Otimização termoeconômica e ciclos de refrigeração termo-movidos assistidos por energia solar utilizando o método f-ø Chart

Abstract

Este trabalho apresenta uma análise da otimização termoeconômica dos ciclos de absorção e ejetor assistidos por energia solar para ar condicionado e refrigeração utilizando o método f- chart. Por seu baixo coeficiente de desempenho, estes ciclos são viáveis na circunstância da energia motriz provir de fontes de calor de baixa qualidade tais como, calor residual de processos industriais e calor proveniente da energia solar coletada através de sistemas de aquecimento de baixa temperatura. É realizada a otimização em relação a área dos coletores solares e também da temperatura do reservatório de calor para o caso de ciclo de Carnot . Esta otimização permite estabelecer os limites em relação aos quais a refrigeração assistida por energia solar é economicamente viável. O conhecimento do comportamento da fração solar, é necessário para a análise termoeconômica do ciclo de refrigeração por absorção ou de ejetor, com o objetivo de otimizar a área de coletor para aplicações de ar condicionado. Tal otimização é conduzida fazendo-se uso do método f- chart, o que permite analisar os efeitos de todos os parâmetros de projeto sobre os custos relevantes. Este método é útil para ciclos de absorção assistidos por energia solar, devido ao fato de o coeficiente de desempenho do ciclo de absorção ser considerado aproximadamente independente da temperatura de suprimento de calor. A extensão do método f- chart para ciclos de refrigeração com ejetor é também apresentada neste trabalho. A análise apresentada no presente trabalho é limitada aos ciclos termo-movidos que trabalham num ciclo fechado, que operam com COP aproximadamente constante e que estão caracterizados por uma temperatura de suprimento de calor mínima . São apresentados resultados comparativos de otimização de um sistema de refrigeração por absorção de três toneladas de refrigeração, para as localidades de Albuquerque, Novo México (EUA) e Florianópolis, Santa Catarina (BRASIL