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Este trabalho tem como objetivo desenvolver méto-do alterna

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Academic year: 2021

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Refrigeração usando gás natural

como fonte de energia

Gabriel F. da Silva Marcelo A. G. Carnelossi Vahideh R. R. Jalali*

E

ste trabalho tem como objetivo desenvolver méto-do alterna tivo de conservação de produtos agríco-las em câmara refri gerada usando o gás natural como fonte energética. Para isso foi construída uma unidade piloto na Universidade Federal de Sergipe para estudar a geração de frio utilizando gás natural em câmaras de armazenamento e fazer um estudo comparativo com o sistema convencional de armazenamento de vários produtos agrí-colas da região. Essa unidade piloto de estudo consiste em três câ-maras frias acopladas a unidade de refrigeração por absorção que usa gás natural em queima direta e uma câmara que utiliza o siste-ma por compressão a energia elétrica. Essa proposta leva em consi-deração a problemática atual das dificuldades de atendimento ao crescente consumo de energia elétrica produzida através do tradi-cional processo das usinas hidrelétricas e o crescimento do consu-mo do gás natural coconsu-mo fonte energética alternativa. Nosso objeti-vo é o de contribuir para o aumento do uso do gás natural como fonte de energia em sistemas de geração de frio destinados ao arma-zenamento e conservação de alimentos e climatização, bem como contribuir para o uso do gás natural em diversas etapas de proces-samento de alimentos. A unidade piloto de refrigeração contou com o apoio financeiro da FINEP/CTPETRO, PETROBRAS e SERGAS.

PALAVRAS-CHAVE: Refrigeração, Armazenamento de alimentos, Gás natural

* Professores Doutores do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de Sergipe, Cidade Universitária, Jd. Rosa Elze, São Cristóvão – Sergipe, CEP: 49.100-000

(2)

1. INTRODUÇÃO

1.1. Histórico

A

corrida crescente pela adoção e to de novas tecnologias no armazenamento e conservação dos alimentos, objetiva não somente minimizar os custos, mas também melhorar a segu-rança operacional das instalações, viabilizar a utili-zação de formas limpas de energia, aumentar a qua-lidade e o nível de segurança dos alimentos estoca-dos, atendendo as exigências de mercado, às leis am-bientais e trabalhistas. Para isto, faz-se necessário buscar fontes energéticas alternativas que possam ser utilizadas a baixo custo e com segurança. Este proje-to traz como alternativa tecnológica a utilização do gás natural como fonte energética na preservação e conservação dos alimentos in-natura.

O estudo foi desenvolvido no intuito de se contri-buir para o aumento da participação do gás natural na matriz energética especificamente no segmento de armazenamento e conservação de alimentos. O obje-tivo foi estabelecer um método alternaobje-tivo de conser-vação de produtos agrícolas em câmara frigorífica uti-lizando gás natural como fonte energética. Sendo as-sim, foi construída uma unidade piloto para estudar a geração de frio em câmaras de armazenamento e estabelecer um estudo comparativo entre o sistema alternativo proposto, absorção água/amônia e, o siste-ma convencional por compressão a energia elétrica.

A unidade piloto consiste em um sistema de re-frigeração constituído de três câmaras frigoríficas com paredes de isopainéis de poliuretano, dimen-sões 2mx3mx2m com capacidade máxima de estocagem de 2.000 kg cada; um chiller de absorção água/amônia com queima direta de gás natural, con-sumo máximo de 2,7m3/h e capacidade de 5 TR’s;

painel de controle e um sistema de abastecimento de gás natural comprimido com duas carretas con-tendo em cada uma três cilindros com capacidade de 23,8 m3 totalizando 71,4 m3 por carreta, válvulas

reguladoras e de bloqueio e medidor de vazão de gás.

com vários alimentos in-natura no tratamento pós-colheita para determinar as condições operacionais e otimização do sistema de refrigeração alternativo.

