Um sistema de refrigeração por compressão de vapor, utilizando amônia (R-717) como fluido refrigerante, está operando com uma temperatura de evaporador de
temperatura de condensador de
. É desejável avaliar a influência da variação da temperatura do condensador para
. Calcule as variações percentuais em
a- Efeito de refrigeração por kg de vazão de fluido refrigerante
b- COP
c- Calor de compressão
d- Taxa de calor rejeitado no condensador
a- Efeito de refrigeração por kg de vazão de fluido refrigerante
b- COP
c- Calor de compressão
d- Taxa de calor rejeitado no condensador
Passo 1
O enunciado descreve um ciclo de compressão de vapor com amônia (R-717) passando por quatro estados ideais:
- vapor saturado a
(entrada do compressor), - vapor superaquecido à pressão de condensador (saída do compressor),
- líquido saturado a
(saída do condensador), - mistura após válvula de expansão (entrada do evaporador).
O que nos interessa são os entalpias nesses pontos para dois casos de: e . Usaremos tabelas de amônia para obter:
•, em vapor saturado a .
•em líquido saturado nas duas temperaturas de condensador.
•no fim da compressão isentrópica usando a tabela de vapor superaquecido à pressão de condensação.
A seguir calculamos, para cada caso,
Passo 2
Obter valores na tabela de amônia a
(evaporador):
Passo 3
Caso
:
– Líquido saturado:
– Líquido saturado:
– Compressor isentrópico até
:
. Usando tabela superaquecido em
(correspondente a
), obtemos por interpolação
Então
Passo 4
Caso
:
– Líquido saturado:
– Líquido saturado:
– Compressor isentrópico até
:
. A pressão é agora
. Usando tabela superaquecido em
e
, interpolamos e achamos novamente
( variação mínima com relação ao caso anterior). Logo
Passo 5
Calcular as variações percentuais (percentual final relativo ao inicial):
a) Efeito de refrigeração
a) Efeito de refrigeração
b) COP
c) Calor de compressão (trabalho)
d) Taxa de calor rejeitado
Resposta
a)
b)
c) (variação desprezível)
d)
b)
c)
d)