EXERGOECONOMIC COMPARISON OF ABSORPTION REFRIGERATION SYSTEMS INCLUDING A HIBRID ABSORPTION-EJECTO COMPRESSION CHILLER

The study of absorption refrigeration systems has had increasing importance in recent years due to the fact that the primary energy that is used in an absorption system can be heat available from a residual source or even a renewable one. Therefore, these systems not only use energy that would be rejected by the environment, but also they avoid the consumption of expensive fossil or electrical energies. The production cost of the mechanical work necessary to obtain a kW of refrigeration for mechanical compression cycle is normally higher than the cost for recovering the needed heat to obtain the same kW in an absorption cycle. Also, the use of these systems reduces impact on the environment by decreasing the emission of CO(2). We intend to show the performance of a hybrid absorption-ejecto compression chiller compared to conventional double- and single-effect water/lithium bromide systems, by means of an exergetic and exergoeconomic analysis of these configurations in order to calculate the exergy-based cost of a final product. The vapor compression refrigeration system is included in the results, as a comparisson to the performance of the absorption refrigeration systems analyzed.

Reliability Analysis in Reciprocating Compressors for Refrigeration Systems

The most-used refrigeration system is the vapor-compression system. In this cycle, the compressor is the most complex and expensive component, especially the reciprocating semihermetic type, which is often used in food product conservation. This component is very sensitive to variations in its operating conditions. If these conditions reach unacceptable levels, failures are practically inevitable. Therefore, maintenance actions should be taken in order to maintain good performance of such compressors and to avoid undesirable stops of the system. To achieve such a goal, one has to evaluate the reliability of the system and/or the components. In this case, reliability means the probability that some equipment cannot perform their requested functions for an established time period, under defined operating conditions. One of the tools used to improve component reliability is the failure mode and effect analysis (FMEA). This paper proposes that the methodology of FMEA be used as a tool to evaluate the main failures found in semihermetic reciprocating compressors used in refrigeration systems. Based on the results, some suggestions for maintenance are addressed.

Computer integrated testing for the transport refrigeration systems industry.

This is a study of a state of the art implementation of a new computer integrated testing (CIT) facility within a company that designs and manufactures transport refrigeration systems. The aim was to use state of the art hardware, software and planning procedures in the design and implementation of three CIT systems. Typical CIT system components include data acquisition (DAQ) equipment, application and analysis software, communication devices, computer-based instrumentation and computer technology. It is shown that the introduction of computer technology into the area of testing can have a major effect on such issues as efficiency, flexibility, data accuracy, test quality, data integrity and much more. Findings reaffirm how the overall area of computer integration continues to benefit any organisation, but with more recent advances in computer technology, communication methods and software capabilities, less expensive more sophisticated test solutions are now possible. This allows more organisations to benefit from the many advantages associated with CIT. Examples of computer integration test set-ups and the benefits associated with computer integration have been discussed.

A novel HPF voltage source rectifier for variable speed refrigeration systems

A novel single-phase voltage source rectifier capable to achieve High-Power-Factor (HPF) for variable speed refrigeration system application, is proposed in this paper. The proposed system is composed by a single-phase high-power-factor boost rectifier, with two cells in interleave connection, operating in critical conduction mode, and employing a soft-switching technique, controlled by a Field Programmable Gate Array (FPGA), associated with a conventional three-phase IGBT bridge inverter (VSI - Voltage Source Inverter), controlled by a Digital Signal Processor (DSP). The soft-switching technique for the input stage is based on zero-current-switching (ZCS) cells. The rectifier's features include the reduction in the input current ripple, the reduction in the output voltage ripple, the use of low stress devices, low volume for the EMI input filter, high input power factor (PF), and low total harmonic distortion (THD) in the input current, in compliance with the EEC61000-3-2 standards. The digital controller for the output stage has been developed using a conventional voltage-frequency control (scalar V/f control), and a simplified stator oriented Vector control, in order to verify the feasibility and performance of the proposed digital controls for continuous temperature control applied at a refrigerator prototype.

