Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

54
UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO INSTITUTO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA REFRIGERAÇÃO, VENTILAÇÃO E CONDICIONAMENTO DE AR PROF.º DR. ANDERSON UBICES Gustavo Emmanuel C. B. Guidetti 201010695 TRABALHO 1 DESENVOLVIMENTO DE LAY-OUT DO SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO Uberaba-MG 2015

description

Projeto de um layout e seus componentes de um sistema de refrigeração

Transcript of Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

Page 1: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO

INSTITUTO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

REFRIGERAÇÃO, VENTILAÇÃO E CONDICIONAMENTO DE AR

PROF.º DR. ANDERSON UBICES

Gustavo Emmanuel C. B. Guidetti – 201010695

TRABALHO 1 – DESENVOLVIMENTO DE LAY-OUT DO SISTEMA DE

REFRIGERAÇÃO

Uberaba-MG

2015

Page 2: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO

INSTITUTO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

REFRIGERAÇÃO, VENTILAÇÃO E CONDICIONAMENTO DE AR

PROF.º DR. ANDERSON UBICES

Gustavo Emmanuel C. B. Guidetti – 201010695

TRABALHO 1 – DESENVOLVIMENTO DE LAY-OUT DO SISTEMA DE

REFRIGERAÇÃO

Trabalho apresentado com modo avaliativo da

Disciplina de Refrigeração, Ventilação

e Condicionamento de ar

do Curso De Engenharia Mecânica

da Universidade Federal

Do Triângulo Mineiro

Uberaba-MG

2015

Page 3: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .................................................................................... 1

1.1 Considerações Iniciais ............................................................................ 1

1.2 Ciclo de Compressão à Vapor ................................................................ 2

1.3 Ciclo de Múltiplos estágios ..................................................................... 3

2 OBJETIVO ........................................................................................... 4

2.1 Objetivo geral........................................................................................... 4

2.2 Objetivos específicos .............................................................................. 4

3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .......................................................... 5

3.1 Componentes do Sistema ....................................................................... 5

3.1.1 Compressor ............................................................................................. 5

3.1.2 Evaporador .............................................................................................. 7

3.1.3 Condensador ........................................................................................... 9

3.1.4 Dispositivos de Expansão...................................................................... 10

4 DADOS DO PROJETO ..................................................................... 11

5 CONFIGURAÇÃO DOS SISTEMAS TÉRMICOS ............................ 12

5.1 Múltiplas Pressões - Compressores em Paralelo................................ 12

5.2 Múltiplas pressões - Compressores em Série ..................................... 14

5.3 Comparação dos Parâmetros dos Dois Sistemas ............................... 15

6 DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES BÁSICOS DO

SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO............................................................. 16

6.1 Compressores ....................................................................................... 16

6.1.1 Compressor 1 ........................................................................................ 16

6.1.2 Compressor 2 ........................................................................................ 18

6.2 Condensador ......................................................................................... 21

6.2.1 Condensador Resfriado a Ar ................................................................. 21

6.2.2 Condensador Evaporativo ..................................................................... 22

6.3 Evaporador ............................................................................................ 23

6.3.1 Evaporador 1 ......................................................................................... 23

6.3.2 Evaporador 2 ......................................................................................... 25

6.3.3 Evaporador 3 ......................................................................................... 26

6.4 Válvulas de Expansão ........................................................................... 26

Page 4: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

6.4.1 Válvula de Expansão 1 .......................................................................... 27

6.4.2 Válvula de Expansão 2 .......................................................................... 27

6.4.3 Válvula de Expansão 3 .......................................................................... 28

6.5 Válvula Redutora de Pressão ............................................................... 29

7 COMPONENTES EXTRAS E CONFIGURAÇÃO TÉCNICA DO

SISTEMA ................................................................................................. 30

7.1 Filtro Secador (G) .................................................................................. 31

7.2 Visor de liquido (SGI) ............................................................................ 31

7.3 Registro (BM) ......................................................................................... 31

7.4 Válvula Solenoide (EVR) ....................................................................... 31

7.5 Termostato (F) ....................................................................................... 32

7.6 Válvula de Retenção (NRV) ................................................................... 32

7.7 Separador de Óleo (OUB)...................................................................... 33

7.8 Regulador de Pressão (KVP) ................................................................ 33

7.9 Regulador de Pressão e Sucção (KVL) ................................................ 34

7.10 Pressostato Diferencial (MP) ................................................................ 34

7.11 Pressostato duplo KP15 ....................................................................... 34

8 CONCLUSÃO .................................................................................... 35

9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................. 35

10 ANEXOS ......................................................................................... 36

10.1 Anexo 1 - Catálogo Compressor 1 – Copeland Emerson ................... 36

10.2 Anexo 2 - Catálogo Compressor 2 –Copeland Emerson ................... 37

10.3 Anexo 3 - Catálogo Válvula Expansão 1 – Parker ............................... 38

10.4 Anexo 4 - Catálogo Válvula de Expansão 2 – Parker .......................... 39

10.5 Anexo 5 - Catálogo Válvula Expansão 3 - Parker ............................... 40

10.6 Anexo 6 - Catálogo Evaporador 1- Trineva ......................................... 41

10.7 Anexo 7 - Catálogo Evaporador 2- Trineva ......................................... 42

10.8 Anexo 8 - Catálogo Evaporador 3- Trineva ......................................... 43

10.9 Anexo 9 - Catálogo Condensador - Mipal ............................................ 44

10.10 Anexo 10 - Catálogo Torre de Resfriamento - Caravelas.................. 45

10.11 Anexo 11 - Catálogo Torre de Resfriamento - Caravelas.................. 46

10.12 Anexo 12 - Catálogo Válvula Redutora de Pressão - DanFoss ........ 47

10.13 Cálculos sistema com 2 Compressores em Série ............................ 48

10.14 Cálculos sistema com 2 Compressores em Paralelo ......................... 2

Page 5: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

1

1 INTRODUÇÃO

1.1 Considerações Iniciais

A refrigeração é definida como qualquer processo que vise transferir continuamente a

energia térmica de uma região de baixa temperatura para uma de maior temperatura.

(Salvador, 1999).A refrigeração pode ser definida também pela ação de resfriar determinado

ambiente de forma controlada, tanto para viabilizar processos, processar e conservar produtos

ou efetuar climatização para conforto térmico. (Eich & Ioris, 2013)

O emprego dos meios de refrigeração já era do conhecimento humano mesmo na

época das mais antigas civilizações. Pode-se citar a civilização chinesa que, muitos séculos

antes do nascimento de Cristo, usavam o gelo natural (colhido nas superfícies dos rios e lagos

congelados e conservado com grandes cuidados, em poços cobertos com palha e cavados

na terra) com a finalidade de conservar o chá que consumiam. As civilizações gregas e

romanas que também aproveitavam o gelo colhido no alto das montanhas, a custo do braço

escravo, para o preparo de bebidas e alimentos gelados. (Silva, 2009)

O congelamento dos alimentos é considerado uma técnica excelente para

conservação de sua qualidade. De maneira gera, o congelamento preserva o saber, a textura

e o valor nutricional dos alimentos melhor do que qualquer outro método de conservação, em

função disso, quantidades cada vez maiores de alimentos têm sido congeladas no mundo.

(Salvador, 1999)

Existem três sistemas principados de refrigeração: os sistemas por absorção, os

sistemas por efeitos termoelétricos e os sistemas por compressão a vapor. Os mais usados

são os sistemas por compressão a vapor, principalmente em instalações industriais para

processamento e armazenagem de alimentos e em equipamentos de pequeno porte como

refrigeradores, ‘freezers’ e condicionadores de ar compactos. (Salvador, 1999)

A refrigeração comercial abrange os refrigeradores especiais ou de grande porte

usados em restaurantes, sorveterias, bares, açougues, laboratórios, etc. As temperaturas de

congelamento e estocagem situam-se, geralmente, entre -5°C a -30°C. Como regra geral, os

equipamentos industriais são maiores que os comerciais (em tamanho) e têm como

característica marcante o fato de requererem um operador de serviço. São aplicações típicas

industriais as fábricas de gelo, grandes instalações de empacotamento de gêneros

alimentícios (carnes, peixes, aves), cervejarias, fábricas de laticínios, de processamento de

bebidas concentradas e outras. A refrigeração marítima refere-se à refrigeração a bordo de

embarcações e inclui, por exemplo, a refrigeração para barcos de pesca e para embarcações

de transporte de cargas perecíveis. A refrigeração de transporte relaciona-se com

equipamentos de refrigeração em caminhões e vagões ferroviários refrigerados. (Silva, 2009)

Page 6: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

2

As componentes essências de um sistema frigorifico por compressão a vapor são:

compresso, condensador, dispositivo de expansão, evaporador, sistema de controle,

tubulação e fluido refrigerante. (Salvador, 1999)

O fluido refrigerante é o fluido que absorve calor de uma substância do ambiente a ser

resfriado. Não há um fluido refrigerante que reúna todas as propriedades desejáveis, de modo

que, um refrigerante considerado bom para ser aplicado em determinado tipo de instalação

frigorífica nem sempre é recomendado para ser utilizado em outra. O bom refrigerante é

aquele que reúne o maior número possível de boas qualidades, relativamente a um

determinado fim. (Silva, 2009)

Os tipos de fluidos refrigerantes são:

CFC - São moléculas formadas pelos elementos cloro, flúor e carbono.

