Uso de Refrigerantes Naturais em Sistemas de Refrigeração e Ar Condicionado
Refrigeração de Grande Porte - Chiller
1 Aplicações nos Setores de Ar Condicionado e Refrigeração Industrial 1
Chillers com Carga Reduzida de R-717
Chillers com Trocadores a Placas (PHEs)
• Cargas Reduzidas de R-717 (Até 95%)
• Sistemas montados na fábrica
• Menores custos de manutenção
♦ Aplicações:
♦ Indústria Alimentícia (Laticínios, Bebidas, Abatedouros, etc)
♦ Indústrias Química e Petroquímica
♦ Sistemas Cascata – R-744/R-717
♦ Supermercados
♦ Sistemas de Ar Condicionado
Chillers com PHEs Ar Condicionado Industrial
Chillers com Carga Reduzida de R-717
Chillers com Carga Reduzida de R-717
Chillers com Carga Reduzida de R-717
Equipamentos com Carga Reduzida de R-717
Equipamentos com Carga Reduzida de R-717
Equipamentos com Carga Reduzida de R-717
Equipamentos com Carga Reduzida de R-717
Equipamentos com Carga Reduzida de R-717
Árvore de Válvulas
CO2 na História da Refrigeração
Processos Termodinâmicos com CO2
Sistema R-744/R-717 - Cascata
2 Aplicações nos Setores de Ar Condicionado e Refrigeração Industrial 2
Sistema R-744/R-717 - Cascata
Sistema R-744/R-717 - Cascata
Sistema R-744/R-717 - Cascata
Pressões de Projeto
Requisitos de Projeto
• Condensador Cascata – Plate & Shell/ Shell & Tube/ PHE.
• Compressor – Deslocamento Volumétrico/ Relação de Compressão/
Tipo de Óleo/ Rolamentos/ Mancais/ Comprimento de Rotor.
• Separadores de Líquido – Materiais/ Menores Dimensões.
• Válvulas – Iguais às de R-717 (exceto gás quente – 52 bar g)/
Diâmetros Menores.
• Evaporadores – Materiais/ Eficiência/ Taxa de Recirculação.
• Degelo – Gás Quente/ Água/ Elétrico.
• Tubulação – Diâmetros Menores/ -55ºC/ Especificações de Solda.
• Dispositivos de Alívio – Solidificação.
Pressões de Projeto
COP Otimizado
COP – R-744/R-717 Cascata x R-717 “Booster”
Comparativo de COP – Vários Sistemas
Comparação de Diâmetros de Linhas
Válvulas de Segurança
Segurança
Expansão de CO2 – Líquido Enclausurado
Solubilidade com Água
Filtro Secador/ Visor de Umidade
3 Aplicações Nos Setores De Ar Condicionado E Refrigeração Industrial 3
Refrigerante Primário – (Ciclo Sub-Crítico):
• Baixas Temperaturas – Sistema Cascata (-35ºC a -55ºC)
• Alto COP para sistemas abaixo de -35ºC
• Deslocamento Volumétrico até 10 vezes menor que R-717
• Linhas muito menores/ Separadores de Líquido Menores/ Evaporadores Menores
• Baixa Toxicidade (Classe - A1 (ASHRAE-34) – TLV = 5000 ppm > HFCs)
• Não inflamável
• Alta Pressão (40 - 52 bar em Ciclos Sub-críticos)
• Novas Tecnologias na concepção do Sistema – Engenharia x Tradição
• Inodoro - Em caso de vazamento, não há alarme pelo odor
• Alta Solubilidade com Água
Refrigerante Secundário:
• Temperaturas Intermediárias (-20.0ºC a 0.0ºC)
• Fluxo Bifásico
• Altos Coeficientes de Transferência de Calor
• Linhas muito menores
O Exemplo da Nestlé
Indústria Alimentícia/ Bebidas
♦ R-717, Amônia e NH3
♦ Chillers com Carga de R-717 muito Reduzida
♦ Fluidos Secundários (-15.0ºC a 0.0ºC)
♦ R-744 - ??? – Grande Futuro !
♦ Legislação
♦ Segurança CB-55 – Norma NBR 16069
Indústria de Processos
♦ HCs – (R-1270) – Áreas Classificadas
♦ R717 – Chillers com “PHE” – Empresas Européias
♦ HFCs – Processos de Água Gelada – Chillers Centrífugos
♦ R-22 começa a perder espaço em novos sistemas
4 Aplicações Nos Setores De Ar Condicionado E Refrigeração Industrial 4
Ar Condicionado Industrial
♦ HFCs – Chillers Centrífugos/ Parafuso
♦ R717 – Chillers com “PHE” – Empresas Européias
♦ R-22 está praticamente fora em novos sistemas