A variação da temperatura nas câmaras ficou en-tre 4 a 10 ºC variando ±1ºC, sendo que o tempo para estabilizar a temperatura de armazenamento foi de 2h de operação para ambos os sistemas. Foi realiza-do um esturealiza-do comparativo da viabilidade técnica e econômica entre o sistema proposto e o sistema con-vencional por compressão usando energia elétrica. O sistema por absorção água/amônia usando gás na-tural como fonte de energia mostrou-se viável para produção de frio comparado com o sistema conven-cional a energia elétrica. A tecnologia de utilização do gás natural como fonte de energia no armazena-mento refrigerado de aliarmazena-mentos in-natura é econo-micamente viável, entretanto, para se obter maior rentabilidade no projeto do sistema de refrigeração por absorção água/amônia, é necessário otimizar as condições operacionais usando o máximo de sua capacidade de estocagem e agregar valor ao produto estocado. O gás natural se constitui em uma impor-tante fonte energética, podendo substituir formas convencionais de energia que são largamente utili-zadas na conservação e armazenamento refrigerado de alimentos in-natura.

1.2. Utilização do Gás Natural

Percebe-se, entretanto, que o aumento da utiliza-ção do gás natural e as reformas dos setores energéticos em diversos países são processos quase simultâneos que se retro-alimentam, havendo uma estreita correlação entre o maior uso do gás natural e a abertura dos mercados de energia no mundo.

Tendo em vista o estabelecimento desta meta es-tratégica, o gás natural está se tornando um impor-tante vetor na matriz energética brasileira, pois vem sendo também cada vez mais utilizado como com-bustível alternativo em substituição aos derivados líquidos do petróleo (óleo combustível na indústria,

(3)

ção doméstica) e em substituição a outros com-bustíveis que são considerados ecologicamente “in-corretos”, como é o caso da lenha.

Um dos aspectos que mais caracteriza o gás natu-ral é a possibilidade de seu estado físico ser adapta-do às condições de transporte desde a zona onde é produzido até a região onde será consumido, poden-do-se destacar as três seguintes alternativas princi-pais: gasodutos, sob a forma liquefeita, e sob a forma de compostos derivados.

A opção estratégica de elevar a participação do gás natural na matriz energética brasileira para cer-ca de 12% até 2010, estabelecida pelo governo fede-ral a partir da aprovação do relatório da Comissão do Gás Natural, em março de 1993, indicava a necessi-dade, do lado do acesso ao mercado, de se adequar à estrutura de transporte do gás a esse objetivo. No Su-deste e Sul, foi necessária a ligação dutoviária ao lon-go da região costeira, onde há a maior concentração humana e, portanto, maior consumo potencial. A interligação do Nordeste com a Bacia de Campos, in-tegrando toda a região litorânea, será facilitada pela produção de gás na área norte da Bacia de Campos.

1.3. Sistemas de Refrigeração a Gás Natural

Existem vários modelos de sistema de refrigeração por absorção que usa gás natural em queima direta. O

sistemas mais comuns são os que operam com água/ brometo de lítio, mais usado para climatização, com temperatura limite de água gelada de 7oC e amônia/

água, usado para refrigeração. A seguir, na Figura 1, será mostrado um sistema de absorção comercial.

A Figura 2 apresenta os modelos de chiller de ab-sorção água/amômia com queima direta de gás natu-ral de fabricação Robur para as diversas utilizações em aquecimento e resfriamento. O modelo HT (a), é usado para aquecimento de ambiente em regiões fi-ras. O modelo TK (b), é usado para climatização residencial e comercial, como também em processos industriais para resfriamento, a temperatura da água gelada pode atingir 4oC na saída de água gelada. O

modelo LB (c), recém lançado no mercado, é utiliza-do para refrigeração para conservação de frutas, hor-taliças e flores, a temperatura pode chegar a –10oC

na saída de água gelada. Os modelos (d) e (e) tam-bém recém lançados são bombas de calor que ser-vem para aquecimento e resfriamento.

Ambos os modelos são fabricados com capacida-de capacida-de 3TRs e 5TRs, pocapacida-dendo ser utilizados conjuga-dos para atender a necessidade do cliente, como mostra a Figura 3. Ainda sua utilização é pouco di-fundida no mercado brasileiro, uma unidade de 5TRs custa hoje na ordem de U$ 8.000,00 (oito mil dóla-res). Uma das barreiras de utilização esta no seu pre-ço comparado com equipamentos similares a ener-gia elétrica, além da dificuldade de importação.

(4)

(a) (b) (c)

(d) (e)

Figura 2 – Chillers de Fabricação Robur.