Effect of refrigeration systems upon frozen bull sperm viability assessed by computer-assisted sperm analysis and fluorescent probes

Sperm cryopreservation success depends upon the maintenance of spermatozoa fertility potential. Sperm cells must preserve both integrity and functionality of several cell structures. The stabilization phase must allow the exit of water from the sperm cells via osmosis. This study aimed to compare the effect of refrigeration in the commercial refrigerator (CR) and the transport/refrigeration box (TRB) upon the viability of frozen bull sperm diluted in three different extenders (A, B and C). Ten Nellore bulls, Bos taurus indicus maintained in Artificial Insemination Center were used and the spermatozoa samples was assessed for Plasma Membrane Integrity and CASA evaluation. The stabilization phase (5 degrees C/4 hours) was performed in the CR as well as in the TRB, and then samples were exposed to nitrogen vapor during 20 minutes and then plunged into nitrogen. The statistical analysis was done using the variance analysis and the significance level was set at 5%. In the CR the post-thawing parameters for PM and ALH were higher (p < 0.05) in the extender A (glicine egg-yolk) and extender B (glicine egg-free) when compared with extender C (TRIS egg-yolk). As for BCF, STR and LIN, the parameters were higher (p < 0.05) in extender B than in C. Samples that were stabilized in the TRB presented higher post-thawing parameters (p < 0.05) for PM and LIN in extender A and extender B when compared with C. BCF and STR parameters were higher (p < 0.05) in extemder B when compared with C. Extender B samples had higher (p < 0.05) PMI when stabilized in CR. The findings in this experiment enable us to say that both CR and TRB were effective in keeping the viability of post-thawing bull semen.

Modelling and control of refrigeration systems: an account of a pedagogic experiment in a post-secondary technical course

Comunicação apresentada no CYTEF 2016/VIII Congresso Ibérico | VI Congresso Ibero-Americano de Ciências e Técnicas do Frio, 3-6 maio 2016, Coimbra, Portugal

Utilization of jet pumps in refrigeration systems,

Mode of access: Internet.

Variable speed refrigeration system with HPF input rectifier stage

This paper is based on the analysis and implementation of a new drive system applied to refrigeration systems, complying with the restrictions imposed by the IEC standards (Harmonic/Flicker/EMI-Electromagnetic Interference restrictions), in order to obtain high efficiency, high power factor, reduced harmonic distortion in the input current and reduced electromagnetic interference, with excellent performance in temperature control of a refrigeration prototype system (automatic control, precision and high dynamic response). The proposal is replace the single-phase motor by a three-phase motor, in the conventional refrigeration system. In this way, a proper control technique can be applied, using a closed-loop (feedback control), that will allow an accurate adjustment of the desirable temperature. The proposed refrigeration prototype uses a 0.5Hp three-phase motor and an open (Belt-Drive) Bitzer IY type compressor. The input rectifier stage's features include the reduction in the input current ripple, the reduction in the output voltage ripple, the use of low stress devices, low volume for the EMI input filter, high input power factor (PF), and low total harmonic distortion (THD) in the input current, in compliance with the IEC61000-3-2 standards. The digital controller for the output three-phase inverter stage has been developed using a conventional voltage-frequency control (scalar V/f control), and a simplified stator oriented Vector control, in order to verify the feasibility and performance of the proposed digital controls for continuous temperature control applied at the refrigerator prototype. ©2008 IEEE.

Acompanhamento dos trabalhos de construção de um hotel SANAHotels Amoreiras

Este trabalho final de mestrado baseou-se no acompanhamento da construção do hotel SANA Amoreiras, situado na Avenida Duarte Pacheco nº 12. O empreiteiro geral foi a empresa FDO Construções. Existindo também uma equipa de fiscalização, LMSA, contratada pelo Dono de Obra de forma a efectuar todo o controlo de qualidade. O TFM baseou-se no estágio efectuado para o Dono de obra do hotel onde fui devidamente acompanhada por uma engenheira, orientadora de estágio, que acompanhou de perto o desempenho da minha actividade. Esta função teve como objectivos a gestão de projecto de hotel, interligação entre projectistas e empreiteiro geral, bem prestar o devido acompanhamento de todos trabalhos a realizar. Acompanhei a realização de dois quartos modelo onde o objectivo do Dono de Obra foi testar as diversas soluções ao nível de revestimentos, sanitários, iluminação, mobiliário, decoração e outras soluções de arquitectura, soluções estas a implementar no hotel. Acompanhei também a realização de reuniões de compatibilização e coordenação de todos os projectos de especialidades com o projecto de arquitectura, nomeadamente Avac, Instalações eléctricas, Comunicações, Segurança, Águas, Esgotos, Gás, Incêndio, Cozinhas de forma a ser possível efectuar consultas aos empreiteiros e adjudicar todas estas empreitadas. Foi efectuada uma abordagem à descrição do hotel, suas características, indicação das razões que levaram à sua construção e descrição das várias empreitadas de construção realizadas até então, tal como, demolição, escavação, estrutura, acabamentos e especialidades.

