Análise termodinâmica de um ciclo de absorção de simples efeito NH3-H2O operando como bomba de calor

Abstract

As alterações climáticas produzem desequilíbrios de temperatura que afetam o conforto térmico dos humanos nos ambientes nos quais estão inseridos, gerando grande demanda por energia. Assim, se faz necessária a busca por alternativas para suprir o bem estar térmico das pessoas. No presente trabalho, avalia-se um ciclo de absorção de simples efeito operando com o par amônia (NH3) e água (H2O) como fluido de trabalho. O modelo termodinâmico foi implementado no software Engineering Equation Solver (EES), para a obtenção das propriedades da solução. Avaliou-se a influência das temperaturas de evaporação e de condensação, além da diferença de fração mássica de amônia entre a solução rica e pobre no coeficiente de desempenho do ciclo. Ademais, um caso de aplicação, com uma carga térmica previamente conhecida foi avaliado. Os resultados demonstraram um aumento no COP devido ao aumento da temperatura de evaporação e do aumento diferença de fração.

Climate change produces temperature imbalances that affect the thermal comfort of humans in the environments in which they are inserted, generating great demand for energy. Thus, it is necessary to search for alternatives to supply the thermal well-being of people. In the present work, a single effect absorption cycle operating with the pair ammonia (NH3) and water (H2O) as working fluid is evaluated. The thermodynamic model was implemented in the Engineering Equation Solver (EES) software, to obtain the properties of the solution. The influence of evaporation and condensation temperatures, as well as the difference in ammonia mass fraction between the rich and poor solution on the cycle performance coefficient, was evaluated. In addition, an application case with a previously known thermal load was evaluated. The results showed an increase in COP due to the increase in evaporation temperature and the increase in fraction difference.