Análise da viabilidade técnico e econômica de um sistema de ar-condicionado aplicado a uma empresa editorial.

Abstract

The average temperature of the Earth has been increasing over the years, consequently generating extreme climate changes, such as the record, in recent years, of the highest temperatures in the history of several cities and countries. Linked to these records and the search for a sensation of thermal comfort, the amount of air conditioning devices, not only in Brazil, but also in the world, follows this growth. For the generation of this thermal comfort, the refrigeration cycle by compression is one of the most used systems for refrigeration, being normally found in conventional air conditioners and in refrigerators, having the cooling of the refrigerant fluid in the condenser, commonly, through the Water. Due to the water resources crisis that Brazil has been going through, a publishing company was instructed by its technical staff to invest in replacing the water-cooled condenser with an air-cooled condenser, in addition to replacing the R-22 refrigerant fluid in this new system. This retrofit aimed to circumvent the water crisis experienced in the country, bring greater savings to the company, since the old system had been operating since 1996 and suffered from constant corrective maintenance, in addition to meeting one of the objectives of the Montreal protocol, which is to reduce the use of Hydrochlorofluorocarbons (HCFCs), and consequently not harm the ozone layer. In this context, the present work presents a technical and economic analysis of this retrofit, verifying if there were advantages for the application of this new system. The technical analysis was carried out through the energy balance in each of the components of the cycle, and the equation was carried out in the Engineering Equation Solver (EES) software, while the economic analysis addressed the reduction of the company's water consumption in relation to the previous system. The analysis carried out showed that the new system presented advantages over the old one, providing a higher Coefficient of Performance (COP), lower power consumption in the compressor and water savings.

A temperatura média da Terra vem aumentando ao longo dos anos, gerando, por consequência, mudanças climáticas extremas, como por exemplo, o registro, nos últimos anos, das temperaturas mais alta da história de diversas cidades e países. Atrelado a estes registros e a busca por uma sensação de conforto térmico, a quantidade de aparelhos de condicionamento de ar, não somente no Brasil, mas também no mundo, acompanha este crescimento. Para a geração deste conforto térmico, o ciclo de refrigeração por compressão é um dos sistemas mais utilizados para a refrigeração, sendo normalmente encontrado nos aparelhos de ar-condicionado convencionais e nos refrigeradores, possuindo o resfriamento do fluido refrigerante no condensador, comumente, através da água. Devido à crise de recursos hídricos que o Brasil vem passando, uma empresa editorial foi instruída por seu corpo técnico a investir na substituição do condensador resfriado a água por um condensador resfriado a ar, além da substituição do fluido refrigerante R-22 neste novo sistema. Este retrofit visava contornar a crise hídrica vivenciada no país, trazer maior economia para a empresa, visto que o sistema antigo operava desde 1996 e sofria com manutenções corretivas constantes, além de atender um dos objetivos do protocolo de Montreal, que é a redução do uso de Hidroclorofluorcarbono (HCFCs), e consequentemente, não prejudicar a camada de ozônio. Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma análise técnica e econômica deste retrofit, verificando se houve vantagens para a aplicação deste novo sistema. A análise técnica foi realizada através do balanço energético em cada um dos componentes do ciclo, sendo o equacionamento realizado no software Engineering Equation Solver (EES), enquanto a análise econômica abordou a redução do consumo de água da empresa em relação ao sistema anterior. A análise realizada demonstrou que o sistema novo apresentou vantagens em relação ao antigo, proporcionando um Coeficiente de Performance (COP) maior, um menor consumo de potência no compressor e uma economia de água