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Resumo
Este artigo examina o calor disponível em motores a diesel de combustão interna para ativação de sistemas de ar condicionado automotivos com ciclo de refrigeração por absorção usando par amônia-água. Em primeiro lugar, foi realizado um estudo exergético dos ciclos do motor e da absorção em conjunto, para avaliar a viabilidade técnica da utilização deste sistema para veículos de climatização de transportes públicos. A modelagem e simulação foram desenvolvidas por meio de algoritmos na plataforma Engineering Equation Solver, levando em consideração balanço de massa, primeira e segunda leis da Termodinâmica, identificando rejeitos e perdas no sistema térmico. A simulação do motor de combustão interna é modelada para a flexibilidade do biodiesel, para fornecer uma análise de energia e exergia em função do tipo de combustível utilizado no motor. Foi possível analisar os efeitos que as variações nos gases de escapamento do motor podem causar no ciclo de refrigeração e determinar o estado termodinâmico no ciclo de refrigeração, o comportamento do coeficiente de desempenho, potência refrigerada e exergia distribuída em função da variação da temperatura de condensação e evaporação, e as condições dos gases no gerador.
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Referências
- ABU-EIN, S. Q. et al, Performance analysis of solar powered absorption refrigeration system. Heat and mass transfer, v. 46, n. 2, p. 137, 2009.
- ALMEIDA, A. G. S. et al, Exergetic analysis of an air conditioning system by absorption for transport vehicles, 12o IMECE - International Mechanical Engineering Congress & Exposition, Houston, Texas, USA, 2012.
- ALPTEKIN, E.; CANAKCI, M. Determination of the density and the viscosities of biodiesel–diesel fuel blends. Renewable energy, v. 33, n. 12, p. 2623-2630, 2008. DOI: 10.1016/j.renene.2008.02.020
- AMAN, J.; TING, DS-K.; HENSHAW, P. Residential solar air conditioning: Energy and exergy analyses of an ammonia–water absorption cooling system. Applied Thermal Engineering, v. 62, n. 2, p. 424-432, 2014. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2013.10.006
- CETINKAYA, M. et al. Engine and winter road test performances of used cooking oil originated biodiesel. Energy Conversion and Management, v. 46, n. 7-8, p. 1279-1291, 2005. DOI: 10.1016/j.enconman.2004.06.022
- EPA - United States of America Environmental Protection Agency: A Comprehensive Analysis of Biodiesel Impacts on Exhaust Emissions, EPA 420-P-02-001; U.S. Environmental Protection Agency, Washington DC, 2002.
- FERNÁNDEZ-SEARA, J.; VÁZQUEZ, M. Study and control of the optimal generation temperature in NH3–H2O absorption refrigeration systems. Applied Thermal Engineering, v. 21, n. 3, p. 343-357, 2001. DOI: 10.1016/S1359-4311(00)00047-8
- HORUZ, I. Vapor absorption refrigeration in road transport vehicles. Journal of Energy Engineering, v. 125, n. 2, p. 48-58, 1999.
- KAYNAKLI, Ö.; HORUZ, I. An experimental analysis of automotive air conditioning system. International communications in heat and mass transfer, v. 30, n. 2, p. 273-284, 2003. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9402(1999)125:2(48)
- KLEIN, S. A. Engineering Equation Solver– EES, Professional V8.279, 2009.
- KOEHLER, J. et al. Absorption refrigeration system for mobile applications utilizing exhaust gases. Heat and Mass Transfer, v. 32, n. 5, p. 333-340, 1997. DOI: 10.1007/s002310050130
- LAPUERTA, M.; ARMAS, O.; RODRIGUEZ-FERNANDEZ, J. Effect of biodiesel fuels on diesel engine emissions. Progress in energy and combustion science, v. 34, n. 2, p. 198-223, 2008. DOI: 10.1016/j.pecs.2007.07.001
- MANZELA, A. A. et al. Using engine exhaust gas as energy source for an absorption refrigeration system. Applied energy, v. 87, n. 4, p. 1141-1148, 2010. DOI: 10.1016/j.apenergy.2009.07.018
- RÊGO, A. T. et al. Automotive exhaust gas flow control for an ammonia–water absorption refrigeration system. Applied thermal engineering, v. 64, n. 1-2, p. 101-107, 2014. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2013.12.018
- SAHOO, P. K.; MISRA, R. D.; GUPTA, A. Exergoeconomic optimisation of an aqua-ammonia absorption refrigeration system. International Journal of Exergy, v. 1, n. 1, p. 82-93, 2004. DOI: 10.1504/IJEX.2004.004735
- TALBI, M.; AGNEW, B. Energy recovery from diesel engine exhaust gases for performance enhancement and air conditioning. Applied thermal engineering, v. 22, n. 6, p. 693-702, 2002. DOI: 10.1016/S1359-4311(01)00120-X
- TALOM, H. L.; BEYENE, A. Heat recovery from automotive engine. Applied Thermal Engineering, v. 29, n. 2-3, p. 439-444, 2009. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2008.03.021
- TESFA, B. et al. LHV predication models and LHV effect on the performance of CI engine running with biodiesel blends. Energy conversion and management, v. 71, p. 217-226, 2013. DOI: 10.1016/j.enconman.2013.04.005
- XU, S.; LI, J.; LIU, F. An investigation on the absorption–compression hybrid refrigeration cycle driven by gases and power from vehicle engines. International journal of energy research, v. 37, n. 12, p. 1428-1439, 2013. DOI: 10.1002/er.2943
- ZHOU, D. Y.; SHI, C. P.; YUAN, W. H. Research on LiBr Absorption Refrigeration System Using Automotive Exhausted Heat. In: Advanced Materials Research. Trans Tech Publications Ltd, 2011. p. 2297-2301.
