Avaliação técnica e econômica de um sistema de refrigeração solar por absorção de duplo efeito (H2O - LiBr) para uma aplicação agroindustrial no Rio Grande do Sul

Abstract

A energia solar apresenta-se como alternativa para diminuir a dependência de fontes não renováveis de energia. O presente trabalho busca avaliar técnica e economicamente um sistema de refrigeração solar utilizando um ciclo de duplo efeito de absorção (H2O – LiBr) com 150 kW de capacidade nominal. A fonte de calor do gerador-absorvedor é água aquecida através de diferentes tecnologias de coletores solares térmicos: tubo evacuado (ETC) e parabólico (PTC). O sistema, simulado no software TRNSYS®, mantém uma sala de 334,4 m³, situada na cidade de Porto Alegre, a uma temperatura constante de 0 ºC. Nessa câmara fria estoca-se morangos para futura distribuição na cidade e sua região metropolitana. Os resultados apontam que a configuração utilizando ETC obtém uma melhor eficiência de coletor e uma maior fração solar ao longo do ano. A análise econômica mostra que em todos os casos há economia ao final do financiamento utilizando ETC, o que não ocorre utilizando PTC. Conclui-se que a melhor opção avaliada é a configuração utilizando ETC com área de coletor de 100 m², pois essa além de suprir a demanda térmica apresenta a maior economia o final do período de análise e possui o menor valor necessário de investimento.

The solar energy presents itself as an alternative to reduce the non-renewable energy sources dependency. The present work seeks to evaluate technically and economically a refrigerating solar system using a double effect absorption system (H2O - LiBr) with a 150 kW nominal capacity. The generator-absorber heat source is water heated by different solar thermal collector technologies: evacuated tube (ETC) and parabolic (PTC). The system, simulated on TRNSYS® software, keeps a 334.4 m³ room, situated in Porto Alegre, at 0 ºC. Strawberries are stocked in this cold chamber for future distribution to municipal and metropolitan regions. The results point to a better collector efficiency and a higher solar fraction through the year while using the ETC configuration. The economic analysis shows that for all cases while using ETC, economy at the end of the financing is achieved, which is not the case for PTC. The work concluded that the best evaluated option is that of an ETC configuration with a 100 m² collector area, for that besides supplying the thermal demand, it shows the highest economy at the end of the analyzed period and the lowest necessity of investment.