(Exemplos: R-11, R-12, R-22, R-502, etc.), cuja a utilização se baseia

principalmente em ar condicionado automotivo, refrigeração comercial,

refrigeração doméstica (refrigeradores e freezers) etc.

Vale ressaltar que os CFC’s destroem a camada de ozônio. A camada de

ozônio sendo danificada permite que raios ultravioletas (UV) do sol alcancem

à superfície da Terra. As indústrias químicas nacionais cessaram a produção

de CFC’s e a importação destas substâncias virgens está controlada. Para

converter ou substituir um equipamento operado com CFC foram criados dois

tipos de refrigerantes alternativos: HCFC’s e HFC’s.

HCFC - Alguns átomos de cloro são substituídos por hidrogênio (Exemplos: R-

22, R-141b, etc.) utilizados principalmente em ar condicionado de janela, Split,

self, câmaras frigoríficas, etc.

HFC - Todos os átomos de cloro são substituídos por hidrogênio (Ex: R-134a,

R-404A, R-407C, etc.) utilizando em condicionado automotivo, refrigeração

comercial, refrigeração doméstica (refrigeradores e freezers), etc.

1.2 Ciclo de Compressão à Vapor

O ciclo de refrigeração visa transferir continuamente a energia térmica de uma região

de baixa temperatura para uma de maior temperatura, à custa de fornecimento de trabalho.

Neste ciclo, o trabalho fornecido ao compressor é utilizado para elevar a pressão e a

temperatura de vapor de fluido refrigerante que chega ao compressor. Esse vapor de alta

pressão e temperatura vai para o condensador onde rejeita calor para o meio, condensando

o fluído refrigerante. O liquido condensado segue em direção a um dispositivo de expansão

onde o fluido passa de estado líquido a alta pressão para um mistura líquido-vapor a baixa

pressão e temperatura. O fluido refringente então retira calor do ambiente ou sistema a ser

Page 7: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

3

refrigerado, utilizando esse calor para se vaporiza, seguindo em direção ao compressor, onde

completa o ciclo.

O ciclo padrão de compressão a Vapor e o esquema do ciclo é ilustrado na Figura 1,

os seus processos podem ser definidos como:

Figura 1 – Esquema e Ciclo Padrão de Compressão a Vapor – Fonte: (Salvador, 1999)

1 – 2: Compressão Isentrópica até a pressão de condensação;

2 – 3: Resfriamento e condensação do vapor até liquido saturado a pressão constante;

3 – 4: Expansão isoentálpica até a pressão de e evaporação;

4 – 1: Evaporação a pressão constante até o estado de vapor saturado.

O parâmetro de eficiência utilizado por sistema de refrigeração é o Coeficiente de

Eficiência (COP – ‘Coeficiente of Prormace’) definido como:

calor removidodoambientenabaixatemperaturaCOP

trabalholíquido (1)

1.3 Ciclo de Múltiplos estágios

A compressão múltiplos estágios é utilizada a fim de minimizar os problemas

decorrentes da elevada diferença entre temperatura de evaporação e condensação

normalmente encontrada na refrigeração e reduzir a potência de compressão necessária.

Utilizando de pressões intermediárias. O esquema e ciclo do sistema com múltiplos estágios

pressões está ilustrado na Figura 2 abaixo.

Page 8: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

4

Figura 2 – Ciclo a Vapor de Múltiplos Estágios – Fonte: (Salvador, 1999)

A fim de reduzir o trabalho de compressão, pode-se eliminar o vapor no tanque flash.

Nesse tanque o liquido proveniente do condensador é expandido até uma pressão

intermediaria. O vapor gerado nesse processo é comprimido até a pressão de condensação.

O liquido, por sua vez é dirigido para um dispositivo de expansão onde sua pressão está

reduzida até aquela evaporação. (Salvador, 1999)

2 OBJETIVO

2.1 Objetivo geral

O objetivo geral deste trabalho é desenvolver o layout de dois sistemas de refrigeração

de acordo com a estrutura arquitetônica de um comércio de carnes fornecido, e obter uma

análise que justifique a melhor disposição conforme os dados técnicos do sistema de

refrigeração.

2.2 Objetivos específicos

- descrever as possibilidades de configuração do sistema;

- fazer levantamento das propriedades, cargas térmicas, rendimentos dos sistemas

conforme a configuração;

- realizar uma comparação visando identificar a melhor disposição entre os sistemas.

Page 9: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

5

3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

3.1 Componentes do Sistema

Na Figura 3 a seguir podemos visualizar o esquema simplificado dos componentes

que fazem parte de um sistema de refrigeração a vapor. Para um sistema completo deveriam

ser incluídos os filtros, reservatórios, válvulas e equipamentos de controle.

Figura 3 – Componentes básicos de um sistema de refrigeração. Fonte: (Silva, 2009)

3.1.1 Compressor

Compressores podem ser considerados como os principais equipamentos que

compõem sistemas de compressão de vapor. Os principais tipos de compressores utilizados

em sistemas frigoríficos são: alternativo, parafuso, centrífugo e de palhetas. (Silva, 2009)

Os compressores alternativos são preferidos quando usado fluidos refrigerantes de

calor de vaporização volumétrico elevado, trabalhando em instalações de pequeno e médio

porte. Os compressores alternativos são construídos em distintas concepções, destacando

entre elas os tipos aberto, semi-hermético e selado (hermético). O compressor aberto é o

único tipo adequado a instalações de amônia, sendo compatível também com refrigerantes

halogenados. No compressor semi-hermético, a carcaça exterior aloja tanto o compressor

como o motor. Esta combinação permite que o motor seja refrigerado pelo próprio fluido

refrigerante. (Eich & Ioris, 2013)

Um modelo simples, comumente observado na literatura, é o modelo que supõe a

inexistência na variação no fluxo de massa entre a entrada e a saída do compressor. Tal

modelo permite computar o fluxo de massa e a entalpia na saída do compressor. A vazão

Page 10: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

6

mássica através do compressor pode ser calculada pode ser calculada através da equação 2

(Silva, 2009):

f vmf NV (2)

Onde:

N = rotação do compressor em rps;

V = volume deslocado;

f = densidade do refrigerante na entrada do compressor;

v = eficiência volumétrica.

Para calcular a eficiência volumétrica dos compressores utiliza-se a equação 3 a seguir

(Silva, 2009):

1

v

p

c

cc

v r r

e

Pc c

P

(3)

Onde:

rc = fator de folga do compressor (razão entre volume morto e volume deslocado);

cP = pressão de condensação do refrigerante;

eP = pressão de evaporação do refrigerante;

vc = calor especifico para volume constante na entrada do compressor;

pc =calor especifico para pressão constante na entrada do compressor.

Em um primeiro momento, a entalpia na saída do compressor pode ser calculada

levando se em consideração que o processo de compressão é isentrópico (s= cte). A diferença

entra as entalpias encontradas na entrada e na saída do compressor (trabalho de

compressão) é dividido pela eficiência de compressão. Então, as temperaturas e entalpias

são recalculadas de maneira a representar o novo valor do trabalho de compressão. Sendo

que os parâmetros são obtidos pelos catálogos (Silva, 2009)

Page 11: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

7

3.1.2 Evaporador

O evaporador é um dos componentes principais de um sistema de refrigeração, e tem

a finalidade de extrair calor do meio a ser resfriado, isto é, extrair calor do ar, água ou outras

substâncias. É a parte do sistema de refrigeração onde o fluido refrigerante sofre uma

mudança de estado, saindo da fase líquida para a fase gasosa. É chamado, às vezes, de

serpentina de resfriamento, resfriador da unidade, serpentina de congelamento, congelador,

etc. (Silva, 2009)

A eficiência do evaporador em um sistema de refrigeração depende de três principais

requisitos, que devem ser considerados no projeto e seleção do mesmo:

• Ter uma superfície suficiente para absorver a carga de calor necessária, sem

uma diferença excessiva de temperatura entre o refrigerante e a substância a resfriar.

• Deve apresentar espaço suficiente para o refrigerante líquido e também espaço

adequado para que o vapor do refrigerante se separe do líquido.

• Ter espaço suficiente para a circulação do refrigerante sem queda de pressão

excessiva entre a entrada e a saída.

A capacidade da refrigeração em que o trocador resfria através do ar pode ser obtida

através da Equação 4:

logmQ U A t (4)

Onde:

Q = fluxo de calor (kW)

U = coeficiente global de transferência de calor (kW/m² ºC)

A = área de troca de calor (m²)

logmt = diferença média logarítmica de temperaturas de entrada e saída do ar (ºC).

Entretanto para se obter a relação de diferença média logarítmica da temperatura

utiliza-se a Equação 5, a seguir:

e r s rlog

(t t ) (t t )

ln

m

e r

s r

tt t

t t

(5)

Onde:

et = temperatura de entrada de ar (ºC)

Page 12: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

8

rt = temperatura de saída de ar (ºC)

st = temperatura do refrigerante (ºC).