Referências
ABU-EIN, S. Q. et al, Performance analysis of solar powered absorption refrigeration system. Heat and mass transfer, v. 46, n. 2, p. 137, 2009.
ALMEIDA, A. G. S. et al, Exergetic analysis of an air conditioning system by absorption for transport vehicles, 12o IMECE - International Mechanical Engineering Congress & Exposition, Houston, Texas, USA, 2012.
ALPTEKIN, E.; CANAKCI, M. Determination of the density and the viscosities of biodiesel–diesel fuel blends. Renewable energy, v. 33, n. 12, p. 2623-2630, 2008. DOI: 10.1016/j.renene.2008.02.020
AMAN, J.; TING, DS-K.; HENSHAW, P. Residential solar air conditioning: Energy and exergy analyses of an ammonia–water absorption cooling system. Applied Thermal Engineering, v. 62, n. 2, p. 424-432, 2014. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2013.10.006
CETINKAYA, M. et al. Engine and winter road test performances of used cooking oil originated biodiesel. Energy Conversion and Management, v. 46, n. 7-8, p. 1279-1291, 2005. DOI: 10.1016/j.enconman.2004.06.022
EPA - United States of America Environmental Protection Agency: A Comprehensive Analysis of Biodiesel Impacts on Exhaust Emissions, EPA 420-P-02-001; U.S. Environmental Protection Agency, Washington DC, 2002.
FERNÁNDEZ-SEARA, J.; VÁZQUEZ, M. Study and control of the optimal generation temperature in NH3–H2O absorption refrigeration systems. Applied Thermal Engineering, v. 21, n. 3, p. 343-357, 2001. DOI: 10.1016/S1359-4311(00)00047-8
HORUZ, I. Vapor absorption refrigeration in road transport vehicles. Journal of Energy Engineering, v. 125, n. 2, p. 48-58, 1999.
KAYNAKLI, Ö.; HORUZ, I. An experimental analysis of automotive air conditioning system. International communications in heat and mass transfer, v. 30, n. 2, p. 273-284, 2003. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9402(1999)125:2(48)
KLEIN, S. A. Engineering Equation Solver– EES, Professional V8.279, 2009.
KOEHLER, J. et al. Absorption refrigeration system for mobile applications utilizing exhaust gases. Heat and Mass Transfer, v. 32, n. 5, p. 333-340, 1997. DOI: 10.1007/s002310050130
LAPUERTA, M.; ARMAS, O.; RODRIGUEZ-FERNANDEZ, J. Effect of biodiesel fuels on diesel engine emissions. Progress in energy and combustion science, v. 34, n. 2, p. 198-223, 2008. DOI: 10.1016/j.pecs.2007.07.001
MANZELA, A. A. et al. Using engine exhaust gas as energy source for an absorption refrigeration system. Applied energy, v. 87, n. 4, p. 1141-1148, 2010. DOI: 10.1016/j.apenergy.2009.07.018
RÊGO, A. T. et al. Automotive exhaust gas flow control for an ammonia–water absorption refrigeration system. Applied thermal engineering, v. 64, n. 1-2, p. 101-107, 2014. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2013.12.018
SAHOO, P. K.; MISRA, R. D.; GUPTA, A. Exergoeconomic optimisation of an aqua-ammonia absorption refrigeration system. International Journal of Exergy, v. 1, n. 1, p. 82-93, 2004. DOI: 10.1504/IJEX.2004.004735
TALBI, M.; AGNEW, B. Energy recovery from diesel engine exhaust gases for performance enhancement and air conditioning. Applied thermal engineering, v. 22, n. 6, p. 693-702, 2002. DOI: 10.1016/S1359-4311(01)00120-X
TALOM, H. L.; BEYENE, A. Heat recovery from automotive engine. Applied Thermal Engineering, v. 29, n. 2-3, p. 439-444, 2009. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2008.03.021
TESFA, B. et al. LHV predication models and LHV effect on the performance of CI engine running with biodiesel blends. Energy conversion and management, v. 71, p. 217-226, 2013. DOI: 10.1016/j.enconman.2013.04.005
XU, S.; LI, J.; LIU, F. An investigation on the absorption–compression hybrid refrigeration cycle driven by gases and power from vehicle engines. International journal of energy research, v. 37, n. 12, p. 1428-1439, 2013. DOI: 10.1002/er.2943
ZHOU, D. Y.; SHI, C. P.; YUAN, W. H. Research on LiBr Absorption Refrigeration System Using Automotive Exhausted Heat. In: Advanced Materials Research. Trans Tech Publications Ltd, 2011. p. 2297-2301.