Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31499
ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-7356-4996
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Análise experimental de um sistema de refrigeração operando com R404A e R449A
Alternate title (s): Experimental analysis of R449A as drop-in replacement for R404A in a refrigeration system
Author: Ribeiro, Iuri Claro
First Advisor: Bandarra Filho, Enio Pedone
First member of the Committee: Santos, Daniel Dall'Onder dos
Second member of the Committee: Pico, David Fernando Marcucci
Summary: Este trabalho apresenta uma avaliação experimental utilizando o fluido refrigerante R-449A como possível alternativa para sistemas de refrigeração operando com R-404A, devido ao seu GWP inferior. A motivação foi a necessidade de instaurar fluidos refrigerantes que apresentem o menor efeito colateral ao meio ambiente. A realização deste experimento foi em uma bancada de refrigeração com capacidade nominal de 5 TR (~15,6 kW). Os parâmetros analisados foram a capacidade de refrigeração, a potência consumida pelo compressor, o coeficiente de desempenho (COP), as temperaturas de descarga e sucção do compressor bem como suas respectivas pressões e o grau de superaquecimento. A medição do impacto ambiental foi calculada através da metodologia TEWI. A partir dos dados obtidos, realizou-se uma análise de desempenho de ambos os fluidos refrigerantes. Foram realizados testes priorizando o superaquecimento em 10 K, enquanto que para que cada situação foi variada a temperatura de condensação. A temperatura de evaporação foi controlada com um set point em alguns ensaios e em outros a válvula de expansão permaneceu operando em modo automático. Os resultados obtidos mostraram que a potência consumida pelo compressor utilizando o R-449A tiveram uma variação de 5,85% abaixo até 3,28% superior quando comparada ao R-404A. A capacidade de refrigeração do R-449A apresentou melhor desempenho em todas análises, cerca de 2 a 6%. O COP foi 1,07 a 11,45% maior utilizando R-449A. Por fim, o cálculo do impacto ambiental mensurado pelo índice TEWI corrobora a questão do fluido R-449A ser um excelente substituto ao R-404A, pois além dos índices indiretos serem ligeiramente menores, os impactos diretos apresentaram 66,5% de vantagem em relação ao R-404A devido ao menor valor de GWP e massa utilizada.
Abstract: This work presents an experimental analysis using the refrigerant R-449A as a possible alternative for refrigeration systems operating with R-404A, due to its lower GWP. The motivation was the need to introduce refrigerants that have fewer environmental side effects. This experiment was performed on a cooling bench with a nominal capacity of 5 TR (~15.6 kW). The parameters analyzed were the cooling capacity, the power consumed by the compressor, the coefficient of performance (COP), the discharge and suction temperatures of the compressor as well as their respective pressures and the superheating, there was also gathering of the temperatures of the water-cooling systems of the condenser and the refrigerated water. The environmental impact measurement was calculated using the TEWI methodology. Based on the data obtained, a performance analysis of both cooling fluids was performed. The tests were performed prioritizing the superheating in 10 K, while for each situation the condensation temperature was also varied. The evaporation temperature was controlled with a set point in some tests and in others, the expansion valve remained operating in automatic mode. The results revealed that the power consumed by the compressor using R-449A had a variation between 5.85% to 3.28% when compared with R-404A. The cooling capacity of the R-449A was higher in all analyses in the range of 2 to 6% compared to the R-404A. The COP was 1.07 to 11.45% higher using R-449A. Finally, the environmental impact calculation measured by the TEWI index corroborates the fact that the R-449A fluid is an excellent substitute for the R-404A, although the indirect damages are slightly lower, the direct impacts showed a 66.5% benefit to R-404A, due to its lower GWP value and mass used.
Keywords: R449A
R404A
Avaliação experimental
Sistema de refrigeração
TEWI
Experimental analysis
Refrigeration system
Impacto ambiental
Environmental side effects
GWP
Gases de efeito estufa
Greenhouse gases
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: RIBEIRO, Iuri Claro. Análise Experimental de um Sistema de Refrigeração Operando com R-404A e R-449A. 2020. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, Minas Gerais, Brasil, 2021.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31499
Date of defense: 3-Mar-2021
Appears in Collections:TCC - Engenharia Mecânica

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