Embora o evaporador seja as vezes um componente muito simples, ele é a parte mais

importante do sistema. O evaporador tem como única função retirar calor de alguma

substância. Como esse calor tem que ser absorvido pelo evaporador, a eficiência do sistema

depende do projeto e da operação adequada do mesmo.(Eich & Ioris, 2013)

O coeficiente global é a analise essencial e frequentemente mais imprecisa dos

trocadores de calor. Este coeficiente é a resistência térmica total entre a troca de calor de dois

fluidos, ele é determinado levando em conta a resistência condutiva e convectiva dos fluidos

separados por paredes planas ou cilíndricas e os resultados aplicam-se a paredes limpas e

sem aletas. A resistência à troca de calor aumenta com o trocador de calor em operação

sendo por reações químicas entre fluido e trocador de calor, ferrugem, decomposição de

resíduos do fluido. Este efeito levantado determina o fator de incrustação, (Ri), no qual o valor

depende da velocidade do fluido, da temperatura e tempo de trabalho. O coeficiente global de

calor é determinado a partir do conhecimento dos coeficientes de transferência de calor nos

fluidos quente e frio, dos fatores de incrustação da superfície e de parâmetros geométricos

apropriados.

Na Tabela 1, são apresentados alguns coeficientes globais de transferência de calor

de tipos de evaporadores.

Tabela 1 – Coeficientes global de transferência de Calor – Fonte: (Eich & Ioris, 2013)

Page 13: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

9

3.1.3 Condensador

Condensadores são os elementos do sistema de refrigeração que têm a função de

transformar o gás quente, que é descarregado do compressor a alta pressão, em líquido. Para

isso, rejeita o calor contido no fluido refrigerante para alguma fonte de resfriamento.

Ao ser admitido no condensador, o fluido refrigerante está no mesmo estado que na

descarga do compressor, ou seja, gás quente a alta pressão. Como em um sistema de

refrigeração o objetivo é evaporar o refrigerante (para resfriar), o refrigerante no estado

gasoso deve ser condensado antes de retomar ao evaporador.

O processo de condensação do fluido refrigerante se dá ao longo de um trocador de

calor, denominado condensador, em três fases distintas que são: Dessuperaquecimento,

Condensação e Sub-Resfriamento. (Silva, 2009).

O calor transferido nesta fase depende essencialmente do fluído e da relação de

compressão. A quantidade de calor fornecida a fonte quente é denominada de capacidade

calorifica).

Os tipos de condensadores mais usados em refrigeração são:

Condensadores de casco e tubos (shell and tube);

Condensadores de casco e serpentina (shell and coil);

Condensadores de tubos duplos;

Condensadores atmosféricos;

Condensadores evaporativos e

Condensadores resfriados a ar.

Na refrigeração industrial o tipo de condensador predominante é o condensador

evaporativo, conhecido também como torres de resfriamentos. Composto por bomba d’água,

borrifadores, ventilador, eliminadores de gotas e uma serpentina condensadora para o

refrigerante.

As torres de resfriamento são classificadas como sistemas de resfriamento

evaporativo, o que consiste na transformação de calor sensível em calor latente, onde a água

e o ar são fluídos de trabalho. (Eich & Ioris, 2013)

O dimensionamento e seleção dos condensadores é normalmente feito a partir de

dados de catálogos, utilizando-se a mesma formulação usada no caso dos resfriadores para

a taxa de transferência de calor. (Salvador, 1999)

Para um condensador resfriado a ar há uma relação definida entre o tamanho (área

de face) do condensador e a quantidade de ar circulado uma vez que a velocidade do ar

através do condensador é crítica dentro de certos limites. O bom projeto prescreve a

mínima velocidade de ar que produzirá fluxo turbulento e um alto coeficiente de

Page 14: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

10

transmissão. Normalmente, as velocidades de ar sobre condensadores resfriados a ar

são entre 2,5 e 5 m/s. A velocidade do ar que passa através de um condensador resfriado

é dada por:

arar

f

Qv

A (6)

Onde:

arv =Velocidade do ar, m/s;

arQ = vazão de ar, m³/s;

fA = Área de face, m².

3.1.4 Dispositivos de Expansão

Os dispositivos de expansão são importantes componentes para o funcionamento de

sistemas de refrigeração. Tais dispositivos têm como principal função reduzir a pressão na

entrada do evaporador e regular a vazão de refrigerante. Os dispositivos de expansão mais

comumente utilizados são os tubos capilares e as válvulas de expansão termostática. Os

tubos capilares consistem em tubos de pequeno diâmetro que atuam como uma restrição ao

fluxo, diminuindo a pressão. (Brandão, 2005)

As válvulas de expansão termostáticas regulam a injeção de líquido refrigerante nos

evaporadores. A injeção é controlada em função do superaquecimento do refrigerante, as

válvulas são especialmente adequadas para a injeção de líquidos em evaporadores secos,

nos quais o superaquecimento na saída do evaporador é proporcional à carga do

mesmo.(Eich & Ioris, 2013)

Considera-se que a variação de entalpia em tais dispositivos é nula, ou seja, h entrada =

h saída. (Silva, 2009)

O dimensionamento e seleção das válvulas de expansão é normalmente feito a partir

de dados de catálogos, e para o dimensionamento dos tubos capilares para título de

comparação com as válvulas será usado o programa Capillary Tube v1.2 em plataforma EES

produzido pela marca TECUMSEH®.

Page 15: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

11

4 DADOS DO PROJETO

Conforme a Figura. 4 abaixo, está ilustrado a planta baixa da disposição das câmaras

frias do comércio de carnes, detalhando uma divisão com duas câmaras com temperaturas

diferentes, a primeira destinada à um congelamento de carne com temperatura de -25°C com

capacidade de refrigeração de 15kW e a outra para um resfriamento de carne com

temperatura de 0°C e capacidade de refrigeração de 10kW. Além de possuir uma ante câmara

com 10°C e capacidade de refrigeração de 1 kW e uma sala que será utilizada como casa de

máquinas.

Figura 4 – Planta arquitetônica da câmara fria

Para que haja troca de calor entre o evaporador e as salas será estipulado que a

temperatura do evaporador deverá estar no máximo 6°C abaixo da temperatura de cada sala.

Assim será definido para a temperatura de evaporação da sala de congelamento

T_eva_cong= -31°C, para a temperatura de evaporação da sala de resfriamento T_eva_resf=

- 6°C e para a temperatura de evaporação da ante câmara T_eva_ante= 4°C.

Será também definido a temperatura de condensação mínima em T_cond= 30°C.

Entretanto será considerado a utilização de um subresfriamento e um superaquecimento de

5°C por medidas de segurança, tentando restringindo a entrada somente de vapor

superaquecido no compressor e de liquido subresfriado na válvula de expansão.

Será utilizado para o sistema o fluido R22.

Page 16: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

12

5 CONFIGURAÇÃO DOS SISTEMAS TÉRMICOS

É apresentado duas configurações para uma análise de comparação, e assim de

acordo com os resultados escolhido o sistema que apresenta uma maior eficiência, que

favoreça a durabilidade e a manutenção do sistema. E parra isso, foi utilizado duas

configurações de múltiplas pressões contendo disposição de dois compressores em paralelo

e em série.

5.1 Múltiplas Pressões - Compressores em Paralelo

A configuração representada na Figura 5 contém um sistema de refrigeração com um

evaporador por ambiente (3 evaporadores) sendo que cada um possui uma respectiva carga

térmica. Possui também dois compressores ligado em paralelo, uma válvula de expansão para

cada evaporador, um condensador e uma válvula de redução de pressão que servirá para

reduzir a pressão que sairá do terceiro evaporador para que ocorra a mistura com a vazão na

mesma pressão do segundo evaporador, a qual evita o retorno do fluido para a menor

pressão.

Figura 5 – Configuração sistema com 2 compressores em paralelo

Page 17: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

13

Na Figura 6 encontra-se detalhado o gráfico com o ciclo termodinâmico representativo

da configuração com 2 compressores em paralelo, contendo a numeração de cada estado

sinalizado na Figura 5.

Figura 6 - Gráfico P x h do ciclo termodinâmico com 2 compressores em paralelo

Page 18: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

14

5.2 Múltiplas pressões - Compressores em Série

A seguinte configuração representada na Figura 7 descreve o sistema de refrigeração

com a mesma configuração do sistema anterior, entretanto, alterando somente a disposição

dos compressores, ou seja utiliza-se dois compressores trabalhando em série. Utilizando

também as mesmas configurações de temperatura de evaporação e condensação e cargas

térmicas do sistema anterior.

Figura 7 – Configuração sistema com 2 compressores em série

Na Figura 8 encontra-se detalhado o gráfico com o ciclo termodinâmico representativo

da configuração com 2 compressores em série, contendo a numeração de cada estado

sinalizado na Figura 7.

Page 19: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

15

Figura 7 - Gráfico P x h do ciclo termodinâmico com 2 compressores em série

5.3 Comparação dos Parâmetros dos Dois Sistemas

Após analisar as propriedades de todas os estados, obteve-se os dados da vazão

mássica correspondente a cada evaporador. Analisou-se também a vazão volumétrica de

entrada e saída de cada compressor, além dos respectivos trabalhos e suas temperaturas de

saída do fluido. Os coeficientes de rendimento do sistema de resfriamento para cada

configuração também foram calculados, e estão descritos na Tabela 2 abaixo para

comparação.

