O Refrigerador 2 é um refrigerador que opera mais próximo da real idade, chamado de ciclo de refrigeração a vapor. Nesse ciclo, o fluido de trabalho (fluido
refrigerante) deve ser admitido pelo compressor, apenas na forma de vapor
saturado. Diferentemente do Refrigerador 1, o ciclo opera com uma válvula de
expansão (isentálpico)
, que possibilita o processo do estado de líquido saturado
em alta pressão para uma mistura líquido-vapor em baixa pressão.
O Refrigerador 2 atualmente opera utilizando R-134a como fluido
refrigerante. A 2ª etapa do seu projeto é estudar a possibili dade de troca desse
fluido de trabalho pela amônia (R-717), menos agressivo ao meio ambiente. Para
fazer essa escolha, você deve avaliar o desempenho do Refrigerador 2 por meio
do cálculo do coeficiente de performance do ciclo (COP) para cada fluido. O
Refrigerador 2 também opera a uma vazão de 1,4 kg/s, cujas temperaturas de
evaporação e condensação são -10 °C e 30 °C. A s etapas de evaporação (1 →
2) e condensação (3 → 4) operam a pressões constantes, de maneira que a
pressão de cada uma dessas duas etapas é a pressão de saturação referente a
temperatura de operação.
Para essa 2ª etapa, você deve entregar o relatório do projeto com as
seguintes informações:
a) COP do ciclo utilizando R-134a como fluido refrigerante;
b) COP do ciclo utilizando R-717 como fluido refrigerante;
c) O seu parecer como engenheiro sobre qual dos dois fluidos de trabalho
tem um melhor desempenho, analisando exclusivamente os coeficie ntes de
performance do ciclo obtidos.
Detalhe importante: Para o balanço de energia, faça as se
guintes
considerações:
✓ Regime permanente;
✓ Variação da energia cinética e potencial são desprezíveis;
✓ Compressor e válvula de expansão operam adiabaticamente;
✓ Entalpia constante na válvula de expansão;
✓ Etapas de evaporação e condensação não envolvem trabalho.