Análise do impacto da utilização de diferentes fluidos refrigerantes no sistema de refrigeração de uma câmara frigorífica.

Abstract

A refrigeração é uma área de importância na engenharia, desempenhando um papel fundamental e essencial para a sociedade moderna sendo um processo que tem como objetivo remover calor. O funcionamento dos sistemas de refrigeração consiste na utilização de fluidos refrigerantes com o objetivo de retirar calor do ambiente que está sendo resfriado. Os avanços na engenharia possibilitaram a ampliação dos métodos de refrigeração, com destaque para as câmaras frigoríficas, fundamentais na conservação de produtos. A utilização de softwares para simulação em refrigeração, principalmente em câmaras frigoríficas, tem sido cada vez maior para auxiliar nos processos. O presente estudo tem como objetivo principal realizar o estudo sobre o impacto da utilização de diferentes fluidos refrigerantes no sistema de refrigeração de uma câmara frigorífica. A metodologia do estudo é classificada como uma pesquisa experimental, exploratória e bibliográfica com parâmetros de combinação de abordagens quantitativas e qualitativas. O estudo abrange a seleção e simulação de três fluidos refrigerantes (R-404A, R-448A e R-452A), destinados a uma câmara frigorífica específica, sendo o software coolselector®2 empregado para conduzir a simulação levando em consideração as condições externas, dimensões da câmara e outros parâmetros. O R-448A se destaca com uma carga térmica (capacidade de refrigeração) superior, de 3,652 kW, e um aumento percentual de 98% em relação ao R-404A, indicando uma maior capacidade de absorção ou dissipação de calor, e apresenta a menor pressão de evaporação de 1,759 bar sendo a mais próxima a pressão atmosférica, o que oferece vantagens econômicas nos custos de equipamentos. Em contrapartida apresenta maior superaquecimento e potência total mais elevada, de 3,371 kW, representando um aumento de 111% em relação ao R-404A na unidade condensadora, exigindo maior demanda de energia para lidar com cargas térmicas elevadas. O R-452A se destaca com o maior coeficiente de performance, indicando uma maior capacidade de remover calor. O R404A e o R-452A apresentam pressões de evaporação maiores, sendo respectivamente 2,219 bar e 1,999 bar e apresentam potência total menores, sendo 1,598 kW para o R-404A e 1,582 kW para o R-452A, indicando menores demandas de energia. Em geral os resultados ressaltam a importância de considerar as propriedades individuais dos fluidos refrigerantes ao projetar e operar sistemas de refrigeração em câmaras frigoríficas.