Refrigeração Básica: Compreendendo o Ciclo de Refrigeração

Ao solucionar problemas de um sistema de refrigeração, é importante compreender como o ciclo de refrigeração cumpre o objetivo de remover o calor de uma sala e rejeitar o calor absorvido pelo refrigerante para o ambiente externo. Todo o processo é bastante simples. O calor deve ser retirado de onde é indesejado e depositado onde não causará nenhum dano, geralmente no exterior. Este ciclo de refrigeração acontece repetidamente, monitorado por um termostato ajustado na temperatura desejada.

Este artigo analisará a função que cada componente desempenha no processo como base para a operação adequada.

O compressor é uma bomba de vapor, por isso é importante garantir que refrigerantes líquidos não sejam introduzidos na entrada da bomba de vapor. Alguns componentes estão incluídos no sistema para evitar que isso aconteça, bem como salvaguardar o funcionamento geral do compressor.

Quando o compressor dá partida, ele comprime o vapor e descarrega gás de alta pressão e alta temperatura através da linha de descarga. O gás então entra na serpentina de condensação, onde o refrigerante condensa à medida que cede – ou rejeita – calor para o ar externo. Isso permite que o refrigerante mude de estado de um gás de alta temperatura e alta pressão para um líquido de média temperatura.

O líquido de média temperatura sai pela saída do condensador e é direcionado para um receptor de líquido, onde é expelido através de um tubo de imersão. Geralmente também passa por um filtro secador de linha de líquido, onde quaisquer contaminantes do refrigerante ficam presos.

O refrigerante líquido continua através da linha e, em sistemas mecânicos que utilizam uma válvula de expansão termostática (TXV), uma válvula solenóide abrirá quando o resfriamento for necessário, permitindo que o refrigerante flua através do dispositivo de expansão. Em sistemas eletrônicos, a válvula de expansão eletrônica (EEV) faz o trabalho tanto do solenóide quanto da TXV.

O dispositivo de expansão alimenta os tubos distribuidores, que distribuem uniformemente o refrigerante através da passagem da bobina na entrada da bobina do evaporador. À medida que o refrigerante líquido entra na entrada da serpentina do evaporador, ocorre uma queda repentina na pressão, o que também reduz significativamente a temperatura do refrigerante.

O refrigerante está no caminho do ar mais quente que é puxado através da bobina pelo motor do ventilador do evaporador e, como o calor sempre se move de uma fonte mais quente para uma fonte mais fria, o calor é transferido do ar para o refrigerante mais frio. À medida que o refrigerante continua a captar o calor do ar, ele muda de estado e sai da serpentina como vapor.

A principal função do dispositivo de expansão (TXV ou EEV) é controlar a quantidade de superaquecimento, que é o excesso de calor presente no refrigerante além do necessário para a transição do estado líquido para o estado de vapor. O refrigerante capta calor adicional do ambiente à medida que desce pela linha de sucção no caminho de volta ao compressor. Este superaquecimento é necessário para garantir que apenas vapor entre no compressor.

Antes de chegar ao compressor, provavelmente haverá um filtro secador de sucção, que sequestra quaisquer contaminantes e permite que o refrigerante continue. Também pode haver um acumulador de sucção, que é um recipiente para reter qualquer líquido restante para que ele possa evaporar com segurança como vapor. Um tubo dentro do acumulador puxa o vapor para a entrada do compressor.

Diagrama Básico do Ciclo de RefrigeraçãoClique para ampliar

O ciclo de refrigeração deve ser estável e consistente, independentemente da temperatura ambiente exterior. Por exemplo, ao armazenar frango numa loja ou restaurante com uma temperatura alvo de 34°C, a temperatura adequada deve ser mantida, quer a temperatura exterior seja 10°C ou 110°C. Diferentes temperaturas podem influenciar o refrigerante, mas as válvulas de controle de pressão principal - sistemas simples ou duplos - podem gerenciar essas mudanças inflando artificialmente a pressão de descarga, garantindo que o líquido no receptor sempre tenha um suprimento adequado de líquido para fornecer ao dispositivo de medição .