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Avaliação econômica da substituição de um chiller de compressão por um chiller de absorção alimentado por coletores solares com base em medições em um prédio da Chesf em Recife

Guilherme Leal de Macêdo, Ney January 2007 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7552_1.pdf: 2087069 bytes, checksum: 6051bc09bfa9e322d9c03b23752cf069 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / A perspectiva de elevação dos preços da energia elétrica e dos combustíveis fósseis, assim como o surgimento de coletores solares e resfriadores (chillers) por absorção mais eficientes, incentivam a retomada de análises visando a utilização de sistemas de refrigeração solar, principalmente em regiões com as características de insolação do Nordeste do Brasil. Considerando esse contexto, a dissertação apresenta uma avaliação econômica onde são comparadas duas opções para substituir o atual resfriador de líquido da central de ar condicionado de um prédio da Chesf em Recife: chiller convencional, por compressão, versus refrigeração solar com chillers por absorção. O sistema existente, por compressão e com acionamento elétrico, tem capacidade de 200 TR. Na metodologia utilizada neste trabalho, a carga térmica do prédio foi estimada a partir das seguintes medições no atual chiller: o consumo de energia elétrica, durante um ano, e a potência térmica fornecida pelo evaporador, durante alguns meses. A potência térmica foi determinada com medições das temperaturas de entrada e saída do evaporador e da vazão de água gelada. Esses dados, juntamente com informações do fabricante, permitiram estimar o COP do chiller existente e a carga térmica do prédio ao longo do ano. Para escolher o novo chiller, foi desenvolvido um modelo computacional, que utilizando dados históricos de insolação e temperatura, a carga térmica do prédio (determinada conforme acima explicado), parâmetros de desempenho dos equipamentos e estratégia de controle dos sistemas, determina o consumo anual de energia elétrica em base horária. Em seguida, considerando a tarifa de energia elétrica, os custos de aquisição, de instalação, de operação e de manutenção, o modelo, levando em conta o período de vida útil do sistema, calcula o valor presente líquido (VPL) e a taxa interna de retorno (TIR). Foi realizada uma avaliação da sensibilidade do VPL e da TIR à variação de diversas grandezas. Mostraram-se como mais importantes: o custo de coletores solares, o preço da energia elétrica, a carga térmica a ser atendida, o COP dos chillers e a insolação local. Os resultados mostraram que, para as condições atuais do prédio estudado, um sistema de solar ainda não é viável, porém, a elevação das tarifas de energia elétrica, os custos decrescentes de coletores solares e uma carga térmica maior, proporcionariam a viabilidade econômica desses sistemas. No semi-árido a situação é ainda mais favorável, com os sistemas solares alcançando a viabilidade econômica, por exemplo, mesmo com os custos atuais dos coletores solares
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Validação experimental de um resfriador de água operando em ciclo de adsorção com aquecimento solar indireto / Experimental validation of a water cooler operating in cycle of adsorção with indirect solar heating

Araújo, Maria Elieneide 29 May 2009 (has links)
ARAÚJO, M. E. Validação experimental de um resfriador de água operando em ciclo de adsorção com aquecimento solar indireto. 2009. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-21T16:31:16Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_mearaujo.pdf: 2555472 bytes, checksum: 526335cdb6dd3c8f1273e0b7c94f4b3e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T17:06:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_mearaujo.pdf: 2555472 bytes, checksum: 526335cdb6dd3c8f1273e0b7c94f4b3e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-31T17:06:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_mearaujo.pdf: 2555472 bytes, checksum: 526335cdb6dd3c8f1273e0b7c94f4b3e (MD5) Previous issue date: 2009-05-29 / This work presents the experimental validation of a new adsorption solar refrigeration with indirect heating. The components of the refrigerator are: an adsorber, a condenser, an evaporator, and a solar collector. The choice of the adsorbate / adsorbent pair, water and silica gel type RD, respectively, took into consideration the temperatures reached by the solar collectors and available for the desorption of the refrigerant fluid (water) from the cavities of the adsorbent material (a porous solid). Due to the co-existence of the heating and cooling phases in the adsorber, a specific geometry for this component was defined so as to allow a good heat dissipation in the adsorbent material in the cooling phase, and the conservation of thermal energy in the heating phase. The experimental results validate the operation of the refrigerator, as temperature valves of 140ºC at the inlet of the adsorber, of 80ºC in the adsorber bed, and of 4,4ºC in the evaporator were reached, allowing its application in air conditioning systems / Apresenta a validação experimental de um novo refrigerador solar por adsorção com aquecimento indireto. Os componentes do refrigerador são: adsorvedor, condensador, evaporador e coletor solar. A escolha do par adsorbato / adsorvente, água e sílica gel tipo RD, respectivamente, levou em consideração as temperaturas alcançadas pelos coletores e disponíveis para a dessorção do fluído refrigerante (água) das cavidades do material adsorvente (sólido poroso). Devido à coexistência das etapas de aquecimento e resfriamento no adsorvedor, foi definida uma geometria para este componente capaz de permitir uma melhor dissipação de calor no material adsorvente na fase de resfriamento, e a conservação de energia térmica durante a fase de aquecimento. Os resultados experimentais comprovaram o funcionamento do refrigerador, visto que foram atingidas temperaturas de 140ºC na entrada do adsorvedor, 80ºC no leito adsortivo e de 4,4ºC no evaporador, possibilitando sua aplicação em sistemas de condicionamento de ar
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Refrigeração com uso de energia solar. / Refrigeration using solar energy.

