Área normal ao fluxo de calor [m2 ]; ∆T → Diferença de temperatura [K]; ∆x → Espessura da placa [m] → Fluxo de calor [W];
  • 25. Transferência de Calor por Condução em Cilindros Q& k → Condutividade térmica [W/m.K]; L → Comprimento do cilindro [m]; ∆T → Diferença de temperatura [K]; r1 → Raio interno do cilindro [m] → Fluxo de calor [W]; 2 1 T Q 2 kL r r ∆ = π    ÷   & ln r2 → Raio externo do cilindro [m]
  • 26. Transferência de Calor por Condução Condutividade Térmica de Alguns Materiais
  • 27. Transferência de Calor por Convecção Q& α → Coeficiente de convecção [W/m2 .K]; A → Área normal ao fluxo de calor [m2 ]; ∆T → Diferença de temperatura [K]; → Fluxo de calor [W]; Q A T= α ∆& Coeficiente de convecção entre o ar e a parede em câmaras frigoríficas − Ar externo α = 29,0 W/m2 .K (25 kcal/h.m2 .°C), − Ar interno α varia entre 8,15 e 17,45 W/m2 .K (7 a 15 kcal/h.m2 .°C)
  • 28. Transferência de Calor por Radiação • A transferência de calor se dá por deslocamento de Fótons de uma superfície a outra • Ao atingir esta superfície esses Fótons podem ser absorvidos, refletidos ou transmitidos • Função: - Temperatura absoluta dos corpos - Emissividade de cada corpo - Área - Fator de forma Absorvida α Transmitida τ Refletida ρ Emissividade ε
  • 29. Transferência de Calor por Radiação 1 2Q − & σ → Constante de Stefan-Boltzman (5,669 x 10-8 W/m2 .K4 ) A → Área superficial do corpo 1 [m2 ]; T1 → Temperatura do corpo 1 [K]; → Fluxo de calor do corpo 1 para o corpo 2 [W]; ( )4 4 1 2 E A 1 2Q F F A T T− = σ −& T2 → Temperatura do corpo 2 [K]; FA → Fator de forma que leva em conta a posição das superfícies; FE → Fator de emissividade que leva em conta as características ópticas como emissividade, absortância, transmissividade e refletividade;
  • 30. Fator de Forma – FA • A radiação deixa a superfície em todas as direções • Características geométricas, como: • Forma • Distância • Posicionamento determinam a parcela do total irradiado que incide sobre a superfície considerada
  • 31. Fator de Forma – FA
  • 32. Analogia entre fluxo de calor e fluxo elétrico t T Q R ∆ =& e V i R ∆ = Fluxo elétrico Fluxo de calor
  • 33. Analogia entre fluxo de calor e fluxo elétrico t T Q R ∆ =& T Q k A L ∆ = −& 2 1 T Q 2 kL r r ∆ = π    ÷   & ln Q A T= α ∆& t L R k A = 2 1 t r ln r R 2 kL    ÷  = π t 1 R A = α
  • 34. Resistência Térmica Global (RG) GA B G A P B G G 1 2 TT T 1 L 1 Q R R R R R R A k A A ∆− = = = + + = + + α α &
  • 35. Coeficiente Global de Transferência de Calor (UG) A B G G 1 2 T T Q U A T 1 L 1 A k A A − = = ∆ + + α α & G 1 2 1 U 1 L 1 k = + + α α
  • 36. Diferença de Temperatura Média Logarítmica Trocador de calor de correntes paralelas ( ) ( )AE BE AS BSe s e AE BE s AS BS T T T TT T Tml T T T ln ln T T T − − −∆ − ∆ ∆ = =    ∆ −  ÷  ÷ ∆ −   
  • 37. Diferença de temperatura média logarítmica Trocador de calor de contracorrentes ( ) ( )AE BS AS BEe s e AE BS s AS BE T T T TT T Tml T T T ln ln T T T − − −∆ − ∆ ∆ = =    ∆ −  ÷  ÷ ∆ −   
