refrigeração comercial - IFSC São José · Condensadores Evaporativos Quando há uma redução...
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Condensadores
Principais Tipos
Resfriados a ar – sistema de ar condicionado e
refrigeração comercial
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Condensadores
Resfriados a água – sistema de ar condicionado e
refrigeração comercial
Trocador casco e tubo – com água nos tubos
Trocador de placas
Trocador tube-in-tube (tubos concêntricos)
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Condensadores
Evaporativo – refrigeração industrial
Na refrigeração industrial é comum o uso de
condensadores em paralelo e raro nos outros
segmentos
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Condensadores
Torres de Arrefecimento Dois tipos
Contra-corrente
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Condensadores
Torres de Arrefecimento Dois tipos
Corrente cruzada
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Condensadores
Torres de Arrefecimento Processo na carta psicrométrica
O ar em contato com a superfície molhada
(enchimento da torre) tende ao estado saturado à
temperatura da superfície
Assim, incrementos na entalpia do ar devem ser
acompanhados de reduções correspondentes da
entalpia da água (e consequentemente de sua
temperatura).
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Condensadores
Torres de Arrefecimento Processo na carta psicrométrica
CASO A - Temp. da água é igual a TBU do ar
Processo ocorre com TBU constante
A variação de entalpia do ar é mínima
A temperatura da água permanece constante
Ocorre em resfriadores evaporativos, comuns em regiões
áridas de baixa umidade
CASO B – Temp. da água é superior a TBU do ar
A entalpia do ar se eleva
Assim a água deve transferir calor para tal elevação,
reduzindo a sua temperatura
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Condensadores
Torres de Arrefecimento Processo na carta psicrométrica
A temperatura da água na saída da torre de
arrefecimento tende a temperatura de bulbo úmido
do ar de entrada.
Assim os catálogos de torres indicam a TBU do ar
como única característica do ar ambiente que afeta o
desempenho da torre.
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Condensadores
Condensadores resfriados a ar
Menor custo inicial
Menor custo de manutenção
Maiores temperaturas de condensação (pois a
referência é a TBS do ar) = menor eficiência do ciclo
de refrigeração
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Condensadores
Condensadores resfriados a água
Menor temperatura de condensação (a referência é a
TBU do ar) = maior eficiência do ciclo de refrigeração
Quando a distância é longa entre o compressor e o
condensador, os resfriados a água são mais
vantajosos que os evaporativos
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Condensadores
Condensadores evaporativos
É compacto
Permite operar com temperaturas de condensação
inferiores aos resfriados a ar ou a água
São amplamente utilizados na refrigeração industrial
Menor temperatura de condensação = menor
consumo de energia e menores temperaturas de
descarga do compressor (fato importante quando
temos amônia com gás refrigerante).
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Condensadores Evaporativos
No selecionamento do condensador
evaporativo, três fatores são importantes:
TBU do ar – a capacidade do condensador reduz
com o aumento da TBU do ar
Vazão de água – a capacidade do condensador
aumenta com o aumento da vazão de água
(dobrando a vazão aumenta 16% a capacidade)
Vazão de ar – a capacidade do condensador reduz
com a redução da vazão de ar (reduzindo 50% a
vazão, se reduz 42% a capacidade)
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Condensadores Evaporativos
Quando há uma redução na carga térmica, há uma
redução da pressão de condensação, aumentando a
eficiência do ciclo de refrigeração.
Mas existem limites inferiores para a pressão de
condensação.
Para cargas superiores a 50% e TBU>15°C
recomenda-se o uso do condensador a plena carga
(reduz Tc).
Para cargas inferiores a 50% ou TBU<15°C deve-se
controlar a pressão de condensação (desativando
condensadores que estão em paralelo, desativando
ventiladores, ou reduzindo rotação dos ventiladores).
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Válvulas
Válvula de bloqueio de atuação manual
Aberta ou fechada
Função: isolar um determinado componente ou
região do sistema
Tipos: globo, em ângulo, de esfera, de gaveta e de
borboleta.
globo globo em ângulo esfera
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Válvulas
Válvula de bloqueio de atuação manual
Gaveta e borboleta não apresentam boa vedação,
por esta razão raramente são empregadas em
sistemas de refrigeração.
borboleta gaveta
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Válvulas
Válvula de expansão manual ou válvula de
balanceamento
São válvulas de controle = regulam a vazão
Válvulas de expansão manual tem duas utilizações:
balanceamento ou associadas com válvulas de
controle de nível
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Válvulas
Válvula de retenção
Permite o escoamento somente em um único sentido
Dois tipos: junta pivotada ou mola
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Válvulas
Válvula de solenóide
Válvula de bloqueio acionadas eletricamente
Podem ser normalmente fechadas (NF) ou
normalmente abertas (NA)
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Válvulas
Válvula reguladora de pressão
Usada para controlar a pressão em um determinado
equipamento ou tubulação
Existem as de ajuste manual, as de ajuste através de
sinal pneumático, de sinal baseado em temperatura
ou por sinal elétrico
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Válvulas
Válvula controladora de nível
Em refrigeração industrial temos
reservatórios onde se procura
manter constante o nível do líquido.
Ex.: separador de líquido, tanque de
resfriador intermediário)
O controle de nível pode ser
efetuado de dois modos: controle a
montante ou controle a jusante.
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Válvulas
Válvula de expansão controladas
por superaquecimento
São as mais utilizadas em instalações
frigoríficas (ar condicionado e
refrigeração comercial)
Conhecida por válvula de expansão
termostática
Função: regular a vazão de
refrigerante para o evaporador de
modo a compensar a taxa com que o
mesmo se evapora.
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Válvulas
Válvula de expansão controladas por
superaquecimento
Ação das pressões sobre o diafragma
Controle proporcional
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Válvulas
Válvula de expansão controladas por
superaquecimento
Quando a perda de carga do evaporador é
considerável, existe a necessidade de usar uma
válvula de expansão termostática com equalização
externa de pressão.
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Válvulas
Aspectos negativos do emprego de válvulas
termostáticas em sistemas com baixas
temperaturas de evaporação:
A variação na Te pode resultar em superaquecimentos
exagerados
Quando Te é muito baixa, cada grau de diferença de
temperatura resulta em grande variações de capacidade
de refrigeração e potência de compressão. Assim
superaquecimento de 4 a 7°C pode ser muito elevado
Com amônia a vazão de refrigerante é diferente com
relação aos demais refrigerantes, dificultando o ajuste da
válvula
Sistemas de amônia usam tubos de aço, que dificultam a
condução de calor entre o refrigerante e o bulbo da
válvula
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Outros dispositivos de
expansão Tubo capilar
Reduz a pressão devido ao atrito do refrigerante com as
paredes internas do tubo (perda de carga)
Diâmetro interno da ordem de 0,6 mm
O comprimento depende do tipo de fluido e da relação de
compressão do sistema
Vantagem=equalização de pressão= menor torque de
partida do compressor
Vantagem= menor custo
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Outros dispositivos de
expansão Orifício
Reduz a pressão devido a perda de carga introduzida ao
escoamento.