Tabela 2 – Valores de parâmetros calculados para ambos os sistemas

Conforme os dados apresentados na Tabela 2 anterior, pode-se perceber que há uma

grande diferença entre as duas configurações analisadas. A disposição em paralelo mostrou

como desvantagem as altas temperaturas do fluído refrigerante na saída dos compressores,

bem superiores as temperaturas de saída dos compressores em série, e isso influência

significativamente na vida útil dos compressores. Apresentou também uma quantidade de

trabalho executado pelo compressor 1 muito maior que no ciclo com compressores em série,

resultando como consequência um coeficiente de rendimento inferior ao do ciclo com

M 1 M 2 T_sai_c1 T_sai_c2 W_c1 W_c2 V_ent_c1 V_ent_c2 V_sai_c1 V_sai_c2

Kg/s Kg/s °C °C KW KW L/s L/s L/s L/s

Paralelo 0,09 0,05 0,005 70,13 52,89 4,8 1,707 13,14 3,66 2,22 1,408 3,99

Série 0,09 0,05 0,005 16,19 43,03 2,11 3,99 13,14 8,75 5,78 3,28 4,26

M 3 kg/s COP

Page 20: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

16

compressores em série, sendo o COP no sistema em paralelo de 3,99 enquanto o de série

teve um aumento para 4,26.

6 DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES BÁSICOS DO

SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO

6.1 Compressores

Utilizando a configuração com os compressores ligados em série, faz-se necessário

dimensionar cada compressor utilizando de catálogos técnicos para que as condições

adequadas de trabalho dos compressores obedeçam as propriedades exigidas pelo sistema.

Foram definidos compressores alternativos semi-herméticos de padrões industrias,

pois estes são compressores que fornecem acesso as válvulas e aos pistões, facilitando

futuras manutenções. Estes compressores possuem também características para

trabalharem dentro das faixas da capacidade de refrigeração e potência de compressão

exigidas, ideias para trabalhos com fluido refrigerante halogenados, como o R-22 e com

sistemas de baixa e média pressão (LBP/MBP) que faz jus ao projeto proposto.

6.1.1 Compressor 1

O compressor 1 é o compressor que deverá funcionar a mais baixa pressão do sistema

(P1= 157,1kPa) e também a mais baixa temperatura de evaporação (T1= -26°C), responsável

pela carga de resfriamento somente do evaporador 1. O qual trabalhará nas condições

exigidas, conforme mostra a Tabela 3, levando em consideração que o fluido sai com um

superaquecimento de 5°C do evaporador.

Tabela 3 – Propriedades de Trabalho do Compressor 1

Para trabalhar nessas condições foi escolhido um compressor 6SLW-2500, modelo

alternativo semi-hermético da marca Copeland/Emerson Climate Technologies®, escolhido

pelo catálogo descrito no Anexo 1.

Temperatura de Evaporação T_eva_cong= -31°C

Temperatura de Condensação T_cond= 30°C

Temperatura de Entrada do fluido T_1= -26°C

Temperatura de Saida no Compressor T_2=16,19°C

Capacidade Refrigeração Exigida Q_refr_comp1=15kW

Potencia de Compressão Exigida W_com_1=2,109kW

Compressor 1

Page 21: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

17

O compressor escolhido possui como dados técnicos os valores apresentados na

Tabela 4 abaixo.

Tabela 4 – Dados Técnicos do compressor 6SLW-2500 – Fonte: (Catálogo Emerson)

A Figura 8 abaixo detalha o compressor, define cada linha de entrada e saída, mostra

a entrada e conexões para sensores, entre outros detalhes.

Figura 8 – Desenho Técnico do Compressor 6SLW-2500 – Fonte (Catálogo Emerson)

Evaporating Temperature T_eva= - 35°C

Cond.Temperature T_cond= 30°C

Capacity 16,71kW

Power Input 11,01kW

Frequency 50Hz

Quantidade de Cilindros 6 cilindros

Bore 68,3 mm

Stroke 55,6 mm

HP nominal 25HP

Rotações 1450 rpm

Displacement 106 m³/h

Discharge line diametro 2 1/8"

Power 380-420V - 3PH

Oil Charge 3,4 liters

Net Weight 210 kg

Gross Weight 237 kg

Compressor 1 - 6SLW-2500

Page 22: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

18

Levando em consideração as equações 2 e 3 pode-se calcular o valor exigido da

potência do compressor levando em conta a eficiência volumétrica calculada para o

compressor, as quais estão indicados na Tabela 5.

Tabela 5 – Eficiência Volumétrica do Compressor 1 - 6SLW-2500. Fonte: (Catálogo Emerson)

Assim pode-se observar que como o compressor foi escolhido com uma margem de

folga para a quantidade de potência de compressão necessária, mesmo levando em

consideração a e eficiência volumétrica de 0,73, o compressor escolhido serve para

estabelecer os parâmetros desejados, e ainda trabalhará bem abaixo da potência máxima,

provocando um aumento da vida útil deste.

6.1.2 Compressor 2

O compressor 2 é o compressor que deverá funcionar com a vazão de entrada após a

mistura das duas vazões dos evaporadores 2 e 3. Recebendo um fluxo com pressão

P2=407,8kPa. Trabalhará com as condições, conforme mostra a Tabela 6, levando em

consideração que o fluido sai com um superaquecimento de 5°C do evaporador 2 e 3. Mesmo

assim, após a mistura, devido ao balanço de energia o fluido encontrará em regime de

saturação com título de x11=0,98, o que se encontra dentro do aceitável pelo compressor da

quantidade de liquido na mistura.

Compressores 6SLW-2500 Unid

Bore 68,30 mm

Stroke 55,60 mm

Fator de Folga 0,23

Pressao de Condensação 407,80 kPa

Pressao de Evaporaçao 157,10 kPa

Calor especifico volume constante na entrada 0,53 kJ/kg-k

Calor especifico pressao constante na entrada 0,64 kJ/kg-k

Eficiencia Volumetrica 0,73

Rotação 1450,00 rpm

Volume deslocado 106,00 m³/h

densidade do refrigerante na entrada 6,92 kg/m3

Vazão Massica 3,59 kg/s

Potencia Exigida pelo sistema 2,11 kW

Potencia Necessaria pela Eficiencia 2,89 kw

Page 23: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

19

Tabela 6– Propriedades de trabalho do Compressor 1

Para trabalhar nessas condições foi escolhido um compressor 3SS1-1500, modelo

alternativo semi-hermético da marca Copeland/Emerson Climate Technologies®, escolhido

pelo catálogo que se encontra no Anexo 2.

O compressor escolhido possui como dados técnicos os valores apresentados na

Tabela 7 abaixo.

Tabela 7 – Dados Técnicos do compressor 3SS1-1500– Fonte: (Catálogo Emerson)

A figura 9 abaixo apresenta o desenho técnico do compressor, contendo as definições

de cada linha de entrada e saída, mostra a entrada e conexões para sensores entre outros

detalhes.

Temperatura de Evaporação T_eva_cong= - 6°C

Temperatura de Condensação T_cond= 30°C

Temperatura de Entrada do fluido T_1= - 6°C

Temperatura de Saida no Compressor T_2= 43,03°C

Capacidade Refrigeração Exigida Q_refr_comp1= 25,97kW

Potencia de Compressão Exigida W_com_1= 3,988kW

Compressor 2

Compressores 3SS1-1500 Unid

Bore 63,50 mm

Stroke 61,90 mm

Fator de Folga 0,03

Pressao de Condensação 1192,00 kPa

Pressao de Evaporaçao 407,80 kPa

Calor especifico volume constante na entrada 0,57 kJ/kg-k

Calor especifico pressao constante na entrada 0,73 kJ/kg-k

Eficiencia Volumetrica 0,97

Rotação 1450,00 rpm

Volume deslocado 49,00 m³/h

densidade do refrigerante na entrada 17,51 kg/m3

Vazão Massica 5,56 kg/s

Potencia Exigida pelo sistema 3,99 kW

Potencia Necessaria pela Eficiencia 4,13 kw

Page 24: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

20

Figura 9 – Desenho Técnico do Compressor 3SS1-1500 – Fonte (Catálogo Emerson)

Levando em consideração as equações 2 e 3 calculou-se o valor da eficiência

volumétrica para o compressor, através dos dados, e esses valores estão indicados na Tabela

8.

