Analise Termodinamica de Bomba de Calor para Aquecimento de Piscina-Relatorio Tecnico

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Curso de Engenharia Mecânica Termodinâmica Trabalho de Curso Na Figura 1 apresentada na próxima página são mostrados os componentes de uma bomba de calor para o aquecimento da água de uma piscina Em regime permanente Refrigerante é admitido no compressor a p1 e T1 e é comprimido até p2 e T2 Após o compressor o refrigerante passa através do condensador onde é condensado até estado líquido a uma temperatura T3 transferindo calor à água A entrada de água da piscina é admitida no condensador a T5 e p5 a uma vazão volumétrica de AV5 retornando à piscina a uma temperatura T6 O refrigerante então é expandido através de uma válvula de expansão até o estado 4 Para o fechamento do ciclo de funcionamento da bomba de calor até as condições iniciais de pressão e temperatura p1 e T1 o ar ambiente é admitido nas condições atmosféricas locais a p7 e T7 sendo descarregado ao ambiente a uma temperatura T8 Os valores das variáveis antes mencionadas são apresentados na Tabela 1 Utilizando o modelo de gás ideal para o ar e desprezando as perdas de carga no condensador e no evaporador assim como os efeitos de energia cinética e potencial a Esboce todos estados e processos para o Refrigerante nos diagramas Ts e ph e determine b A vazão mássica de refrigerante que circula pela bomba de calor em kgs c A vazão volumétrica de ar na descarga do evaporador em m3s d O calor que entra ao ciclo e o calor que sai do ciclo Produto da bomba de calor ambos em kJs e A potência consumida pelo compressor em kW f O coeficiente de desempenho COP da bomba de calor g O coeficiente de desempenho máximo da bomba de calor COPmáx h A geração de entropia em todas as componentes do ciclo compressor condensador válvula e evaporador em kWK i Sugira possíveis melhoras para diminuir as irreversibilidades e aumentar o coeficiente de desempenho da bomba de calor Apresente um relatório técnico contendo toda a metodologia de cálculo hipóteses utilizadas e valores calculados Inclua uma tabela resumo de resultados com todos os valores calculados Nota A entrega do trabalho deve ser feita pela plataforma CANVAS dentro do prazo indicado no cronograma da disciplina ou na data e hora limites indicados na plataforma CANVAS Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Curso de Engenharia Mecânica Termodinâmica Trabalho de Curso Figura 1 Componentes do ciclo termodinâmico da bomba de calor Tabela 1 Dados para a realização dos cálculos Refrigerante R134a T1 C 8 P1 bar 15 T2 C 72 P2 bar 70 T3 C 22 T5 C 20 P5 bar 30 AV5 Ls 15 T6 C 28 P7 bar 10 T7 C 27 T8 C 17