ANÁLISE EXPERIMENTAL DA PERFORMANCE DE UM SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO EM CASCATA UTILIZANDO COMO FLUIDOS R-134A E R-404A
DOI:
https://doi.org/10.47820/recima21.v3i2.1127Palavras-chave:
Refrigeração, Sistemas de refrigeração em cascata, análise energéticaResumo
O ciclo de refrigeração em cascata é uma alternativa atraente para aplicações em extra-baixa temperatura de evaporação, permitindo a operação nestas condições com pressões de sucção adequadas. Este trabalho descreve uma análise de performance experimental em um ciclo de refrigeração cascata dotado de compressores herméticos que opera com os fluidos R-134a e R-404a conectados termicamente por um condensador-cascata do tipo tube in tube. Foram avaliados fluxos de energia e parâmetros de performance sob diversas condições de temperatura de evaporação do ciclo LTC. Os resultados apontam aumento de EER e coeficientes de performance do ciclo cascata, bem como de cada um dos ciclos individualmente com o aumento da temperatura de evaporação do ciclo LTC, mesmo com correspondente aumento do diferencial de temperatura no condensador-cascata.
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Referências
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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