Tabela 8 – Eficiência Volumétrica do Compressor 1 - 6SLW-2500. Fonte: (Catálogo Emerson)

Compressores 3SS1-1500 Unid

Bore 63,5 mm

Stroke 61,9 mm

Fator de Folga 0,03

Pressao de Condensação 1192 kPa

Pressao de Evaporaçao 407,8 kPa

Calor especifico volume constante na entrada 0,5678 kJ/kg-k

Calor especifico pressao constante na entrada 0,725 kJ/kg-k

Eficiencia Volumetrica 0,965972004

Rotação 1450 rpm

Volume deslocado 49 m³/h

densidade do refrigerante na entrada 17,51 kg/m3

Vazão Massica 5,563665572 ks/s

Potencia Exigida pelo sistema 3,988 kW

Potencia Necessaria pela Eficiencia 4,128484039 kw

Page 25: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

21

Para o segundo compressor também observou-se que mesmo com a eficiência

volumétrica de 0,96, a potência de compressão ainda continua bem abaixo do máximo exigido

para realizar a compressão, e obter as propriedades desejadas no fluido refrigerante.

6.2 Condensador

6.2.1 Condensador Resfriado a Ar

O condensador a ar realizara a rejeição de calor do fluido refrigerante para o ar através

de uma transferência condução-convecção forçada, provocando um efeito de condensação

do vapor superaquecido até o líquido subresfriado.

E no caso desse projeto, o condensador necessita trabalhar com uma carga térmica

de 29,96kW ou 25760,96Kcal/h. Na Tabela 9 encontra-se as condições técnicas necessária

de trabalho para o compressor.

Tabela 9 – Propriedades de trabalho do Condensador

Adotando a temperatura de entrada do ar de 35°C, atendendo a carga térmica exigida,

escolheu-se o condensador CdSuper1500 da marca MIPAL ® com coifa e motor, cujo

catálogo se encontra no ANEXO 9. Os dados técnicos do condensador encontram-se na

Tabela 10 a seguir.

Tabela 10 – Dados Técnicos do Condensador CdSuper150 –Fonte: (Catalogo Mipal)

Pode-se observar que o condensador possui pouco a mais da capacidade exigida pelo

sistema, além de que a velocidade do fluxo mínimo está entre o sugerido na bibliografia para

manter um regime turbulento e que favoreça a troca de calor no condensador, isso devido à

dificuldade de se promover um fluxo satisfatório em locais fechados, como casa de máquinas.

Unid

Temperatura de Condensação T_cond= 30°C °C

Temperatura de Entrada do fluido T_12= 43,03 °C °C

Temperatura de Saida do fluido T_3_sub= 25°C °C

Taxa de transf. de calor do condensador Q_cond= 29,96 kW kW

Taxa de transf. de calor do condensador Q_cond= 25760,96 Kcal/h

Condensador

Condensador Unid

Refer.Comercial 15 HP

Capacidade 29800 Kcal/h

Vazão de ar 20000 m³/h

Area de troca térmica 95 m²

Velocidade do ar 3,51 m/s

Page 26: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

22

6.2.2 Condensador Evaporativo

Entretanto, em meios industriais, faz-se mais o uso de um sistema de resfriamento

evaporativo do condensado, assim justifica a explanação de uma torre de resfriamento no

sistema.

Considerando que toda a quantidade de calor rejeitado pelo fluido refrigerante seria a

mesma carga térmica utilizado pelo sistema da torre de resfriamento, e que a água quente

que chegasse na torre de resfriamento estivesse a mesma temperatura com que o fluido

chegue ao condensador a ar, ou seja 43,03°C e estipulando que a água saia em uma

temperatura de 30°C. Podemos obter os valores da Tabela 11 através do catálogo identificado

no ANEXO 11

Para calcular a vazão da água utiliza-se da Equação 7:

.(tw1 tw 2)água

água

QcondV

cp

(7)

Onde:

águaV =Vazão da água em m³/h;

Qcond =Quantidade de calor rejeitado em kcal/h;

águacp =Calor especifico da agua;

tw1=temperatura da agua quente em °C;

tw 2=temperatura da agua resfriada em °C.

E seguindo o catalogo que se encontra no ANEXO 12 e com os dados indicado na

Tabela 11 podemos definir qual torre de resfriamento fornecerá a vazão de água pretendida.

Tabela 11 – Dados de projeto e propriedades da Torre de Resfriamento

Torre de Resfriamento Unid

Quantidade de Calor Rejeitado 29,96 kW

Quantidade de Calor Rejeitado 25760,96 Kcal/h

Vazão de Agua 1970,837 m³/h

temperatura da agua quente 43,03 °C

temperatura da agua resfriada 30 °C

temperatura de bulbo humido do local 24 °C

calor especifico da agua 4,2 kJ/Kg.K

?t(Salto Termico) 13,03 °C

a(Approach) 6 °C

Fator de capacidade 8 -

Modelo TCM 116

Page 27: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

23

No caso a torre de resfriamento encontrado foi do modelo TCM-116 com uma vazão

de 2097m³/h, cujo desenho técnico está ilustrado na Figura 10 abaixo.

Figura 10 – Torre de Resfriamento TCM-116 – Caravela Ambiental. Fonte: (Catálogo

Caravela)

6.3 Evaporador

6.3.1 Evaporador 1

Adotando a temperatura de entrada do ar 5°C acima da temperatura padrão desejada

de cada câmara fria, obteve-se os valores da Tabela 12 abaixo como dados de escolha para

o Evaporador da câmara de congelamento.

Tabela 12 – Dados de escolha do Evaporador 1

Assim pode-se escolher pela capacidade nominal de Q=14584Kcal/h, o evaporador do

modelo FTBN (D)13 da marca TRINEVA, utilizado para aplicação em baixas temperatura,

conforme indicado no catálogo, onde encontra-se todos os dados sobre dimensões, conexões

Evaporadores 1 Unid

Fluxo de calor 15,00 kW

Fluxo de calor 12897,67 kcal/h

temperatura de entrada de ar -20,00 °C

temperatura de saida de ar -25,00 °C

temperatura do refrigerante -31,00 °C

Diferença Media Logaritima de Temperatura 1,10 °C

UA 13,62 kW/m² ºC

UA 11714,19 kcal/m²h.°C

Page 28: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

24

e desempenho técnico, ilustrado no Anexo 6. O gabinete e feito em alumínio liso, com

bandejas basculantes para acesso as resistências e manutenção. Contem motoventiladores

com rotores externos com baixo consumo de energia e rolamentos blindados. Possui uma

flecha de ar de 18 metros facilitando a dissipação.

Os dados técnicos do evaporador estão indicados na Tabela 13 abaixo.

Tabela 13 – Dados Técnicos Evaporador FTBN (D) 13 – TRINEVA. Fonte: Catalogo

A serpentina é construída com aletas corrugada auto espaçadas de alumínio e

tubulação de cobre de 5/8”, com espaçamento de 8mm entre as aletas. Contém uma válvula

Schrades para medição de pressão de sucção. Contém um sistema de degelo elétrico

exclusivo modulado que proporciona o degelo eficiente e facilita a instalação e troca de

resistências.

O desenho técnico do evaporador encontra-se na figura 11 abaixo.

Figura 11 – Desenho Técnico do Evaporador FTBN (D) 13 – TRINEVA – Fonte Catalogo

Evaporador FTBN(D) 13 1 Unid

Vazão do Ar 16800 m³/h

Area Radiante 99,4 m²

Quantidade de Motoventiladores ф= 400mm 4 -

Poténcia dos Motoventiladores 1000 W

Corrente a 220V 3,2 A

Corrente a 380V 2 A

Módulos 8 -

Bandeijas 1 -

Potência 12800 W

Corrente a 220V - 1F 58,2 A

Corrente a 220V - 3F 33,6 A

Corrente a 380V - 3F 19,4 A

Resistências

Page 29: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

25

6.3.2 Evaporador 2

Adotando a temperatura de entrada do ar 5°C acima da temperatura padrão desejada

de cada câmara fria, obteve-se os valores da Tabela 14 abaixo como dados de escolha para

o Evaporador da câmara de resfriamento.

Tabela 14 – Dados de escolha do Evaporador 2

Assim pode-se escolher pela capacidade nominal de Q=8773Kcal/h, o evaporador do

modelo FTBN (D) 9 da marca TRINEVA, utilizado para aplicação em baixas temperatura,

conforme indicado no catálogo, onde encontra-se todos os dados sobre dimensões, conexões

e desempenho técnico, no Anexo 7. O gabinete e feito em alumínio liso, com bandejas

basculantes para acesso as resistências e manutenção. Contem motoventiladores com

rotores externos com baixo consumo de energia e rolamentos blindados. Possui uma flecha

de ar de 18 metros facilitando a dissipação.

Os dados técnicos do evaporador estão indicados na tabela 15 abaixo.

Tabela 15 – Dados Técnicos Evaporador FTBN (D) 13 – TRINEVA. Fonte: Catalogo

TRINEVA

Evaporadores 2 Unid

Fluxo de calor 10,00 kW

Fluxo de calor 8598,42 kcal/h

temperatura de entrada de ar 5,00 °C

temperatura de saida de ar 0,00 °C

temperatura do refrigerante -6,00 °C

Diferença Media Logaritima de Temperatura 1,10 °C

UA 9,08 kW/m² ºC

UA 7809,46 kcal/m²h.°C

Evaporador FTBN(D) 9 2 Unid

Vazão do Ar 8400 m³/h

Area Radiante 48,8 m²

Quantidade de Motoventiladores ф= 400mm 2 -

Poténcia dos Motoventiladores 500 W

Corrente a 220V 1,6 A

Corrente a 380V 1 A

Módulos 4 -

Bandeijas 1 -

Potência 60 W

Corrente a 220V - 1F 30,9 A

Corrente a 220V - 3F 17,8 A

Corrente a 380V - 3F 10,3 A

Resistências

Page 30: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

26

A serpentina é construída com aletas corrugada auto espaçadas de alumínio e

tubulação de cobre de 5/8”, com espaçamento de 8mm entre as aletas. Contém uma válvula

Schrades para medição de pressão de sucção. Contém um sistema de degelo elétrico

exclusivo modulado que proporciona o degelo eficiente e facilita a instalação e troca de

resistências.

