Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 173
As necessidades de ar comprimido de uma fábrica são atendidas por um compressor de equipado com um trocador de calor, um pós-resfriador e um secador refrigerado. A fábrica opera , mas estima-se que o compressor deva comprimir ar durante apenas um terço das horas de operação, o que equivale a , ficando ocioso ou desligado o resto do tempo. As medições de temperatura e os cálculos indicam que da energia fornecida ao compressor e removida do ar comprimido na forma de calor no pós-resfriador. O COP da unidade de refrigeração e de , e o custo da eletricidade e de Determine a quantidade de energia e o dinheiro economizados por ano como resultado do resfriamento do ar comprimido antes de sua entrada no secador refrigerado.
Passo 1
Vamos lá! A questão nos afirma que é determinado que da entrada de energia para o compressor é removida do ar comprimido como calor no resfriador posterior com uma unidade de refrigeração cujo COP é . As quantidades de energia e dinheiro economizadas por ano como resultado do resfriamento do ar comprimido antes de este entrar no secador refrigerado devem ser determinadas.
Podemos representar como,
Assumindo que, o compressor funciona a plena carga quando em funcionamento.
Passo 2
Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. Desse modo temos que observando que da entrada de energia para o compressor é removida pelo resfriador posterior, a taxa de remoção de calor do ar comprimido no resfriador posterior sob condições de carga total é
Passo 3
Diz-se que o compressor funciona a plena carga durante , e o COP da unidade de refrigeração é de . Então a economia de energia e custos associada a esta medida torna-se