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Experimental study of an evaporative condensation device applied in a domestic refrigerador

By Mirko S. Chavez Gutierrez

Abstract

Os equipamentos utilizados para refrigeração e condicionamento ambiental têm um potencial significativo de redução de consumo energético, principalmente porque esta pratica utilizam quantidades significativas de energia e são encontrados em todas as residências e indústrias. Neste contexto existem numerosos estudos dirigidos para aumentar a eficiência energética dos sistemas de refrigeração domésticos, utilizando diferentes estratégias tecnológicas. O dispositivo proposto neste trabalho atua como um condensador evaporativo, substituindo o ar,, como meio de troca térmica convencional dos sistemas de refrigeração domésticos, por uma corrente vertical de água em contato com a superfície do condensador, aproveitando desta maneira o calor absorvido pela água na mudança de fase (efeito evaporativo) e diminuindo a temperatura de condensação. O protótipo foi desenvolvido, considerando o principio de funcionamento dos condensadores evaporativos industriais e adaptado numa escala menor, para que possa ser facilmente montado na estrutura de um refrigerador doméstico convencional. Com as mudanças nas condições de condensação, especificamente a temperatura, procura-se aumentar o COP (coeficiente de desempenho) que é um indicador da eficiência do sistema, dado que nessas condições de funcionamento, o efeito frigorífico torna-se maior e o trabalho do compressor torna-se menor durante o ciclo. Estas condições de funcionamento, assim como o consumo de energia elétrica, foram monitorados e comparados com os sistemas de refrigeração convencional, utilizando uma câmara especialmente condicionada para esse propósito. Assim, o desempenho do sistema com as novas condições de condensação, promovidas pelo dispositivo, teve uma maior eficiência global com um COP maior em 24% e, em consequência, um aumento da eficiência energética do sistema, com uma redução de 17% de energia em ensaios padronizados conforme norma ABNT 12888Los equipos utilizados para refrigeración y condicionamiento ambiental tienen gran potencial de reducción de consumo energético, principalmente porque estos aparatos utilizan cantidades significativas de energía y son encontrados en la mayoría de residencias y en las industrias. Existen numerosos estudios dedicados a aumentar la eficiencia energética de los sistemas de refrigeración domésticos utilizando diferentes estrategias tecnológicas. El dispositivo propuesto en este trabajo actuara como un condensador evaporativo, substituyendo el aire, como medio de intercambio de calor convencional de los sistemas de refrigeración domésticos, por una corriente vertical de agua en contacto con la superficie del condensador, aprovechando de esta forma el calor absorbido por el agua durante el cambio de estado (efecto evaporativo) y disminuyendo la temperatura de condensación. Este prototipo fue desarrollado considerando el principio de funcionamiento de los condensadores evaporativos industriales y fue adaptado a una escala menor, para que pueda ser fácilmente instalado en la estructura de un refrigerador domestico convencional. Con las modificaciones en las condiciones de condensación específicamente, la temperatura, se procura aumentar el COP (coeficiente de desempeño), que es un indicador de la eficiencia del sistema, en vista que en estas condiciones de funcionamiento, el efecto frigorífico se torna mayor y el compresor trabaja menos durante el ciclo. Estas condiciones de funcionamiento, así como el consumo de energía eléctrica son monitoreados e comparados con los sistemas de refrigeración convencional, utilizando una cámara especialmente condicionada para este propósito. De esta manera el desempeño del sistema con las nuevas condiciones de condensación, promovidas por el dispositivo en estudio, tuvo una mayor eficiencia global con un COP superior en 24%, y como consecuencia un aumento de la eficiencia energética del sistema, con una reducción del consumo de energía en 17% durante ensayos homogenizados según la norma Brasileña ABNT 1288

Topics: Refrigeração, Condensador evaporativo, Eficiencia energetica, Refrigeradores, Refrigeration, Evaporative condenser, Energy efficiency, Refrigerators
Publisher: Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Engenharia de Alimentos
Year: 2010
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UNICAMP:oai:unicamp.br:000767925
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