O desenho técnico do evaporador encontra-se na figura 12 abaixo.

Figura 12 – Desenho Técnico do Evaporador FTBN (D) 9 – TRINEVA – Fonte:

(Catalogo TRINEVA)

6.3.3 Evaporador 3

Adotando a temperatura de entrada do ar 5°C acima da temperatura padrão desejada

de cada câmara fria, obteve-se os valores da Tabela 8 abaixo como dados de escolha para o

Evaporador da antecâmara.

Tabela 16 – Dados de escolha do Evaporador 3

6.4 Válvulas de Expansão

As válvulas de expansão são responsáveis pelo processo de redução de pressão de

uma maneira isoentálpica, fazendo com o liquido subresfriado, ou a mistura com baixa

titulação tolerável, à sofrerem uma expansão o que automaticamente reduz a temperatura do

fluido. Tais componentes foram definidos conforme mostrado nas Tabelas 17, 18 e 19 abaixo.

Evaporadores 3 Unid

Fluxo de calor 1,00 kW

temperatura de entrada de ar 15,00 °C

temperatura de saida de ar 10,00 °C

temperatura do refrigerante 4,00 °C

Diferença Media Logaritima de Temperatura 1,10 °C

UA 0,91 kW/m² ºC

UA 780,95 kcal/m²h.°C

Page 31: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

27

6.4.1 Válvula de Expansão 1

A válvula de expansão 1 (VET1) foi escolhida conforme catalogo da fabricante Parker

a qual se encontra no Anexo XX.

A seguir na Tabela 3 encontra-se os valores das propriedades usadas para a escolha

da válvula de expansão1.

Tabela 17 – Dados Técnicos e Modelamento Válvula de Expansão. Fonte: Catalogo Parker

Através da capacidade nominal consegue-se fazer as devidas correções, conforme a

metodologia indicada pelo catalogo no ANEXO XX. Assim definiu-se que a VET1 necessita

ser uma válvula EG com equalizador externo utilizando cargas VZP40.

Foi analisado a situação das dimensões de um tubo capilar, caso fosse a necessidade

de substituição da válvula de expansão termostática por um tubo capilar, utilizando o

programa Capillary Tubo. Entretanto para a temperatura de evaporação menores que -22°C

o programa não efetua o cálculo, mais só para título de comparação foi utilizado tal

temperatura e uma de ambiente de 30°C e foi obtido um tubo com 0,1315 m utilizando um

diâmetro interno de 0,8mm.

6.4.2 Válvula de Expansão 2

A válvula de expansão 2 (VET2) foi escolhida conforme catálogo da fabricante Parker

a qual se encontra no ANEXO 4.

A seguir na Tabela 18 encontra-se os valores das propriedades usadas para a escolha

da válvula de expansão2

Capacidade Nominal Q.E.V= 15kW = 4,26TR

Temperatura de Evaporação T.E= -31°C

Temperatura de Condensação T.C= 30°C

Temperatura do Liquido Antes da VET T.L = 25°C

Pressao Evaporador P.E=157,1

Pressao Condensador P.C=1192kPa

Diferença de Pressao 1034,9kPa=10,349bar=150,09psi

Fator de Correçao temperatura líquido F.C=1,16

Fator de Correção para queda de pressao F.C=0,93

Capacidade Nominal da VET 3TR

Carga Termostática Recomendada 2,13

Capacidade Real da VET corrigida 3,2TR

Tipo da Válvula EG(Ext) / VC,VZP40

EV 1

Fator de Correção Para Capacidade

Fluido - R22

Page 32: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

28

Tabela 18– Dados Técnicos e Modelamento Válvula de Expansão. Fonte: Catalogo Parker

Através da capacidade nominal consegue-se fazer as devidas correções, conforme a

metodologia indicada pelo catalogo no ANEXO 4. Assim definiu-se que a VET1 necessita ser

uma válvula EF com equalizador externo utilizando cargas VC.

Foi analisado a situação das dimensões de um tubo capilar, caso fosse a necessidade

de substituição da válvula de expansão, utilizando o programa Capillary Tubo. Com uma

temperatura de evaporação de -6°C, um diâmetro de 1mm e temperatura ambiente de 30°C

obteve um comprimento de 0,2068 m para o tubo capilar.

6.4.3 Válvula de Expansão 3

A válvula de expansão 3 (VET3) foi escolhida conforme catálogo da fabricante Parker

a qual se encontra no ANEXO 5. A seguir na Tabela 19 encontra-se os valores das

propriedades usadas para a escolha da válvula de expansão3.

Tabela 19 – Dados Técnicos e Modelamento Válvula de Expansão. Fonte: Catalogo Parker

Capacidade Nominal Q.E.V= 10kW = 2,84 TR

Temperatura de Evaporação T.E= - 6°C

Temperatura de Condensação T.C= 30°C

Temperatura do Liquido Antes da VET T.L = 25

Pressao Evaporador P.E=407,8kPa

Pressao Condensador P.C=1192kPa

Diferença de Pressao 784,2 Kpa = 113,73 psi

Fator de Correçao temperatura líquido F.C=1,16

Fator de Correção para queda de pressao F.C=0,95

Capacidade Nominal da VET 2-1/2TR

Carga Termostática Recomendada 2,56

Capacidade Real da VET corrigida 2,755TR

Tipo da Válvula EF(Ext) / carga VC

EV 2

Fluido - R22

Fator de Correção Para Capacidade

Capacidade Nominal Q.E.V= 1 kW = 0,28 TR

Temperatura de Evaporação T.E= 4°C

Temperatura de Condensação T.C= 30°C

Temperatura do Liquido Antes da VET T.L = 25

Pressao Evaporador P.E=566,2 kPa

Pressao Condensador P.C=1192kPa

Diferença de Pressao 625,8kPa = 90,76 psi

Fator de Correçao temperatura líquido F.C=1,16

Fator de Correção para queda de pressao F.C=0,95

Capacidade Nominal da VET 1/4 TR

Carga Termostática Recomendada 0,25

Capacidade Real da VET corrigida 0,275TR

Tipo da Válvula NI / VC,VZP40

Fator de Correção Para Capacidade

EV 3

Fluido - R22

Page 33: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

29

Através da capacidade nominal consegue-se fazer as devidas correções, conforme a

metodologia indicada pelo catalogo no ANEXO 5. Assim definiu-se que a VET1 necessita ser

uma válvula de expansão termostática NI com equalizador externo utilizando cargas VZP40.

As dimensões de um tubo capilar, caso fosse a necessidade de substituição da válvula

de expansão, utilizando o programa Capillary Tubo. Com uma temperatura de evaporação de

4°C, um diâmetro de 1mm e temperatura ambiente de 30°C obteve um comprimento de

0,1735 m.

6.5 Válvula Redutora de Pressão

É utilizado uma válvula KVP reguladora de pressão de evaporação, utilizada para

diferenciar pressões de evaporação entre dois ou mais evaporadores em sistema com um

compressor. No caso utilizado para reduzir a pressão vinda o evaporador 3 antes de misturar

com a vazão do evaporador 2

De acordo com os dados analisados da válvula que se encontram no ANEXO 12,

escolheu-se a válvula KVP12 da marca DANFOSS® devido a possuir uma faixa de vazão

máxima já é aceitável.

Page 34: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

30

7 COMPONENTES EXTRAS E CONFIGURAÇÃO TÉCNICA DO

SISTEMA

Na Figura 13 abaixo, encontra-se o layout técnico da disposição dos componentes

básicos e dos componentes secundários para a configuração do sistema de refrigeração da

casa de carnes solicitada.

Figura 13 – Configuração Técnica do Sistema Completo

Page 35: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

31

7.1 Filtro Secador (G)

Os filtros secadores para linhas de líquido protegem os sistemas de refrigeração e ar

condicionado da umidade e partículas sólidas.Com a eliminação desses contaminantes, os

sistemas tornam-se mais seguros contra reações químicas e impurezas abrasivas.

Os filtros tipo DML têm uma composição de núcleo 100% molecular sieves. Todos os

filtros têm um núcleo sólido com material aglutinante retido em quantidade mínima.

O Eliminator® de tipo DML, com um núcleo sólido 100% molecular sieves, é otimizado

para utilização com refrigerantes HFC e óleo poliéster (POE), podendo ainda serem utilizados

em sistemas com refrigerantes HCFC e óleo mineral ou alquibenzeno.

7.2 Visor de liquido (SGI)

Os visores são utilizados para indicar:

O estado do refrigerante na tubulação de líquidos da instalação.

O conteúdo de umidade do refrigerante.

