Ajuste do Superaquecimento

Ajuste do Superaquecimento

Colunas, Destaque, Marcos Silva    03/04/2014   

Condições e procedimentos de ajuste do superaquecimentoPara garantir e manter melhor a capacidade frigorífica do sistema possibilitando que o equipamento funcione adequadamente, para isso é necessário que o sistema esteja balanceado. O ajuste do superaquecimento útil na saída do evaporador e o superaquecimento total na sucção do compressor precisam estar de acordo com as recomendações do fabricante.O superaquecimento é a diferença entre a temperatura de evaporação do fluído refrigerante na entrada e na saída do evaporador.

EPI´s

Óculos de segurança

Luvas de PVC térmica

Jaqueta térmica

Ferramentas e instrumentos necessários

Manifold

Jogo de mangueiras

Termômetro

Chave inglesa

Chave de fenda 5/16 x 2“

Régua para conversão de pressão x temperatura

 

Como ajustar o superaquecimento – Recomendações

A válvula de expansão deve ser ajustada somente após a temperatura desejada encontrar-se em regime de operação normal e continuo, ou seja, a temperatura do ambiente deve estar estabilizada.Não se deve ajustar a válvula de expansão minutos antes ou após o período de degelo, ou se estas estiverem apresentando um pequeno ruído, pois isso indica que a válvula não está em regime normal de funcionamento. Nestas condições, as leituras de temperatura não correspondem ao superaquecimento real.Durante o ajuste do superaquecimento, é necessário que o evaporador funcione de modo contínuo. Uma dica é baixar o set-point de temperatura no controlador eletrônico ou termostato a pelo menos -25 a -30°C dependendo da aplicação. Assim, evita-se o fechamento da válvula solenóide, que nestas condições não interfere nas leituras obtidas durante o procedimento de ajuste.Verifique se o bulbo da válvula de expansão está localizado na posição correta e se está fixado adequadamente na tubulação de sucção com braçadeira metálica e isolado termicamente.De acordo com os diâmetros da tubulação, o bulbo deverá ser montado na posição correspondente às agulhas de um relógio entre 1 e 4 horas.

 

O bulbo termostático da válvula de expansão deve estar isolado termicamente para evitar interferências do ar circulado no ambiente.

Roteiro de Ajuste1) Coloque o manômetro de baixa na válvula schraeder que se encontra na linha de sucção, logo na saída do evaporador;2) Coloque o bulbo do termômetro próximo ao bulbo da válvula de expansão. Fixe firmemente o bulbo do termômetro, garantindo que o bulbo do termômetro fique encontrado na tubulação;3) Isole termicamente o bulbo para evitar interferência nas temperaturas;4) Após realizado o procedimento citado acima, aguarde alguns minutos para estabilização da temperatura.

O cálculo do superaquecimento é realizado conforme exemplo demonstrado abaixo:

Fluído refrigerante R-22

PRESSÃO DE SUCÇÃO 37  PSIG

TEMPERATURA DE VAPOR SATURADO -10 °C

TEMPERATURA DE SUCÇÃO -3 °C

SUPERAQUECIMENTO = TEMPERATURA DE SUCÇÃO – TEMPERATURA DE VAPOR SATURADO = 7 K

Superaquecimento = 7 K

Observe se o superaquecimento não está variando ou as temperaturas lidas no termômetro se aproximam da temperatura do vapor saturado (Temperatura convertida na régua ou tabela), chegando mesmo a se igualar a estas temperaturas. Após dois ou três minutos, elas tornam a se afastar, chegando à diferença de 12°C a 15°C. Isso indica que a válvula não está equalizando corretamente o fluxo do gás refrigerante. A causa deste efeito é que a câmara ainda não atingiu a temperatura de regime normal ou a válvula de expansão está com o orifício maior que o necessário.O que fazer se caso o superaquecimento esteja fixo em torno de 8 a 11 K: abra a haste de ajuste da válvula girando meia volta no sentido anti-horário. Este procedimento deixa passar maior quantidade de fluído refrigerante, diminuindo o superaquecimento. Aguarde em torno de 10 a 15 minutos até que as temperaturas lidas se estabilizem.O que fazer se caso o superaquecimento não tenha sido atingido:  abra mais ¼ de volta a haste de ajuste da válvula. Aguarde novamente e repita este procedimento até obter o superaquecimento desejado.

