O Fenômeno da Refrigeração em um sistema frigorífico é resultado
das transformações físicas sofridas pelo fluído refrigerante durante seu
percurso pelo circuito de refrigeração.
Tomando-se como exemplo um refrigerador, podemos identificar seus
principais componentes, que são os mais comuns em diversos sistemas
frigoríficos e são conhecidos como:
a) Compressor:
tem como sua principal função succionar o fluido refrigerante a baixa pressão
da linha de sucção e comprimi-lo em direção ao condensador a alta pressão e
temperatura na fase gasosa (vapor super aquecido);
b) Condensador:
é através dele e de suas aletas que o fluido refrigerante proveniente do
compressor a alta pressão e alta temperatura, efetua a troca térmica com o
ambiente externo, liberando o calor absorvido no evaporador no processo de compressão.
Nesta fase, ocorre uma transformação de estado físico onde o refrigerante de
vapor super aquecido passa para o estado líquido sub resfriado a alta pressão;
c) Filtro
secador: possui duas funções de suma importância, onde, a primeira é reter
partículas sólidas que em circulação no circuito podem ocasionar obstrução ou
danos à partes mecânicas do compressor. a segunda é absorver totalmente a
umidade residual do circuito que porventura não tenha sido removida pelo
processo de vácuo, evitando danos ao sistema, tais como formação de ácidos,
corrosão aumento das pressões e obstrução do tubo capilar por congelamento da
umidade;
d) Dispositivo
de expansão (tubo capilar ou válvula de expansão): é um tubo de cobre com
diâmetro reduzido que tem como função receber o fluído refrigerante sub
resfriado a alta pressão proveniente do condensador e promover a perda de carga
do fluido refrigerante separando os lados de alta e baixa pressão;
e) Linha
de sucção: o fluido refrigerante após absorver o calor ao longo do percurso no
evaporador mudando totalmente do estado líquido para o gasoso, retorna ao
compressor através da linha de sucção no estado de vapor super aquecido, a
baixa pressão para ser succionado e comprimido pelo compressor, dando início ao
novo ciclo de refrigeração;
f) Evaporador:
é onde recebe o fluido refrigerante no estado líquido a baixa pressão e
temperatura. nesta condição, o fluido refrigerante evapora absorvendo o calor
da superfície da tubulação do evaporador, ocorrendo a transformação de líquido
sub resfriado para a fase de vapor saturado a baixa pressão. este efeito
acarreta o abaixamento da temperatura do ambiente interno do refrigerador.
Fonte:
Tecumseh,
Os ciclos de refrigeração, isto é,
ciclos termodinâmicos de fluidos refrigerantes em equipamentos frigoríficos por
compressão de vapor, são adequadamente representados em diagramas P x h
(pressão-entalpia, diagrama de Mollier) e diagrama T x s
(temperatura-entropia).
O Ciclo de refrigeração em um
refrigerador (sistema frigorífico) atua da seguinte forma:
O fluido parte logo no início do tubo de
descarga do compressor onde se encontra no estado de vapor super aquecido, à
alta pressão e à alta temperatura entrando no condensador onde o fluido está no
estado de vapor saturado á alta pressão, iniciando-se o processo de troca
térmica com o ambiente externo, sendo que ao longo da tubulação ocorrerá a
mudança de fase de vapor saturado para líquido comprimido. Após o fluido
dissipar seu calor para o meio externo de forma que sua temperatura esteja
abaixo da temperatura de saturação (líquido sub resfriado a alta pressão),
inicia-se o processo de entrada do fluido refrigerante em estado líquido sub
resfriado no dispositivo de Expansão(tubo capilar ou Válvula de expansão), para
ocorrer a queda de pressão. A injeção do fluido refrigerante (no estado líquido
sob baixa pressão e temperatura) pulverizando na entrada do evaporador para iniciar o processo
de absorção do calor.
No evaporador, ocorre a evaporação do
fluido refrigerante que será transformado em vapor á baixa pressão e
temperatura. Para que isso ocorra, o refrigerante absorverá o calor do ambiente
interno do refrigerador. Na saída do evaporador o fluido encontra-se a baixa
pressão e temperatura, mas em estado gasoso (vapor super aquecido) sendo
succionado pelo compressor, completando assim o ciclo de refrigeração.
No sistema de refrigeração por expansão
indireta, o fluido refrigerante passa a ser uma solução de água que é resfriada
por um evaporador conhecido como chiller (resfriador de líquido) através de
expansão direta, cujo a solução resfriada será responsável por circular pelo
sistema passando pelos trocadores de calor instalados em cada ambiente a ser
climatizado ou tratado.
Fonte: Tecumseh
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