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Ciclo de refrigeração

  • animação do ciclo de refrigeração;
  • ciclo aberto X ciclo fechado;
  • lado de alta x lado de baixa;
  • sistemas de ciclo fechado.

São muitos os tipos de sistemas de refrigeração mecânica. Eles têm uma grande variedade de formas, tamanhos, arranjos dos componentes e usos. Se estudarmos refrigeração procurando entender cada um deles, teremos um longo e prolongado estudo. No entanto, como os princípios da refrigeração mecânica e os componentes essenciais são os mesmos, quer o sistema seja grande ou pequeno, podemos aprender a refrigeração estudando o que todos eles tm em comum, o ciclo de refrigeração.

Depois do conhecer bem o ciclo de refrigeração, torna-se mais fácil olhar para detalhes que diferenciam um sistema de outro.

A animação abaixo mostra o ciclo de refrigeração tanto em um refrigerador quando em um ar-condicionado. O Princípio é  o mesmo, O que muda, como pode ser notado, são o formato e a disposição dos componentes. Basta clicar nas setas, no canto inferior direito para que a animao avance ou retroceda. (animação extraída do site da Tecumseh do Brasil).

Animação desenvolvida pela Tecumseh - pode ser consulta no site da empresa

Ciclo aberto x ciclo fechado de refrigeração

Os sistemas de refrigeração mecânica utilizam um ciclo fechado, significando que o refrigerante está isolado do meio ambiente. Num ciclo aberto a substância que absorve o calor está exposta ao ambiente.

O refrigerador de antigamente utilizava um ciclo aberto de refrigeração. O gelo que fazia o resfriamento estava exposto ao ambiente ao seu redor. Um bloco de gelo era colocado no topo e os alimentos eram armazenados na parte de baixo do aparelho. O calor era levado por convecção do ar até o gelo, resfriando os alimentos e derretendo o gelo. A água produzida levava o calor absorvido dos alimentos para fora do gabinete do aparelho, até uma bandeja situada abaixo do mesmo.

Num aparelhos desses, o gelo tinha que ser periodicamente reposto e bandeja com água esvaziada para manter o aparelho em operação.

Ciclo aberto x ciclo fechado de refrigeração

Teoricamente pode se utilizar um refrigerante num sistema de refrigeração de ciclo aberto. No entanto isso não é feito porque eles são raros, caros e em geral prejudiciais ao meio ambiente. É por isso que na maior parte do mundo é ilegal liberá-los diretamente na atmosfera.

Lado de alta x lado de baixa

O compressor e o dispositivo de expansão trabalham juntos para criar uma zona de pressão alta e uma de baixa no mesmo sistema. No caso de um ar-condicionado, permitem que o mesmo refrigerante que evapora a 4,4o. C condense-se a 49o. C. Esses dois componentes marcam os pontos divisores entre o lado de alta pressão o lado de baixa:

Lado de alta (R22 a 263 PSIG e 49C)

Lado de baixa (R22 a 69 PSIG e 4,4C)

  • saída do dispositivo de expansão;
  • evaporador;
  • linha de sucção;
  • entrada do compressor.

Sistemas de ciclo fechado

No caso de um ar-condicionado, o compressor recebe o gás refrigerante numa pressão e temperatura baixa (cerca de 4,4o. C) e comprime-o. A descarga do compressor está no lado de alta do sistema.

O compressor eleva a pressão até cerca de 263 PSIG e temperatura de ate 77o. C. também no lado de alta está localizada a tubulação que leva o gás quente do compressor até o condensador. Esta tubulação é chamada de linha de gás quente.

O condensador está localizado no lado de alta, assim como a linha de líquido que o liga ao dispositivo de expansão. O refrigerante segue no dispositivo numa temperatura e pressão altas, porem sai dele já com ambas baixas.

A entrada do dispositivo de expansão está no lado de alta enquanto sua saída fica localizada no lado de baixa. O evaporador também está localizado no mesmo lado, bem como a linha de sucção que conecta o evaporador à entrada do compressor.

A linha de sucção, ou entrada do compressor, é o último item no lado de baixa do sistema.

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