(a) (b)

(5)

2.4 Armazenamento de Alimentos

O armazenamento dos produtos destinados à co-zinha é dividido em duas áreas: estocáveis e perecí-veis. Os estocáveis são os alimentos de maior tempo de duração ou validade como cereais, temperos, enla-tados, açúcar, farináceos, café, óleo comestível, etc; já os perecíveis contam com menor tempo de duração, como ovos, batatas, alguns legumes, frutas e verdu-ras, que são estocados em uma área própria (perecí-veis), ou ainda outros alimentos que necessitam de refrigeração, são estocados nas quatro câmaras frigoríficas, cada uma com a faixa de temperatura ade-quada.

Segundo Potter (1995), um dos melhores índices do desenvolvimento tecnológico de uma sociedade é a amplitude de suas instalações para o processa-mento, transporte, armazenamento e venda de ali-mentos refrigerados e congelados que, dito em ou-tros termos é a chamada cadeia do frio, que torna estes métodos caros e, muitas vezes, inalcançáveis a grande parte da população, especialmente em paí-ses subdesenvolvidos.

A cadeia do frio consiste no tratamento prévio e adequado do alimento terminado ou da matéria-pri-ma alimentar e submetida às temperaturas próprias. Estas temperaturas devem ser respeitadas no trans-porte, armazenamento entre outros., até o produto ser consumido. Quaisquer alterações destas condi-ções podem significar a deterioração do alimento.

Na refrigeração, a temperatura da câmara onde se encontram os produtos a conservar não é tão bai-xa e quase nunca inferior a 0o C, obtendo-se assim,

uma conservação por dias ou semana dependendo do produto. As câmaras, originalmente, eram feitas de paredes de concreto e revestidas de material iso-lante, tal como cortiça e madeira. Posteriormente, uti-lizaram-se as fibras de madeira compactada e lã de vidro.

Mais recentemente, com a descoberta de materi-ais sintéticos derivados do petróleo, tmateri-ais como o

po-liestireno expansível ou espumas rígidas de poliure-tanas, descobriu-se o verdadeiro isolante. Junto com a descoberta da espuma rígida de poliuretanas, con-siderada o melhor isolante, acontecem trocas subs-tanciais na confecção das câmaras frigoríficas onde são substituídas as paredes de concreto por estrutu-ras metálicas, nas quais se colocam bem mais bara-tas que as paredes e permitem o aproveitamento de maior espaço. Esse sistema foi baseado na compres-são, liquefação e expansão de um gás. A substância refrigerante sofre mudanças de estado ao percorrer o interior das três partes distintas do sistema: o com-pressor, o condensador e o evaporador.

Os alimentos devem ser conservados de acordo com suas características. O modo como são fabrica-dos os métofabrica-dos de conservação, visam o aumento da vida útil dos alimentos e impedem as doenças nas pessoas. Dentre os métodos de conservação, pode-mos citar:

· Refrigeração: consiste em submeter o alimento a temperaturas de 0° a 10°C. Cada tipo de ali-mento tem uma temperatura adequada de con-servação que o mantém em bom estado por mais tempo. A refrigeração retarda a multiplicação bacteriana sem matar as bactérias;

· Congelamento: caracteriza-se pela manutenção de alimentos à temperaturas mais baixas do que 0°C em geral, utiliza-se a temperatura -18°C. O alimento adquire consistência de gelo, e a bai-xa temperatura impede a multiplicação bacteriana.

· Cocção: é o uso do calor como forma de prepa-ro dos alimentos. As carnes principalmente de-vem ser bem cozidas, pois o calor destrói a maior parte dos microorganismos e parasitas eventu-almente existentes no alimento.

· Esterilização: é o uso combinado do calor e pres-são, variáveis de acordo com o tipo de alimento. É um método conseguido apenas nas indústrias de alimentos e que mata todas as bactérias.