  • 38. CAPÍTULO 2 Ciclos de Refrigeração por Compressão de Vapor
  • 39. Ciclo de Refrigeração por Compressão de Vapor
  • 40. Ciclo Teórico de Refrigeração por Compressão de Vapor
  • 41. Ciclo Real de Refrigeração por Compressão de Vapor
  • 42. Balanço de Energia para o Ciclo Aplicação da Primeira lei da Termodinâmica para cada Componente do Sistema 2 2 ent sai V V Q m h g z m h g z W 2 2     + + + = + + + ÷  ÷  ÷  ÷     ∑ ∑ ∑ ∑& && &
  • 43. Balanço de Energia para o Ciclo Evaporador o f 1 4Q m (h h )= −& &
  • 44. Compressor c f 2 1W m (h h )= −& & Balanço de Energia para o Ciclo
  • 45. Condensador c f 2 3Q m (h h )= −& & Balanço de Energia para o Ciclo
  • 46. Dispositivo de Expansão 3 4h h= Balanço de Energia para o Ciclo
  • 47. Evaporador........................... Compressor.......................... Condensador........................ Dispositivo de Expansão..... o f 1 4Q m (h h )= −& & c f 2 1W m (h h )= −& & c f 2 3Q m (h h )= −& & 3 4h h= RESUMO: Balanço de Energia para o Ciclo
  • 48. Coeficiente de Performance do Ciclo - COP Evaporador........................... Compressor.......................... Condensador........................ Dispositivo de Expansão..... o f 1 4Q m (h h )= −& & c f 2 1W m (h h )= −& & c f 2 3Q m (h h )= −& & 3 4h h= o 1 4 2 1c Q h hEnergia Util COP Energia Gasta h hW − = = = − & &
  • 49. Bomba de Calor - COPB + = = = + = + & & && & & & c c o o B c c Q W Q Q COP 1 1 COP W W W
  • 50. Parâmetros que Influenciam no COP do Ciclo de Refrigeração → Influência da Temperatura de Vaporização → Influência da Temperatura de Condensação → Influência do Subresfriamento → Influência do Superaquecimento Útil
  • 51. Influência da Temperatura de Vaporização
  • 52. - 3 0 . 0 0 - 2 0 . 0 0 - 1 0 . 0 0 0 . 0 0 1 0 . 0 0 T e m p e r a t u r a d e V a p o r i z a ç ã o , T o , e m C e l s i u s 2 . 0 0 3 . 0 0 4 . 0 0 5 . 0 0 6 . 0 0 7 . 0 0 CoeficientedePerformance,C.O.P. L E G E N D A R - 7 1 7 R - 1 3 4 a R - 2 2 Tc = 40o C Influência da Temperatura de Vaporização
  • 53. Influência da Temperatura de Condensação
  • 54. 3 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0 T e m p e r a t u r a d e C o n d e n s a ç ã o , T c , e m C e ls iu s 2 . 0 3 . 0 4 . 0 5 . 0 6 . 0 CoeficientedePerformance,C.O.P. L E G E N D A R - 7 1 7 R - 1 3 4 a R - 2 2 T o = - 1 0 C o Influência da Temperatura de Condensação
  • 56. Influência do Subresfriamento 0 . 0 4 . 0 8 . 0 1 2 . 0 1 6 . 0 S u b - R e s f r ia m e n t o , , e m C e ls iu s 3 . 0 3 . 2 3 . 4 3 . 6 3 . 8 4 . 0 4 . 2 4 . 4 CoeficientedePerformance,C.O.P ∆T s r L e g e n d a R - 7 1 7 R - 1 3 4 a R - 2 2 T c = 4 5 C T o = - 1 0 C o o
  • 58. Influência do Superaquecimento Útil 0 . 0 4 . 0 8 . 0 1 2 . 0 1 6 . 0 2 0 . 0 S u p e r a q u e c im e n t o Ú t il, , e m C e ls iu s 3 . 5 0 3 . 6 0 3 . 7 0 3 . 8 0 3 . 9 0 CoeficientedePerformance,C.O.P. L E G E N D A R - 7 1 7 R - 1 3 4 a R - 2 2 T c = 4 5 C T o = - 1 0 Co o ∆T s a
  • 59. Trocador de Calor Intermediário