ANÁLISIS EXPERIMENTAL DEL RENDIMIENTO DE UN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN EN CASCADA UTILIZANDO R-134a Y R-404a COMO FLUIDOS

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.47820/recima21.v3i2.1127

Palabras clave:

Refrigeración, sistemas de enfriamiento en cascada, análisis de energía

Resumen

El ciclo de refrigeración en cascada es una alternativa atractiva para aplicaciones en bajísima temperatura de evaporación, permitiendo operar en estas condiciones con presiones de succión adecuadas. Este trabajo describe un análisis de comportamiento experimental en un ciclo de refrigeración en cascada equipado con compresores herméticos que operan con fluidos R-134a y R-404a conectados térmicamente por un condensador-cascada del tipo tubo en tubo. Los flujos de energía y los parámetros de rendimiento se evaluaron en diferentes condiciones de temperatura de evaporación del ciclo LTC. Los resultados apuntan a un aumento de los coeficientes de rendimiento y EER del ciclo en cascada, así como de cada uno de los ciclos individualmente con el aumento de la temperatura de evaporación del ciclo LTC, incluso con el correspondiente aumento del diferencial de temperatura en la condensador-cascada.

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Biografía del autor/a

Vitor Pinheiro Ferreira

Engenheiro Mecânico com atuação na área de refrigeração e climatização, energia, petróleo e gás, biocombustíveis, motores de combustão interna, mestre em Mecatrônica e doutor em Energia. Professor do Instituto de Ciência, Tecnologia e Inovação da Universidade Federal da Bahia.

Micael Lima Conceição

Bacharel em Ciências Exatas e Tecnológicas, Engenheiro Mecânico pela Universidade Federal do Recôncavo da Bahia. Atuante na área de Refrigeração por mais de 5 anos.

William Souza dos Santos

Técnico em Eletromecânica pelo CETEB, Engenheiro Mecânico, Bacharel Ciências Exatas e Tecnológicas, Engenheiro Mecânico pela Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, pós-graduando em Engenharia de climatização pela Faculdade Profissional (FAPRO).

Citas

ALHAMID, m. Idrus; SYAKA, darwin r.b; NASRUDDIN. Exergy and Energy Analysis of a Cascade Refrigeration System Using R744+R170 for Low Temperature Applications. International Journal of Mechanical & Mechatronics Engineering IJMME-IJENS Vol:10 No:06, 2010.

BELLOS, Evangelos; TZIVANIDI, Christos. A Theoretical Comparative Study of CO2 Cascade Refrigeration Systems. Appl. Sci., 9, 790; doi:10.3390/app9040790, 2019.

BINGMING, Wang; HUAGEN, Wu; JIANFENG, Li; ZIWEN, Xing. Experimental Investigation on the Performance of NH3/CO2 Cascade Refrigeration System with Twin-Screw Compressor. International Journal of Refrigeration 32, 1358–1365, doi: 10.1016/j.enconman.2010.06.037, 2009.

COLORADO, D.; RIVERA, W. Performance Comparison Between a Conventional Vapor Compression and Compression-Absorption Single-Stage and Double-Stage Systems Used for Refrigeration. Applied Thermal Engineering doi: 10.1016/j.applthermaleng.2015.05.029, 2015.

DOKANDARI, Damoon Aghazadeh; HAGH, Alireza Setayesh; MAHMOUDI, S.M.S. Thermodynamic Investigation and Optimization of Novel Ejector-Expansion CO2 /NH3 Cascade Refrigeration Cycles (novel CO2/NH3 cycle). International Journal of Refrigeration 46, 26-36, doi:10.1016/j.ijrefrig.2014.07.012, 2014.

DOPAZO, J. Alberto Dopazo; SEARA, José Fernández-Seara; UHIA, Jaime Sieres, Francisco J. Theoretical analysis of a CO2–NH3 cascade refrigeration system for cooling applications at low temperatures. Applied Thermal Engineering 29, 1577–1583, 2009.

DOPAZO, J. Alberto; FERNÁNDEZ-SEARA, José. Experimental Evaluation of a Cascade Refrigeration System Prototype with CO2 and NH3 for Freezing Process Applications. International Journal of Refrigeration-34, 257-267, doi: 10.1016/j.ijrefrig.2010.07.010, 2011.