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· Liofilização: é um método de dissecação. Su-blimação da água de um alimento congelado por meio do vácuo e da aplicação do calor ao reci-piente de dissecação.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

2.1. Unidade Piloto de Refrigeração

A Unidade Piloto de Refrigeração é constituída pela unidade de geração de frio por absorção água/ amônia com queima direta de gás natural, siste-mas de controle, três câmaras (1, 2 e 3) para teste de armazenamento de cereais, frutas e hortaliças e um sistema por compressão com câmara para fins de comparação. Componentes: Unidade de gera-ção de frio por absorgera-ção água amônia usando gás natural com queima direta, sistema de controle, três câmaras acopladas a unidade de geração de frio por absorção, construídas com isopainéis de poliuretano com dimensões de 2mx3mx2m e por-tas giratórias, uma câmara frigorífica com isopainéis de poliuretano de dimensões de 2mx3mx2m acoplada a um sistema de geração de frio por compressão.

A Figura 4 apresenta o layout da Unidade Piloto de Refrigeração e a Figura 5 apresenta o chiller de absorção instalado.

2.2. Sistema de Gás Natural Comprimido - GNC

O projeto e montagem das duas carretas foram realizados pela TECNOGAS, com a responsabilida-de técnica responsabilida-de Ana Maria Mendonça, como também a instalação da linha de abastecimento de gás com-primido para o chiller e para o laboratório.

As Figuras 8 e 9 apresentam as carretas para ali-mentação de gás comprimido na Unidade Piloto de Refrigeração e sistema de medição de gás natural.

3.3. Programa para Estimativa do Custo de

Armazenamento

O software CAAL 1.0 foi desenvolvido pelo Enge-nheiro Químico Marcos Fábio de Jesus, sob orienta-ção do Prof. Dr. Gabriel Francisco da Silva, durante a execução do projeto “Preservação Armazenamento de

Alimentos Utilizando Gás Natural Como Fonte de Ener-gia”, financiado pela FINEP, PETROBRAS e SERGAS.

A necessidade de uma estimativa confiável da vi-abilidade econômica para o armazenamento de ali-mentos justifica o desenvolvimento do software CAAL 1.0. Este programa computacional, desenvolvido em ambiente visual (BORLAND DELPHI 6.0), permite a estimativa da carga térmica do sistema de refrigera-ção e, com base neste valor, a estimativa do custo de armazenamento de um determinado produto.

A estimativa da carga térmica, feita através do CAAL 1.0, está respaldada na metodologia proposta por Dossat (1980), que decompõem a carga térmica do ambiente refrigerado em quatro contribuições principais.

O valor estimado para o custo de armazenamen-to do produarmazenamen-to escolhido, é determinado com base, além da carga térmica, nos valores do PCI e do preço do metro cúbico do gás natural, do preço da energia elétrica total consumida pelo sistema, da eficiência da câmara de refrigeração, entre outros.

As telas principais, menu de cálculo, caracterização e comparativo dos dois sistemas de refrigeração do pro-grama CAAL 1.0 são apresentadas nas Figuras 10 e 11.

(7)

Figura 4 – Layout da Unidade Piloto de Refrigeração

(a) (b)

(8)

(a) (b)

Figura 6 – Vista geral das câmaras Frigoríficas. (a) câmaras acopladas ao sistema de absorção, (b) câmara acoplada ao sistema de compressão

(a) (b)

Figura 8 – Sistema de alimentação de GNC

(a) (b)

Figura 7 – Vista da instalação das tubulações e painel de controle. (a) alimentação de água gelada nas três câmaras; (b) painel de controle

(9)

(a) (b)

Figura 9 – Acoplamento das carretas na linha de alimentação de GNC no LTA e sistema de medida gás na entrada do chiller de absorção

(a) (b)

Figura 10 – Tela principal do software e menu de cálculo do CAAL 1.0

(a) (b)

Figura 11 – Tela de caracterização das câmaras e material e tela de comparação dos dois sistemas de refrigeração

(10)

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1. Otimização das Condições de

Armazenamento

Foram feitos vários experimentos na Unidade Pi-loto de Refrigeração. Inicialmente foram feitos testes preliminares e ajustes da UPR. Foram feitos experi-mentos para testar o tempo de regime para cada sis-tema. Foram feitos estudos de otimização das condi-ções operacionais para as três câmaras, consumo energético e estudos de armazenamento de várias frutas e hortaliças. Por fim foi implementado um pro-grama computacional para estimativa do custo de armazenamento de alimentos.

