Análise de desempenho de um sistema de refrigeração de uma planta frigorífica industrial

Abstract

A refrigeração industrial é um processo de controle de temperatura amplamente utilizada na indústria alimentícia para a conservação de produtos perecíveis, o sistema de refrigeração por compressão de vapor é o mais utilizado para este fim, onde esse processo é responsável por uma parcela significativa no consumo de energia da instalação, por isso, é crescente o interesse em melhorar a eficiência energética para reduzir os gastos dos sistemas. O presente trabalho trata da análise de um sistema de refrigeração por compressão de vapor presente em uma empresa abatedora de aves da região oeste de Santa Catarina, Brasil, onde são abatidos aproximadamente 190.000 frangos ao dia. O sistema analisado utiliza amônia (R717) como fluido refrigerante, que, além de ser utilizado para refrigeração dos produtos, também é utilizado na climatização dos ambientes de produção, resfriamento da água e fabricação de gelo utilizados nos processos. O consumo de energia do sistema de refrigeração analisado representa cerca de 70% do total utilizado pela empresa. Foram obtidos dados do sistema em dois dias em que a temperatura ambiente estava elevada, para posteriormente realizar a análise do desempenho do sistema. A análise do sistema empregou a modelagem matemática e termodinâmica do sistema, implantada através do software de simulação CoolPack. Foram obtidos resultados de potência de refrigeração e a taxa de circulação de líquido nos evaporadores para o lado de baixa pressão/temperatura do sistema, e para o coeficiente de performance e energia consumida pelo sistema completo. Estimou-se a redução do consumo energético proporcionado pela redução da taxa de circulação, que se mostrou estar relativamente mais alta que a sugerida na literatura técnica. Foi demonstrado como pequenas alterações nas temperaturas de evaporação e condensação do sistema podem gerar grandes economias de energia para a empresa.