O que fazer se caso o valor da saída do evaporador esteja igual, ou até mais baixo que a temperatura de vapor saturado: o procedimento deve ser inverso do descrito acima. A válvula deve ser fechada girando-se a haste de ajuste no sentido horário. Caso mesmo assim não consiga o ajuste satisfatório, é sinal que a válvula de expansão está com o orifício em tamanho acima do necessário, devendo o mesmo ser substituído por um número menor.No caso do superaquecimento estar em um valor elevado, acima de 11 K, e a válvula não responder a regulagem, ou seja, mesmo a válvula expansão estando totalmente aberta o superaquecimento não diminui, o orifício da válvula está pequeno, devendo o mesmo ser substituído por um número maior.

Variação do superaquecimento em função do ajuste da válvula

Superaquecimento total na sucção do compressor

O superaquecimento na sucção deve ser verificado conforme exemplo demonstrado abaixo:

1. Medir a pressão de sucção na válvula de serviço do compressor, converter a pressão lida em temperatura;2. Medir a temperatura na linha de sucção a aproximadamente 20 a 30 cm da entrada do compressor utilizando um termômetro apropriado;3. Subtrair a temperatura de saturação equivalente à pressão de sucção da temperatura medida na sucção. A diferença é o superaquecimento total.

Exemplo:Pressão de sucção = 37 Psig (Temperatura de evaporação = -10°C)Temperatura na sucção do compressor = 5°CSuperaquecimento Total = 5 – (-10) = 15K

Vale à pena lembrar:

Superaquecimento total muito baixoPode resultar em retorno de líquido para o compressor. Isto causa a diluição do óleo e risco de quebra mecânica do compressor.

Superaquecimento total elevado (Alto)Ocasiona altas temperaturas de descarga no compressor, diminui a capacidade do evaporador, aumenta a potência consumida e reduz a vida útil do compressor.

Importante: Instalações com grandes linhas de sucção, como câmaras, sistemas de supermercados e instalações industriais, é importante realizar a medição do superaquecimento total o mais próximo possível da válvula de serviço do compressor.

Procedimentos para seleção de evaporador

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Procedimentos para seleção de evaporador

Artigos Técnicos, Destaque    24/03/2015   

Procedimentos para seleção de evaporador

O selecionamento de  um evaporador deve ser feito de maneira muito cautelosa e, apesar de muito habitual, não deve ser feito por número de motores e tão pouco por diâmetro da hélice, pois existem diversos fatores que contribuem no seu rendimento.

Para fazer uma correta seleção de evaporador, devem-se tomar alguns cuidados para garantir o perfeito funcionamento do sistema, e também assegurar a integridade do produto armazenado.

Três perguntas fundamentais não podem deixar de serem respondidas, são elas:

Qual o tipo de produto será submetido à câmara?

Essa informação indicará o correto diferencial de temperatura (DT) e a respectiva umidade relativa (UR) no interior da câmara.

Qual o processo desejado?

Importante para definição do número de trocas de ar por hora na câmara,  além de temperatura da mesma.

Qual o dimensional da câmara?

Necessário para fazer a validação das trocas de ar e flecha de ar do evaporador.

 

1. Tipo de Produto

Suponha-se que exista a necessidade de selecionar um evaporador para uma câmara de abacate.

Consultando a tabela de classe dos produtos (tabela 1), é possível verificar que para que não haja risco de desidratação ou queima do fruto, deve-se utilizar um DT entre 6 e 7°C para atingir uma Umidade Relativa de 80 a 85%.