DU, Kai Du; ZHANG, Shaoqian; XU, Weirong; NIU, Xiaofeng. A Study on the Cycle Characteristics of an Auto-Cascade Refrigeration System. Experimental Thermal and Fluid Science 33, 240–245, doi: 10.1016/j.expthermflusci.2008.08.006, 2009.

GETU, H.M.; BANSAL, P.K. Thermodynamic Analysis of an R744–R717 Cascade Refrigeration System. International Journal of Refrigeration 31, 45–54, doi:10.1016/j.ijrefrig.2007.06.014, 2008.

KILICARSLAN, A.; HOSOZ, M. Energy And Irreversibility Analysis of a Cascade Refrigeration System for Various Refrigerant Couples. Energy Conversion and Management 51, 2947–2954, doi: 10.1016/j.enconman.2010.06.037, 2010.

LEE, Tzong-Shing; LIU, Cheng-Hao; CHEN, Tung-Wei. Thermodynamic Analysis of Optimal Condensing Temperature of Cascade-condenser in CO2 /NH3 Cascade Refrigeration Systems. International Journal of Refrigeration 29, 1100-1108, doi: 10.1016/j.ijrefrig.2006.03.003, 2006.

MESSINEO, Antonio. Cascade Refrigeration System: Performance Evaluation Compared with a HFC Two-Stage System. Energy Procedia 14 (2012) 56–65. R744-R717, 2012.

MORAN, M.J.; SHAPIRO, H.N. Princípios da Termodinâmica. 6ª ed. São Paulo: LTC; 2009.

MUMANACHIT, P.; REINDL, D.T.; NELLIS, G.F. Comparative analysis of low temperature Industrial Refrigeration Systems. International Journal of Refrigeration 35, 1208-1221. doi: 10.1016/j.ijrefrig.2012.02.009, 2012.

PAN, Mingzhang; ZHAO, Huan; LIANG, Dongwu; ZHU, Yan; LIANG, Youcai; BAO, Guangrui. A Review of the Cascade Refrigeration System. Energies 13, 2254. doi:10.3390/en13092254, 2020.

PAREKH, A. D. Parekh; TAILOR, P. R. Thermodynamic Analysis of R507A-R23 Cascade Refrigeration System. World Academy of Science, Engineering and Technology 57, doi:10.1016/j.ijrefrig.2007.06.014, 2011.

SILVA, Alessandro da; FILHO, Enio Pedone Bandarra; ANTUNES, Arthur Heleno Pontes. Comparison of a R744 Cascade Refrigeration System with R404a and R22 Conventional Systems for Supermarkets. Applied Thermal Engineering 41, 30e35. doi:10.1016/j.applthermaleng.2011.12.019, 2012.

SUN, Zhili; LIANG, Youcai; LIU, Shengchun; JI, Weichuan; ZANG, Runqing; LIANG, Rongzhen;GUO, Zhikai. Comparative Analysis of Thermodynamic Performance of a Cascade Refrigeration System for Refrigerant Couples R41/R404a and R23/R404a. Applied Energy 184, 19–25, doi:10.1016/j.apenergy.2016.10.014, 2016.

YOON, Jung-In; CHOI, Won-Jae; LEE, Sanggyu; CHOE, Kunhyung; SHIM, Gyu-Jin. Efficiency of Cascade Refrigeration Cycle Using C3H8, N2O, and N2. Heat Transfer Engineering, 34:11-12, 959-965, doi:10.1080/01457632.2012.753575, 2013.

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Publicado

07/02/2022

Cómo citar

Pinheiro Ferreira, V., Lima Conceição, M. ., & Souza dos Santos, W. (2022). ANÁLISIS EXPERIMENTAL DEL RENDIMIENTO DE UN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN EN CASCADA UTILIZANDO R-134a Y R-404a COMO FLUIDOS. RECIMA21 - Revista Científica Multidisciplinar - ISSN 2675-6218, 3(2), e321127. https://doi.org/10.47820/recima21.v3i2.1127

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