Foram realizados testes preliminares para verifi-car se a unidade piloto atende as especificações

exigidas para o estudo proposto pelo projeto. O start up foi realizado com sucesso, o sistema operou du-rante uma semana sem problemas, foram testadas várias condições nas câmaras e as temperaturas de projeto foram atingidas. As temperaturas mínimas necessárias para o estudo objeto do projeto foram 4oC

nas câmaras 1 e 2 e 5oC na câmara 3, sendo que o Set

em ambas era de 4oC. A câmara 4 atingiu a

tempera-tura de -5oC, temperatura exigida pelo projeto.

3.1.1. T

EMPODEREGIME

Foram realizados vários experimentos para estu-do estu-do tempo de regime com as câmaras sem materi-al e com materimateri-al nas temperaturas de 6oC e 10oC. As

Figuras 12 e 13 apresentam a variação da tempera-tura com o tempo de armazenamento.

Figura 12 – Tempo de regime para os sistemas por absorção e compressão com o set-point em 6ºC, com as câmaras sem material.

(11)

3.1.2. C

USTO

E

NERGÉTICOENTREOS

S

ISTEMASEM

E

STUDOS Foram obtidos dados nos experimentos dos con-sumos de gás natural e energia elétrica nos sistemas de refrigeração por absorção e compressão.

Para se realizar um comparativo no consumo dos dois sistemas é necessário colocar os dados de consu-mo nas mesmas unidades. Para o sistema de absorção foi usado o custo de gás natural por metros cúbico e para o sistema de compressão foi usado o custo da energia elétrica por kWh. Foram consideradas duas situações: 1 - Custo de gás natural R$ 0,54/m3 e de

energia elétrica R$ 0,36/kWh e 2 - Custo de gás natu-ral R$ 0,54/m3 e de energia elétrica R$ 0,28/kWh.

a) Custo de gás natural: R$ 0,54/m3 e de energia

elétrica: R$ 0,36/kWh

Foram realizados vários experimentos com arma-zenamento de laranja. O estudo comparativo do custo

operacional dos sistemas de absorção e compressão foi realizado com as câmaras sem material e com ma-terial nas temperaturas de 6oC e 10oC para um

perío-do de armazenamento de 72 horas.

As Figuras 14 e 15 mostras os resultados para os experimentos realizados a 6oC e 10oC.

b) Custo de gás natural: R$ 0,54/m3 e de energia

elétrica: R$ 0,28/kWh.

Foram realizados vários experimentos com ar-mazenamento de laranja. O estudo comparativo do custo operacional dos sistemas de absorção e compressão foi realizado com as câmaras sem material e com material nas temperaturas de 6oC

e 10oC para um período de armazenamento de 72

horas.

As Figuras 16 e 17 mostras os resultados para os experimentos realizados a 6oC e 10oC.

Figura 13 – Tempo de regime para os sistemas por absorção e compressão com o set-point em 6ºC, contendo 200Kg de laranjas.

(12)

Figura 14 – Comparação do custo energético para os sistemas de absorção e compressão na temperatura de 10oC com material nas câmaras.

Figura 15 – Comparação do custo energético para os sistemas de absorção e compressão na temperatura de 6oC com material nas câmaras.

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Figura 16 – Comparação do custo energético para os sistemas de absorção e compressão na temperatura de 6oC com material nas câmaras.

Figura 17 – Comparação do custo energético para os sistemas de absorção e compressão na temperatura de 10oC com material nas câmaras.

(14)

Com o custo de gás natural: R$ 0,54/m3 e de

ener-gia elétrica: R$ 0,28/kWh, foi observado que o sistema de compressão tem uma ligeira vantagem quando se compara com o sistema de absorção nas mesmas con-dições. Para um período longo de armazenamento, acima de 72 horas, o custo do sistema de absorção se aproxima do custo do sistema de compressão. Depen-dendo das condições de armazenamento o sistema de absorção supera o sistema de compressão.

3.2. Programa para Estimativa do Custo de

Armazenamento

O CAAL 1.0 disponibiliza para o usuário a fa-cilidade e, sobretudo, a segurança e rapidez na esti-mativa da carga térmica de um ambiente refrigerado e, conseqüentemente na estimativa do custo do ar-mazenamento de alimentos. O custo estimado pode-rá ser apresentado na forma de comparativo entre os sistemas de refrigeração convencionais e os sistemas por absorção, que utilizam o gás natural como fonte de energia ou de forma individual para cada siste-ma. Para que isso seja possível, o software CAAL 1.0 apresenta diversos recursos.