Otimização de sistema de absorção, com coletores solares, para refrigeração de espaços condicionados termicamente (a chiller)

Nos dias que correm questões ambientais e considerações energéticas obrigam a uma inovação constante na procura de soluções de baixo consumo energético e de impacto ambiental baixo, nomeadamente no que diz respeito aos sistemas de climatização e refrigeração. Têm vindo a ser criadas medidas, tanto a nível internacional como nacional, no sentido de reduzir as emissões nocivas para a atmosfera, consequência do excessivo consumo de combustíveis fósseis, e do aumento da rentabilidade da energia e maior utilização de energias renováveis. O presente estudo de dimensionamento de um sistema de absorção, a brometo de lítio/água, com coletores solares, tem por base o sistema de compressão existente num edifício de serviços no centro de Lisboa. Foi efetuada uma analise simplificada dos seus dados de consumo energético, de maneira a verificar a viabilidade económica da substituição do equipamento existente e instalação de um sistema de coletores solares. Concluiu-se que a substituição do equipamento e a instalação de coletores solar, não é atrativa do ponto de vista económico, nesta solução em particular. Contudo, verifica-se uma considerável redução do impacto ambiental do consumo energético do edifício.

HFCs e soluções alternativas viáveis

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Avaliação de fiabilidade de sistemas elétricos e de automação em instalações de frio industrial

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia/Automação e Eletrónica Industrial

Estágio curricular na empresa Consulfrio

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Otimização Energética do Sistema de Refrigeração da máquina de impregnar ZELL

Esta dissertação teve como objetivo fundamental a otimização energética do sistema de refrigeração da máquina de impregnar tela ZELL e, como objetivo adicional, a avaliação da qualidade da água do circuito, justificada pela acentuada degradação dos rolos devido à corrosão provocada pela recirculação da água de arrefecimento. Inicialmente fez-se o levantamento de informações do processo produtivo para caracterizar o funcionamento do sistema de refrigeração, tendo-se selecionado duas telas de poliéster designadas neste estudo por P1 e P2 e, também, uma tela de nylon designada por N. Foram efetuados ensaios, um para cada tela, para a atual temperatura de setpoint da água à saída da torre de arrefecimento (30ºC). Realizou-se outro ensaio para a tela N mas com uma temperatura de setpoint de 37ºC, ao qual se chamou N37. Deste modo, determinou-se as potências térmicas removidas pela água de refrigeração e as potências térmicas perdidas por radiação e por convecção, tendo-se verificado que na generalidade dos rolos as referências P1 e P2 apresentam valores mais elevados. Em termos percentuais, a potência térmica removida pela água de refrigeração nos grupos tratores 1 e 3 e no conjunto de rolos de R1 a R29 corresponde a 48%, 10% e 70%, respetivamente. Com a avaliação às necessidades de arrefecimento da máquina ZELL, confirmou-se que os caudais atuais de refrigeração dos rolos garantem condições, mais que suficientes, de funcionamento dos rolamentos. Assim sendo, fez-se uma análise no sentido da diminuição do caudal total que passou de 10,25 L/s para 7,65 L/s. Considerando esta redução, determinou-se o caudal de ar húmido a ser introduzido na torre de arrefecimento. O valor determinado foi de 4,6 m3ar húmido/s, o que corresponde a uma redução de cerca de 32% em relação ao caudal atual que é de 6,8 m3ar húmido/s. Com os resultados das análises efetuadas à água do circuito de refrigeração, concluiu-se que a água de reposição e a água de recirculação possuem má qualidade para uso na generalidade dos sistemas de refrigeração, principalmente devido aos elevados valores de concentração de ferro e condutividade elétrica, responsáveis pela intensificação da corrosão no interior dos rolos.