O fluxo na linha de retorno de óleo de um separador de óleo.

Os visores SGI, SGN, SGR e SGRN podem ser utilizados para os refrigerantes CFC,

HCFC e HFC.

Os visores SGI e SGN têm um indicador que muda de cor para indicar o conteúdo de

umidade do refrigerante. Os visores SGR são utilizados para indicar o nível de líquido no

cárter de um compressor.

Os visores SGRN são similares aos SGR, mas são fornecidos com um indicador de

umidade.

7.3 Registro (BM)

A BML é uma válvula de fechamento manual utilizada em tubulações de líquido, de

sucção e de gás quente, em instalações de refrigeração.

7.4 Válvula Solenoide (EVR)

As válvulas EVR são válvulas solenoide de acionamento direto ou servo-acionadas

para linhas de líquido, de sucção e de gás quente com refrigerantes fluorados.

As válvulas EVR são fornecidas completas ou como componentes separados, ou seja,

o corpo da válvula, a bobina e os flanges podem ser pedidos separadamente.

As bobinas são:

Bobinas encapsuladas de longa duração, inclusive sob condições extremas.

Bobinas padrão para c.a. ou c.c.

Page 36: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

32

Bobinas padrão disponíveis com cabo de três condutores, caixa de terminais

ou plug

Bobinas padrão de 12 V a 420 V, 50, 60 ou 50/60 Hz.

Bobinas padrão dimensionadas para uma máxima pressão diferencial de

abertura (MOPD) de até 21 bar.

As bobinas podem ser montadas e desmontadas sem necessidade de

ferramentas.

7.5 Termostato (F)

O termostato UT72 é um interruptor elétrico controlado por temperatura, com múltiplas

aplicações. O diferencial é fixo e seu ajuste é muito simples. O comando de ajuste pode ser

facilmente retirado por meio dos dois parafusos que servem para desmontar o termostato.

A temperatura é ajustada de acordo com a temperatura média desejada.

Suas aplicações são:

Câmaras.

Resfriadores de cerveja e refrescos.

Máquinas de sorvete.

Resfriadores de leite.

Expositores frigoríficos.

Instalações de ar condicionado.

Sistemas de recuperação de calor.

7.6 Válvula de Retenção (NRV)

As válvulas de retenção tipos NRV e NRVH podem ser utilizadas nas linhas de líquido,

de sucção e de gás quente, em instalações de refrigeração e ar condicionado com

refrigerantes fluorados.

Também podem ser fornecidas com conexões superdimensionadas, para maior

flexibilidade na utilização das válvulas de retenção.

Características:

A válvula assegura um único sentido de circulação correto.

Há versões retas e angulares.

Impede a migração e a condensação a partir de um evaporador quente para

um evaporador frio.

Possui um pistão amortecedor que a torna adequada para montagem em

tubulações nas quais podem ocorrer pulsações, como por exemplo na

tubulação de descarga do compressor.

Page 37: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

33

As válvulas NRVH são fornecidas com uma mola para p = 0,3 bar.

São utilizadas em instalações de refrigeração com compressores conectados

em paralelo.

Possibilidade de conexões superdimensionadas, para maior flexibilidade de

uso.

7.7 Separador de Óleo (OUB)

O separador de óleo tipo OUB é utilizado em instalações de refrigeração nas quais é

necessário que o óleo lubrificante volte diretamente ao cárter do compressor em todas as

condições de funcionamento. Deste modo, o óleo fica retido no separador, evitando a

circulação do mesmo pelo sistema.

Caraterísticas:

Assegura o retorno do óleo ao cárter do compressor.

Evita quebra do compressor por falta de lubrificação. Prolonga a vida útil do

compressor.

Alta eficiência. O retorno automático do óleo ao cárter do compressor tem um

grande rendimento, graças à combinação dos efeitos produzidos pela redução

de velocidade e pela mudança de direção do gás de descarga, bem como da

absorção do óleo a alta temperatura.

Melhor aproveitamento da capacidade do condensador e do evaporador

(menor retenção de óleo).

Amortecimento de ruídos e pulsações no lado de alta pressão do sistema.

7.8 Regulador de Pressão (KVP)

A válvula KVP é montada na linha de sucção após o evaporador e é utilizada para:

Manter uma pressão de evaporação constante e portanto uma temperatura

constante na superfície do evaporador. A regulagem é feita controlando-se a

linha de sucção, adaptando-a a quantidade de gás refrigerante à carga do

evaporador.

Proteger contra uma pressão de evaporação demasiadamente baixa (por

exemplo, como proteção contra o congelamento, em um resfriador de água). A

válvula fecha quando a pressão no evaporador cai abaixo do valor ajustado.

Page 38: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

34

A KVP também é utilizada para diferenciar pressões de evaporação entre dois

ou mais evaporadores em sistemas com um compressor.

7.9 Regulador de Pressão e Sucção (KVL)

A válvula reguladora de pressão de cárter tipo KVL é montada na linha de sucção,

antes do compressor. Protege o motor do compressor contra sobrecargas durante a partida,

após longos períodos de parada ou após degelo (pressão elevada no evaporador).

Regulagem de pressão exata e ajustável.

Ampla faixa de capacidades e de trabalho.

Desenho com amortecimento de pulsações.

Construção angular compacta, que facilita a montagem em qualquer posição.

Construção “hermética”, com solda de alta resistência.

Disponível em uma ampla gama de tamanhos, com conexões rosca e solda

ODF.

Para R-22, R-134a, R-404A / R-507 e R-407C e outros refrigerantes fluorados.

7.10 Pressostato Diferencial (MP)

Os pressostatos diferenciais de óleo MP 54 e MP55 são utilizados como interruptores

de segurança para proteger compressores de refrigeração contra lubrificação insuficiente.

Em caso de queda da pressão de óleo, o pressostato diferencial para o compressor

após o transcorrer de um certo tempo.

Os MP54 e 55 são utilizados em sistemas de refrigeração com refrigerantes fluorados.

O MP54 tem um diferencial de pressão fixo e incorpora um relé temporizador térmico com

tempo de disparo fixo.

O MP55 tem um diferencial de pressão ajustável e pode ser fornecido com ou sem relé

temporizador térmico.

7.11 Pressostato duplo KP15

Os pressostatos KP são utilizados como proteção contra uma pressão de sucção

demasiadamente baixa ou uma pressão de descarga excessiva em compressores para

instalações de refrigeração e ar condicionado.

Os pressostatos KP são utilizados também para ligar e parar compressores de

refrigeração e ventiladores de condensadores refrigerados a ar.

Os pressostatos KP estão providos de um comutador inversor unipolar (SPTD). A

posição do comutador depende do ajuste do pressostato e da pressão existente na conexão

de entrada.

Page 39: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

35

Os pressostatos KP podem ser fornecidos com grau de proteção IP30, IP44 e IP55.

8 CONCLUSÃO

O sistema de refrigeração engloba possibilidades ínfimas para que seja feita sua

configuração, modelamento, montagem, instrumentação e manutenção. E pode-se assim

perceber que para seu cálculo e planejamento exige um nível alto de conhecimento técnico,

prático para que se conheça exatamente as prominências futuras que poderão vir a atrapalhar

o andamento o sistema.

Primeiro conclui-se que a disposição do ciclo múltiplo de pressões em refrigeração

pode tanto aumentar a eficiência e melhorar o tempo de vida do compressor, como a medida

que se aumenta a temperatura de evaporação para zonas de média e baixa pressão, a

eficiência de se utilizar um ciclo de múltiplas pressões perdem gradativamente seu sentido.

Pode-se perceber a grande quantidade de modelamento sistemática e padrão que

deve se seguir para projetar um sistema de refrigeração, a grande quantidade peças,

dimensões e características de seus aparelhos, entre outros pontos a se definir.

9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Brandão, M. M.. Modelagem Numérica de Sistemas de Refrigeração por Compressão de

Vapor. Campinas, SP: Unicamp. Acesso em 05 de Abril de 2015, disponível em

http://www.bibliotecadigital.unicamp.br/document/?code=000439140 (2005)

Eich, C., & Ioris, M.. Dimensionamento de um Sistema de Refrigeração para uma

Pasteurizadora. Horizontina: Faculdade Horizontina. Acesso em 05 de Abril de 2015,

disponível em

http://www.fahor.com.br/publicacoes/TFC/EngMec/2013/Mec_Cristiano_Marcelo.pdf

Salvador, F.. Projeto de um Sistema de Refrigeração Industrial com 'Set-Point' Variável.