As Tabelas 1, 2 e 3, mostram, claramente, que o custo do armazenamento da mangaba, assim como para qualquer produto, varia numa relação direta-mente proporcional com a carga térmica total do ambiente refrigerado, bem como numa relação in-versamente proporcional com a temperatura de ar-mazenamento. Isso quer dizer que, quanto maior a carga térmica do ambiente refrigerado maior o custo do armazenamento. Dessas tabelas também podemos concluir que, o sistema de refrigeração por absorção

se mostra mais viável economicamente quando uti-lizado no armazenamento a baixas temperaturas.

Quando comparado com os dois sistemas, ção água/amônia e compressão, o sistema de absor-ção apresenta custo operacional menor para tempe-ras de armazenamento abaixo de 10oC,

consideran-do os parâmetros de consumo para o gás natural R$ 0,54/me e energia elétrica R$ 0,28/kWh. Estes

parâmetros podem sofrer alterações de região para região e de faixa de consumo do cliente. Com os da-dos experimentais pode-se simular o custo operacional caso a caso. Um parâmetro importante dos dados experimentais é que as curvas de tendên-cia do custo energético com o período de armazena-mento apresentam menor inclinação para o sistema de absorção, fazendo com que, quanto maior o tem-po de armazenamento, o sistema de absorção vai aumentando as vantagens comparando com o siste-ma de compressão.

A variação da temperatura nas câmaras gira em torno de 2oC, devido a Unidade não possuir um

sis-tema de controle mais preciso. Para o armazenamento industrial esta variação de temperatura não afeta a qualidade dos alimentos.

O programa computacional CAAL, desenvolvido, permite simular um sistema de refrigeração dando um diagnostico da carga térmica total para um determi-nado produto de armazenamento, dimensiona o chiller de refrigeração em função das câmaras frigoríficas de-sejadas e capacidade de armazenamento e fornece uma previa de consumo de gás natural ou energia elé-trica. Este programa será de grande utilidade para o dimensionamento de sistemas de refrigeração.

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Tabela 1. Custo do Armazenamento de 1000kg de Mangaba, Armazenadas a 6oC, Estimado Através do

Software CAAL 1.0, para os dois Sistemas.

Produto Massa (kg) Carga Térmica Custo Diário Sistema

Total (kCal/h) de Armaz. (R$/dia)

Mangaba 1000 4475,7546 42,9451 Absorção

Mangaba 1000 4475,7546 63,7112 Compressão

Economia (%): 48,4

Tabela 2. Custo do Armazenamento de 1000kg de Mangaba, Armazenadas a 18oC, Estimado Através do

Software CAAL 1.0, para os dois Sistemas.

Produto Massa (kg) Carga Térmica Custo Diário Sistema

Total (kCal/h) de Armaz. (R$/dia)

Mangaba 1000 2675,4919 36,9034 Absorção

Mangaba 1000 2675,4919 44,6696 Compressão

Economia (%): 21,0

Tabela 3. Custo do Armazenamento de 1000kg de Mangaba, Armazenadas a 24oC, Estimado Através do

Software CAAL 1.0, para os dois Sistemas.

Produto Massa (kg) Carga Térmica Custo Diário Sistema

Total (kCal/h) de Armaz. (R$/dia)

Mangaba 1000 1844,6014 34,115 Absorção

Mangaba 1000 1844,6014 35,8811 Compressão

(16)

3.3. Estudos de Viabilidade Técnica e Econômica

O estudo técnico e econômico da Unidade Piloto de Refrigeração tem por finalidade estabelecer a via-bilidade técnica e econômica dos sistemas de refri-geração que o compõe. Referente ao estudo técnico, este determinará o perfil de consumo de energia elé-trica e gás natural de acordo com a potência nomi-nal dos equipamentos, fazendo um comparativo en-tre os dados obtidos experimentalmente e o consu-mo teórico nominal, tanto para o sistema de absor-ção quanto para o sistema de compressão. A análise econômica tem como objetivo determinar a viabili-dade financeira dos sistemas e compará-los, indican-do qual tecnologia é considerada a mais viável.

Na elaboração de uma análise econômica algu-mas etapas são necessárias, como a escolha de um método de organização, um método de avaliação, a aplicação de métodos que determinem os critérios utilizados e agregação de valores.

