Apresentação das linhas de pesquisa do LaAR (Laboratório de Ar Condicionado e Refrigeração) da Univesidade de Brasília, com ênfase para os ciclos por absorção. Durante a 2a. Escola de Refrigeração da ABCM, na Escola Politénica da USP.

1. João Pimenta
UnB, ENM, LaAR
Membro ANPRAC, ABEMI
Universidade de Brasília
Faculdade de Tecnologia
Departamento de Engenharia Mecânica
Laboratório de Ar Condicionado e Refrigeração

2. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Como parte do Grupo de Energia e Ambiente do ENM/UnB,
o LaAR atua desde 2002 na área de sistemas térmicos,
com foco para os sistemas de ar condicionado e
refrigeração.
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Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Os objetivos do LaAR envolvem:
• Formação de Engenheiros;
• Pesquisa científica e tecnológica;
• Serviços de consultoria especializada;
• Difusão conhecimentos (eventos, publicações...);
• Treinamento e formação continuada
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Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Resfriamento Refrigerantes
Evaporativo Naturais
Ciclos de Refrigeração Tecnologias
por Absorção não convencionais
Compressores de Eficiência Energética
Refrigeração em Edifícios
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Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Tbs,e , Tbu,e Entrada de Água
Ts
Painel
Evaporativo
Ar de Insuflamento
(s)
Ts  Tex

Tex  Tbu
Painel em fibra vegetal
Nu  f Re, Pr  Sh  f Re, Sc  estudado pelo LaAR
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Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Avaliação do desempenho compressores
operando com hidrocarbonetos.
Simulação do uso de hidrocarbonetos
como fluido refrigerante em sistemas de
climatização automotiva.
Uso de hidrocarbonetos refrigerantes em
aplicações residenciais.
Avaliação experimental de hidrocarbonetos
em refrigeradores domésticos.
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Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Caracterização do desempenho
segundo um ciclo superaquecido de
teste.
Caracterização da perda de
desempenho via testes de vida
acelerada.
Avaliação da degradação do
desempenho de um compressor
operando com hidrocarbonetos.
Modelagem simulação compressores
de refrigeração alternativos.
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Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
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Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
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Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Condições
de Operação
Sistema
Real Modelo do
Sistema Real
Resposta do Resposta
Sistema Real Simulada
Resíduo
NÃO SIM
Falha ?
Operação Diagnóstico
Normal
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11. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Regenerador Construído no LaAR
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Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
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Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Modelagem matemática e simulação de ciclos
termodinâmicos de refrigeração por absorção água-
brometo de lítio;
Desenvolvimento de geradores e absorvedores para
ciclos por absorção;
Obtenção experimental dos coeficientes de transferência
de calor e massa.
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14. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
VIII CONBRAVA, 2003
.
Comb. QH
Micro-Turbina
em Ciclo WLIQ
Brayton QG QC
Aberto
WC
AR
Ciclo Absorcao,
Simples efeito, c/
Trocador
WB
QA QE
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15. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
VIII CONBRAVA, 2003
Modelagem e Simulação de Ciclos de Absorção de Simples Efeito.
Patm 
WLiq
TBS 
QH
TBU Micro-Turbina T pc

mcom b

mar 
m pc

QE
Turb r Com p 
m1 Ciclo Absorcao,

mA Simples efeito c/ Cog
WLíq 
mC trocador de calor
 Microturbina 
QH 
mE COP
WLíq  Qe
Cogeração 
QH UAA
UAC UAE UAG
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16. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
VIII CONBRAVA, 2003
Modelagem e Simulação de Ciclos de Absorção de Simples Efeito.
50
45
Qe [kW]
40
35
30
25
20
30
25
Ciclo de Cogeração
20
tér ic ]
[%
ma
15

10 Microturbina
5
0
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17. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
MERCOFRIO 2004
Motor de Combustão
1 Gerador 3
Gases de
descarga
Condensador
2
Trocador 5
de Calor 4
6
9 Dispositivo
7 de expansão
Gases de Exasutão
Vapor d’água Evaporador
8
Solução H2O- LiBr forte
Solução H2O- LiBr fraca Absorvedor
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18. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
MERCOFRIO 2004
Simulação e Projeto de uma Unidade Compacta de Absorção
Descarga gases
Solução fraca para a atmosfera
H2O-LiBR do
Absorvedor

T1 , h1 , X1 , Ph , m1 
T3 , h3 , Ph , m3
1 3

Tg ,1 , hg ,1 , mg 
QG 
Tg ,2 , hg ,2 , mg
Saída de vapor
Gases combustão d’água para o 2
da exaustão do condensador
motor 
T2 , h2 , X 2 , Ph , m2
Solução forte H2O-
LiBR p/ o Absorvedor
1
m1  m2  m3
    1 r  ln  Dext Dint  Dint 
U int,G   int  
h Dext  hext ,G 
m1 X 1  m2 X 2
   int,G ktubo 
k
 
m1h1  QG  m2 h2  m3h3
  hint,G  0, 023   Re4 5  Pr1 3
D
Dint 1
m h  m h Q
    g       h'  D 3  4
k
hext ,G  v  C   
g g ,1 g g ,2 G l v lv ext
 Dext  v  kv  Tsup  Tsat  
QG  Uint,G  Aint,G  LMTDg  
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19. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
MERCOFRIO 2004
1) GERADOR
2) CONDENSADOR
3) ABSORVEDOR
4) EVAPORADOR
5) VÁLVULA DE EXPANSÃO
6) BOMBA HIDRÁULICA
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20. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Dissertação de Mestrado, Almeida G.S., 2006
Análise econômica do uso de ciclos por absorção à gás
natural, em grandes edifícios.
Estudo de caso: chillers por absorção no edifico da PGR.
Comparativo econômico CAGs compressão X absorção.
Avaliados três cenários definidos em função do custo do
gás natural.
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21. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Dissertação de Mestrado, Carvalho E.N., 2007
Modelagem matemática e simulação URLs absorção H2O-
LiBr, de simples e duplo efeito;
Análise do efeito de aditivos e da influência do clima local
sobre o desempenho e consumo energético da unidade;
Para a solução LiBr+LiI+HO(CH2)3OH+H2O, obtidos
aumento no COP de 2,9% para o ciclo de absorção a
simples efeito e 5,5% para a configuração a duplo efeito.
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22. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Dissertação de Mestrado, Fonseca Jr. J. A., 2012
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23. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Dissertação de Mestrado, Fonseca Jr. J. A., 2012
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24. 2ª Escola de Verão de Refrigeração, Poli/USP, 28 a 31 de Janeiro de 2013
Atividades do LaAR/UnB no campo da Refrigeração por Absorção
Grato pela atenção!
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