2. Tipo de Processo

Assumindo que essa mesma câmara de abacate servirá somente para armazenagem e posterior distribuição, pode-se verificar na tabela 2 que para essa aplicação serão necessárias de 30 a 60 trocas de ar por hora.

A tabela 3 é uma referência para descobrir qual a temperatura correta da câmara de acordo com o tipo de produto armazenado. No exemplo acima citado, nota-se que a temperatura da câmara deve ficar entre 7 e 13°C atentando-se ao ponto de congelamento do abacate que é de -0,3°C.

3. Dimensional

Para definição da flecha de ar e também para posterior verificação das trocas de ar, deve-se definir o dimensional da câmara onde o evaporador será instalado.

Assumindo que a câmara para armazenar os abacates tenha 6 metros de comprimento, 3 metros de largura e 3 metros de altura, chega-se à conclusão que o evaporador selecionado deve ter no mínimo 6 metros de flecha de ar. É importante verificar também se o evaporador permite ser operado à altura de 3 metros. Além disso, é possível calcular o volume da câmara (comprimento x largura x altura = 6 x 3 x 3 = 54m³) para que seja possível calcular as trocas de ar que o evaporador permitirá nessa câmara.

4. Resumo

De acordo com a sequência acima, tem-se todos os pré-requisitos para a seleção do evaporador:

DT = 6 a 7°C

Trocas de ar necessárias = 30 a 60

Temperatura da câmara = 7 a 13°C

Flecha de ar mínima = 6 metros

Altura de instalação do evaporador = 3 metros

Volume da câmara = 54 m³

Considerando uma capacidade requerida hipotética de 3.463 kcal/h pode-se realizar a seleção do evaporador para a câmara de abacate dos seguintes passos:

Cálculo da temperatura de evaporação

Seleção do evaporador na capacidade, temperatura de evaporação e DT requerido

Verificação das trocas de ar

Verificação da flecha de ar

Verificação da altura de aplicação

5. Temperatura de Evaporação

A temperatura de evaporação é calculada subtraindo o DT requerido da temperatura da câmara.

Temperatura de Evaporação = Temperatura da Câmara – DT

Para a câmara de abacate, o cálculo será efetuado considerando a temperatura da câmara de 7°C e DT igual a 7°C respeitando os pré-requisitos.

Temperatura de Evaporação = 7 – 7

Temperatura de Evaporação = 0°C

6. Seleção do Evaporador

Para o exemplo da câmara de abacate, utilizaremos como referencia o evaporador FL da marca Flexcold do fabricante Heatcraft.

O catálogo do evaporador FL é calculado utilizando como referencia um DT igual a 6°C.

Como o DT que está sendo utilizado no exemplo é diferente do catálogo, deverá ser feita a conversão da capacidade requerida para o DT de 6°C.

O cálculo é bem simples e feito da seguinte maneira:

Capacidade Catálogo = (Capacidade Requerida / DT Requerido) x DT Catálogo

Capacidade Catálogo = (3.463 / 7) x 6 = 2.968 kcal/h

Utilizando a tabela de capacidade do fabricante, selecionamos o evaporador desejado com a nova capacidade calculada.

Portanto, o evaporador selecionado será o FLA031, e para saber a capacidade no DT requerido, fazemos a conta inversa da seguinte maneira:

Capacidade Evaporador = (Capacidade Catálogo / DT Catalogo) x DT Requerido

Capacidade Evaporador = (3.126 / 6) x 7 = 3.647 kcal/h

7. Vazão de Ar

A verificação do número de trocas de ar é muito importante. Caso o evaporador instalado não atinja o número de trocas adequado, poderá haver perda da mercadoria armazenada (por desidratação, apodrecimento, etc). De acordo com o catálogo do fabricante, o evaporador FLA031 possui uma vazão de ar igual a 2.761 m³/h. Com essa informação, deve ser feita a conferência do número de trocas de ar do sistema.

Trocas de Ar = Vazão Evaporador / Volume da Câmara

Trocas de Ar = 2.761 / 54 = 51 trocas/hora

As trocas de ar necessárias para esse exemplo eram de 30 a 60, portanto, o evaporador está aprovado nesse quesito.