Para desenvolver uma análise de investimento deve-se utilizar um método organizacional simples e de resultados claros e corretos. Um plano de inves-timento pode ser resumido montando um fluxo de caixa. Nele se contabilizam as entradas (receitas) e saídas (despesas efetivas). A diferença entre estas variáveis geram um fluxo líquido de recursos para o projeto. Devem ser levados em consideração na mon-tagem de um fluxo de caixa aspectos como origens e modalidades de financiamento; contabilidade e clas-se de custos; estudo conjunto de custos e receitas; método de avaliação de custos; estimativa de inves-timento de capital; adequação do invesinves-timento à ca-pacidade; demanda e oferta; dimensão do projeto; localização do empreendimento; estudo de merca-do; vida útil e vida econômica de um projeto; valor residual; tributação; depreciação; sistemas de amor-tização de empréstimos; lucro tributável dentre ou-tros fatores importantes.

As aplicações de métodos que determinam um fluxo de caixa constituem em critérios de avaliação econômica e podem ser definidos como critérios ba-seados na liquidez (pay-back descontado) e critérios baseados na rentabilidade: Método do valor anual uniforme equivalente (VAUE); Método do valor pre-sente líquido (VPL); Método da taxa interna de retor-no (TRI); análise de viabilidade. Estes métodos fun-cionam como indicadores econômicos e determinam a viabilidade e aceitação do projeto.

Um projeto pode agregar valores ao fluxo de cai-xa utilizando métodos como a análise de sensibili-dade, alavancagem financeira, efeito do endivida-mento nos indicadores econômicos (debt/equity ratio) e custos afundados.

Um aspecto bastante relevante numa análise eco-nômica é o estudo de mercado, este constitui um pon-to de partida para a elaboração de grande parte do projeto. O objetivo é determinar a quantidade de bens ou serviços provenientes do novo empreendimento que os consumidores poderão adquirir sob determi-nadas condições estabelecidas. Um estudo de merca-do permite a orientação e dimensionamento merca-do proje-to.

Os métodos de análise devem auxiliar as tomadas de decisões procurando organizar os dados e propor várias alternativas, cabe ao empreendedor compará-las e analisar o caminho melhor a ser tomado.

3.3.1. C

OMPARATIVOENTREO

C

ONSUMO

T

EÓRICOEO

E

XPERIMENTAL

A Tabela 4 mostra o comparativo do consumo de energia elétrica e gás natural para os sistemas de com-pressão e absorção. Os dados experimentais depen-dem da carga térmica de cada material. A capacida-de utilizada em cada câmara foi capacida-de 2.000 kg capacida-de pro-duto.

(17)

3.3.2. C

OMPARATIVOENTREOS

I

NDICADORES

E

CONÔMICOS

A Tabela 5 mostra o comparativo entre os indi-cadores econômicos obtidos no EVTE para cada produto estudo. O sistema de absorção leva uma ligeira vantagem com o sistema de compressão, quando utilizamos os parâmetros VPL e TRI.

Tabela 4 – Consumo de Energia para Armazenamento de Alimentos

Sistemas de Refrigeração Consumo Energia Elétrica Gás Natural

(kWh/dia) (m3/dia) Armazenamento de Laranja Compressão Nominal 155,52 -Experimental 126,00 -Absorção Nominal - 66,37 Experimental - 51,72 Armazenamento de Tomate Compressão Nominal 155,52 -Experimental 92,83 -Absorção Nominal - 66,37 Experimental - 58,52 Armazenamento de Cebola Compressão Nominal 155,52 -Experimental 90,28 -Absorção Nominal - 66,37 Experimental - 56,91

3.3.3. C

OMPARATIVOPARAO

T

EMPODE

R

ETORNO

A Tabela 6 apresenta o comparativo para o tempo de retorno no armazenamento de frutas e hortaliças para os sistemas de absorção e compressão. Os dois sistemas apresentam o mesmo tempo de retorno quando se arma-zena o mesmo produto. Para o armaarma-zenamento de cebo-la o tempo de retorno foi maior que os demais produtos.