Escobedo, João Francisco 17 December 1987 (has links)
Uma simulação numérica do ciclo de refrigeração a adsorção é realizada para os pares zeólita-água e carvão ativo AC-35 metanol, justificando a escolha do par bem como do sistema de captação a serem utilizados no protótipo. O protótipo construído compreende um concentrador cilíndrico-parabólico com rastreamento solar, um tubo de calor e uma unidade frigorífica (com zeólita-água). Aspectos tecnológicos como válvulas, soldas e carregamento do par na máquina são analisados. Os resultados dos testes de desempenho são apresentados, discutidos e comparados com a literatura. Uma análise de custos é feita. Paralelamente, construímos termo pilhas pelo método da evaporação. Estas termopilhas foram utilizadas na construção do piranômetro e do pireliômetro. Os instrumentos são caracterizados em termos de sensibilidade, constante de tempo, linearidade, efeitos de temperatura e convecção natural. Os resultados desta caracterização são discutidos e comparados com um modelo fabricado pela Eppley. Finalmente, no apêndice I, testamos o desempenho de um coletor plano utilizando no absorvedor o revestimento seletivo de óxido de alumínio recentemente desenvolvido no IFQSC. As melhores condições para obtenção do revestimento seletivo em placas de grande porte são estudadas. / A numerical simulation of the adsorption refrigeration cycle was made for zeolite/water and activated carbon(AC-35)/ methanol pairs, to select the pair and the solar collector in the prototype. The fabricated prototype consists of a cylindrical paraolic concentrator with solar trackins, a heat pipe and the refrigeration unit (with the zeolite/water pair). The technical aspects of values, welds and out-gassing are analyzed. The results of the performance tests are presented, discussed and compared with the literature. An analysis of costs is made. In parallel thermopiles were constructed using the evaporation method. These thermopiles were used in the construction of the piranometer and the pirheliometer. The instruments were characterized in terms of: sensitivity, stability with time, linearity, effects of temperature and natural convenction. The results of this characterization are discussed and compared with a model made by Eppley. Finally, in Apendix I, we tested the performance of a flat plate collector using a selective coating of aluminium oxide (developed in IFQSC) as absorber. The Best conditions for obtaining the seletive coating on big size plates are discussed.
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Refrigeração com uso de energia solar. / Refrigeration using solar energy.

João Francisco Escobedo 17 December 1987 (has links)
Uma simulação numérica do ciclo de refrigeração a adsorção é realizada para os pares zeólita-água e carvão ativo AC-35 metanol, justificando a escolha do par bem como do sistema de captação a serem utilizados no protótipo. O protótipo construído compreende um concentrador cilíndrico-parabólico com rastreamento solar, um tubo de calor e uma unidade frigorífica (com zeólita-água). Aspectos tecnológicos como válvulas, soldas e carregamento do par na máquina são analisados. Os resultados dos testes de desempenho são apresentados, discutidos e comparados com a literatura. Uma análise de custos é feita. Paralelamente, construímos termo pilhas pelo método da evaporação. Estas termopilhas foram utilizadas na construção do piranômetro e do pireliômetro. Os instrumentos são caracterizados em termos de sensibilidade, constante de tempo, linearidade, efeitos de temperatura e convecção natural. Os resultados desta caracterização são discutidos e comparados com um modelo fabricado pela Eppley. Finalmente, no apêndice I, testamos o desempenho de um coletor plano utilizando no absorvedor o revestimento seletivo de óxido de alumínio recentemente desenvolvido no IFQSC. As melhores condições para obtenção do revestimento seletivo em placas de grande porte são estudadas. / A numerical simulation of the adsorption refrigeration cycle was made for zeolite/water and activated carbon(AC-35)/ methanol pairs, to select the pair and the solar collector in the prototype. The fabricated prototype consists of a cylindrical paraolic concentrator with solar trackins, a heat pipe and the refrigeration unit (with the zeolite/water pair). The technical aspects of values, welds and out-gassing are analyzed. The results of the performance tests are presented, discussed and compared with the literature. An analysis of costs is made. In parallel thermopiles were constructed using the evaporation method. These thermopiles were used in the construction of the piranometer and the pirheliometer. The instruments were characterized in terms of: sensitivity, stability with time, linearity, effects of temperature and natural convenction. The results of this characterization are discussed and compared with a model made by Eppley. Finally, in Apendix I, we tested the performance of a flat plate collector using a selective coating of aluminium oxide (developed in IFQSC) as absorber. The Best conditions for obtaining the seletive coating on big size plates are discussed.

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