Acesso em 29 de Março de 2015, disponível em

http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-05102010-

112239/publico/Dissertacao_Francisco_Salvador.pdf(2013)

Silva, A. Refrigeração industrial- Tecnologia em Processos Mecânicos. Mogi-Mirim: Faculdade

de Tecnologia de Mogi-Mirim. Acesso em 05 de Abril de 2015, disponível em

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA22cAI/refrigeracao-industrial. (2009)

Page 40: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

36

10 ANEXOS

10.1 Anexo 1 - Catálogo Compressor 1 – Copeland Emerson

Page 41: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

37

10.2 Anexo 2 - Catálogo Compressor 2 –Copeland Emerson

Page 42: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

38

10.3 Anexo 3 - Catálogo Válvula Expansão 1 – Parker

Page 43: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

39

10.4 Anexo 4 - Catálogo Válvula de Expansão 2 – Parker

Page 44: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

40

10.5 Anexo 5 - Catálogo Válvula Expansão 3 - Parker

Page 45: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

41

10.6 Anexo 6 - Catálogo Evaporador 1- Trineva

Page 46: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

42

10.7 Anexo 7 - Catálogo Evaporador 2- Trineva

Page 47: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

43

10.8 Anexo 8 - Catálogo Evaporador 3- Trineva

Page 48: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

44

10.9 Anexo 9 - Catálogo Condensador - Mipal

Page 49: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

45

10.10 Anexo 10 - Catálogo Torre de Resfriamento - Caravelas

Page 50: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

46

10.11 Anexo 11 - Catálogo Torre de Resfriamento - Caravelas

Page 51: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

47

10.12 Anexo 12 - Catálogo Válvula Redutora de Pressão - DanFoss

Page 52: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

48

10.13 Cálculos sistema com 2 Compressores em Série

{Compressores em Série} {Evaporador1} T_1 = -31 T_1_super=T_1+5 T_4=T_1 {evaporador2} T_6=-6 T_7=T_6 T_7_super=T_7+5 {evaporador3} T_5=4 T_8=T_5 T_8_super=T_8+5 {condensador} T_3= 30 T_3_sub=T_3-5 x1=1 x7=1 x8=1 x3=0 P1 = PRESSURE(R22;T=T_1;x=x1) P1_super=P1 P4=P1 P7 = PRESSURE(R22;T=T_7;x=x7) P7_super=P7 P6=P7 P9=P7 P10=P7 P2=P7 P11=P7 P8 = PRESSURE(R22;T=T_8;x=x8) P8_super=P8 P5=P8 P3=PRESSURE(R22;T=T_3;x=x3) P3_sub=P3 P12=P3 s1_super=ENTROPY(R22;T=T_1_super;P=P1_super) s2=s1_super T_2=TEMPERATURE(R22;s=s2;P=P2) T_12=TEMPERATURE(R22;h=h12;P=P12) T_11=TEMPERATURE(R22;h=h11;P=P11) h1 = ENTHALPY(R22;T=T_1;x=x1)

h1_super=ENTHALPY(R22;T=T_1_super;P=P1_super) h2 = ENTHALPY(R22;P=P2;s=s2) h3 = ENTHALPY(R22;T=T_3;x=x3) h3_sub=ENTHALPY(R22;T=T_3_sub;P=P3_sub) h5 = h3_sub h6 = h3_sub h4=h3_sub h7 = ENTHALPY(R22;P=P7;x=x7) h7_super=ENTHALPY(R22;P=P7;T=T_7_super) h8 = ENTHALPY(R22;T=T_8;x=x8) h8_super = ENTHALPY(R22;P=P8_super;T=T_8_super) h9=h8_super h10 = (h9*m3)+(h7_super*m2)/(m3+m2) h11=((h10*(m3+m2))+(h2*m1))/(m3+m2+m1) x11=QUALITY(R22;h=h11;P=P11) s11=ENTROPY(R22;h=h11;P=P11) s12=s11 h12=ENTHALPY(R22;P=P12;s=s12) Q1 = 15 Q2= 10 Q3 = 1 Q_evap_total=Q1+Q2+Q3 m1 = Q1/(h1_super-h4) m2 = Q2/(h7_super-h6) m3 = Q3/(h8_super-h5) v1=VOLUME(R22;T=T_1_super;P=P1) v2=VOLUME(R22;T=T_2;P=P2) v11=VOLUME(R22;T=T_11;P=P11) v12=VOLUME(R22;T=T_12;P=P12) V_ent_com1=(m1*v1)*1000 V_sai_com1=(m1*v2)*1000 V_ent_com2=((m1+m2+m3)*v11)*1000 V_sai_com2=((m1+m2+m3)*v12)*1000 W_com_1 = (m1)*(h2-h1_super) W_com_2 = (m1+m2+m3)*(h12-h11) COP = (Q1+Q2+Q3)/(W_com_1+W_com_2) hsat=ENTHALPY(R22;P=P7;x=1)

Page 53: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

2

h1[1]=h1_super h1[2]=h2 h1[3]=h11 h1[4]=h12 h1[5]=h3_sub h1[6]=h4 h1[7]=h1_super P1[1]=P1 P1[2]=P2 P1[3]=P11 P1[4]=P12 P1[5]=P3 P1[6]=P4 P1[7]=P1 h2[1]=h9 h2[2]=h8_super h2[3]=h5 h2[4]=h6 h2[5]=h10 h2[6]=h7 h2[7]=h9 P2[1]=P9

P2[2]=P8 P2[3]=P5 P2[4]=P6 P2[5]=P10 P2[6]=P7 P2[7]=P9 Q_refr_comp2=(m1+m2+m3)*(h11-h6) Q_refr_comp1=(m1)*(h1_super-h4) Q_cond=(m1+m2+m3)*(h12-h3_sub) T_ent_cond=T_12 T_sai_cond=T_3_sub v3=VOLUME(R22;T=T_3_sub;P=P3) V_ent_cond=((m1+m2+m3)*v12)*1000 V_sai_cond=((m1+m2+m3)*v3)*1000 RRC=((Q1+Q2+Q3)+(W_com_1+W_com_2))/((Q1+Q2+Q3)) m_cond=m1+m2+m3 Q_cond_RRC=Q_cond*RRC

10.14 Cálculos sistema com 2 Compressores em Paralelo

{Compressores em Paralelo} {Evaporador1} T_1 = -31 T_1_super=T_1+5 T_4=T_1 {evaporador2} T_6=-6 T_7=T_6 T_7_super=T_7+5 {evaporador3} T_5=4 T_8=T_5 T_8_super=T_8+5 {condensador} T_3= 30 T_3_sub=T_3-5 x1=1 x7=1 x8=1 x3=0 P1 = PRESSURE(R22;T=T_1;x=x1) P1_super=P1 P4=P1 P7 = PRESSURE(R22;T=T_7;x=x7) P7_super=P7 P6=P7

P9=P7 P8 = PRESSURE(R22;T=T_8;x=x8) P8_super=P8 P5=P8 P2=PRESSURE(R22;T=T_3;x=x3) P10=P2 P3=P2 P3_sub=P2 T_2=TEMPERATURE(R22;s=s2;P=P2) s1_super=ENTROPY(R22;T=T_1_super;P=P1_super) s2=s1_super h1 = ENTHALPY(R22;T=T_1;x=x1) h1_super=ENTHALPY(R22;T=T_1_super;P=P1_super) h2 = ENTHALPY(R22;P=P2;s=s2) h3 = ENTHALPY(R22;T=T_3;x=x3) h3_sub=ENTHALPY(R22;T=T_3_sub;P=P3_sub) h5 = h3_sub h6 = h3_sub h4=h3_sub h7 = ENTHALPY(R22;P=P7;x=x7) h7_super=ENTHALPY(R22;P=P7;T=T_7_super) h8 = ENTHALPY(R22;T=T_8;x=x8)

Page 54: Refrigeração Industrial - Sistema Frigorifico

3

h8_super = ENTHALPY(R22;P=P8_super;T=T_8_super) h11=h8_super P11=P7_super h9 = (h11*m3+h7_super*m2)/(m3+m2) T_9=TEMPERATURE(R22;h=h9;P=P9) s9=ENTROPY(R22;h=h9;P=P9) s10=s9 h10 = ENTHALPY(R22;P=P10;s=s10) T_10=TEMPERATURE(R22;h=h10;P=P10) Q1 = 15 Q2= 10 Q3 = 1 m1 = Q1/(h1_super-h4) m2 = Q2/(h7_super-h6) m3 = Q3/(h8_super-h5) v1=VOLUME(R22;T=T_1_super;P=P1) v2=VOLUME(R22;T=T_2;P=P2) v9=VOLUME(R22;T=T_9;P=P9) v10=VOLUME(R22;T=T_10;P=P10) V_ent_com1=(m1*v1)*1000 V_sai_com1=(m1*v2)*1000 V_ent_com2=((m2+m3)*v9)*1000 V_sai_com2=((m2+m3)*v10)*1000 W_com_1 = (m1)*(h2-h1_super) W_com_2 = (m2+m3)*(h10-h9) COP = (Q1+Q2+Q3)/(W_com_1+W_com_2) hsat_t7=ENTHALPY(R22;P=P7;x=x7) h[1]=h1_super h[2]=h2 h[3]=h3_sub h[4]=h4 h[5]=h1_super h_1[1]=h11 h_1[2]=h8_super h_1[3]=h5 h_1[4]=h6 h_1[5]=h7_super h_1[6]=h9 h_1[7]=h10 h_1[8]=h9 P[1]=P1 P[2]=P2 P[3]=P3 P[4]=P4

P[5]=P1 P_1[1]=P11 P_1[2]=P8 P_1[3]=P5 P_1[4]=P6 P_1[5]=P7 P_1[6]=P9 P_1[7]=P10 P_1[8]=P9