(18)

Tabela 5 – Indicadores Econômicos para o Armazenamento de Alimentos

Sistemas de Refrigeração Indicador 100% Recurso Debit / Equity

Próprio Ratio 30/70 Armazenamento de Laranja Absorção VPL R$ 789.782,99 R$ 799.733,95 TRI 159% 214% Compressão VPL R$ 783.503,57 R$ 792.900,14 TRI 166 % 224 % Armazenamento de Tomate Absorção VPL R$ 998.918,49 R$ 1.008.769,45 TRI 196 % 266 % Compressão VPL R$ 1.010.757,30 R$ 1.020.153,86 TRI 209 % 283 % Armazenamento de Cebola Absorção VPL R$ 194.993,44 R$ 204.994,40 TRI 51% 66 % Compressão VPL R$ 206.730,09 R$ 216.126,65 TRI 56 % 72%

Tabela 6 – Tempo de Retorno para o Armazenamento de Alimentos

Investimento 100% Recurso Debit / Equity

Próprio Ratio 30/70

Armazenamento de Laranja

Absorção Inferior a 1ano Inferior a 1ano

Compressão Inferior a 1ano Inferior a 1ano

Armazenamento de Tomate

Absorção Inferior a 1ano Inferior a 1ano

Compressão Inferior a 1ano Inferior a 1ano

Armazenamento de Cebola

Absorção 1 a 3 anos 1 a 2 anos

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O estudo de viabilidade técnica e econômico da Unidade Piloto de Refrigeração foi satisfatório, o qual estabeleceu um perfil do consumo de energia elétri-ca e gás natural de acordo com a potência nominal dos equipamentos e os dados experimentais. Foi rea-lizado um comparativo entre os dados obtidos expe-rimentalmente e o consumo teórico nominal, tanto para o sistema de absorção quanto para o sistema de compressão.

Nosso objetivo foi determinar a viabilidade fi-nanceira dos sistemas e compará-los, indicando qual tecnologia é considerada a mais viável. Através das análises foi observado que ambos os sistemas são vi-áveis para armazenamento de frutas e hortaliças, sen-do que o sistema de absorção água/amônia em quei-ma direta mostrou-se uquei-ma ligeira vantagem em com-paração com o sistema de compressão usando ener-gia elétrica. Todos os projetos apontaram para uma viabilidade com expressiva liquidez e tempo de re-torno variando até três anos.

5. CONCLUSÕES

Para que se tenha uma homogeneidade nos valo-res do tempo de regime das câmaras para um mes-mo set-point de operação, é necessário um melhor controle das vazões na entrada e saída das câmaras de refrigeração. Assim a taxa de calor será distribuí-da uniformemente para o interior distribuí-das unidistribuí-dades.

O custo no armazenamento de um certo produto obtido pelo consumo de gás natural, que é inversa-mente proporcional à temperatura de armazenamen-to, ou seja, quanto menor a temperatura de

armaze-namento, maior será o consumo de gás natural e, con-seqüentemente, maior o custo do armazenamento.

A durabilidade do produto armazenado está as-sociada à temperatura de armazenamento. Quanto menor essa temperatura, maior o tempo de armaze-namento. Mas, deve-se ter o cuidado de escolher a temperatura correta para cada produto, pois o arma-zenamento em uma temperatura inadequada, pode-rá levar a perda total ou parcial do produto armaze-nado. Essa escolha está baseada nas características físico – químicas do produto. Além da temperatura, um outro fator que influencia diretamente no tempo de armazenamento de um produto é a sua integrida-de física. Caso o produto sofra qualquer dano físico, por mais superficial que pareça, a probabilidade de contaminação por microorganismo aumenta muito, e isso diminui consideravelmente o tempo de arma-zenamento desse produto.

O custo do armazenamento é diretamente propor-cional à carga térmica total do sistema refrigerado e inversamente proporcional à temperatura de armaze-namento, portanto é necessário se ter um sistema bem isolado e câmaras frigoríficas com material adequado e instalação de acordo com as normas técnicas.

O estudo de viabilidade técnica e econômico da Unidade Piloto de Refrigeração foi satisfatório, o qual estabeleceu um perfil do consumo de energia elétri-ca e gás natural de acordo com a potência nominal dos equipamentos e os dados experimentais. Foi ve-rificado que os dois sistemas são economicamente viáveis, sendo que o sistema absorção usando Gás Natural leva uma ligeira vantagem para o sistema de compressão.

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