Estudo de Materiais Alternativos Para o Enchimento de Torres de Resfriamento

Abstract

As torres de resfriamento são equipamentos comumente usados para dissipar o calor produzido em unidades de geração de energia elétrica, centrais condicionadoras de ar a partir de água gelada e de processos industriais. Essas quantidades de calor geradas devem ser permanentemente removidas do processo, a fim de manter o correto padrão dos parâmetros de funcionamento. Nesses equipamentos, a água a ser arrefecida é aspergida sobre um material de extensa área superficial, chamado enchimento. Ao escorrer pelo enchimento, a água entra em contato com o ar, cedendo-lhe calor. Atualmente, as torres de resfriamento comerciais possuem enchimento de material plástico, especialmente desenvolvido para essa aplicação. Neste trabalho foram testados materiais alternativos para o enchimento de torres de resfriamento; foi testada a viabilidade do uso da fibra de coco, da casca de coco e de garrafas PET (PoliTereftalato de Etileno), além de enchimentos que misturaram esses materiais. A partir dos dados experimentais avaliados, conclui-se que os enchimentos alternativos têm um bom potencial como material de enchimento, apresentando boa eficiência comparada com o enchimento comercial usado como referência, chegando a resfriar a água de entrada da torre em até 8 K. Desse modo, concluiu-se que os enchimentos analisados podem se tornar uma alternativa viável para torres de resfriamento, além de diminuir a poluição ambiental pela utilização de materiais reciclados e recicláveis. Uma simulação numérica através do software EES (Engineering Equation Solver) foi realizada, obtendo-se os Números de Unidades de Transferência (NUT) para cada enchimento testado. Os dados numéricos foram comparados com os dados experimentais, obtendo-se uma boa concordância. Esse programa pode ser usado para simular o funcionamento de uma torre de resfriamento contracorrente com diferentes tipos de enchimentos, para diferentes condições psicrométricas