8. Flecha de Ar

Para garantir que o fluxo de ar frio atinja todos os produtos armazenados, deve-se verificar se a flecha de ar do evaporador será suficiente para alcançar toda a extensão da câmara.

No catálogo, a flecha de ar informada dos evaporadores FL é de 9 metros, portanto, atende o requisito do projeto que é de no mínimo 6 metros (maior comprimento da câmara).

9. Altura de Aplicação

Esse requisito normalmente é ignorado pela maioria dos instaladores, mas é de extrema importância para garantir o bom funcionamento e circulação correta de ar na câmara.

A linha FL pode ser aplicada em câmaras de até 4 metros de altura, ou seja, atende a necessidade do projeto que possui 3 metros de altura.

10. Conclusão

Seguindo todos os procedimentos descritos acima, é possível selecionar o melhor equipamento, garantindo assim, o funcionamento correto do sistema.

No exemplo descrito neste artigo, pode-se considerar que o evaporador que melhor atende as condições da câmara é o modelo FLA031.

Manutenção Preventiva

Manutenção Preventiva

Colunas, Fernando Coelho    19/03/2014   

 

A manutenção preventiva em equipamentos frigoríficos antecipa-se a eventuais falhas que possam ocorrer com os equipamentos e trata de antecipar tarefas evitando que as possíveis falhas aconteçam.

Como a própria palavra já fala, prevenir é melhor do que corrigir, é um investimento na instalação para evitar paradas e gastos aleatórios e indesejados de ultima hora no sistema.

A parada de um equipamento de forma programada para manutenção é sempre mais econômica e mais eficiente para o estabelecimento.

A parada de ultima hora e aleatória para manutenção corretiva gera altos custos de manutenção e perda pela não utilização do equipamento ao cliente usuário.

 

Portanto a manutenção preventiva reduz os custos, aumenta a vida útil dos equipamentos e melhora a performance do sistema.

 

Abaixo informo um roteiro sugerido das informações e eventos importantes a serem verificados e apontados neste trabalho que deve ser feito pelo técnico responsável.

 

Compressor 01 02 03

Pressão sucção (Psig)

Temp. Evaporação (°C)

Temp. sucção do compressor (°C)

Superaquecimento do vapor de sucção

Pressão de descarga (Psig)

Temp. condensação (°C)

Temp. Linha de liquido (°C)

Sub-resfriamento do fluido

Temp. descarga (°C)

Temp. Ambiente (°C)

Pressão de entrada da bomba de óleo (Psig)

Pressão de saída da bomba de óleo(Psig)

Diferencia de pressão da bomba de óleo (Psig)

Nível de óleo se tem visor no cárter

Tensão nominal (V) RS, RT, ST.

Corrente nominal (A) R, S, T

Rack, verificar nível de óleo no reservatório

Temperatura do cárter do compressor

(Tabela de periodicidade sugerida para as manutenções preventivas no sistema)

Sempre observar o manual de instalação e manutenção do fabricante que sugere os períodos de manutenção para cada tipo de equipamento.

Localização e Instalação do Evaporador de Ar Forçado

A instalação de um evaporador na Câmara Fria depende de diversos fatores. Deve levar em consideração as distancias recomendadas para garantir o fluxo de ar, e o melhor posicionamento dentro da câmara para que haja o melhor aproveitamento possível sem interferências.

Abaixo seguem algumas figuras como referencia considerando as principais situações de uma câmara e também as principais recomendações no momento da instalação.

A Figura 1 apresenta as distâncias recomendadas para a instalação de evaporadores.

 

Onde:

L = altura do evaporador

F = flecha de ar do evaporador

V = distância entre dois ou mais evaporadores

E = distância da lateral do evaporador à parede (parte da qual não sai fluxo de ar)

S = distância das partes frontais/traseiras (partes das quais sai fluxo de ar) até a parede

M = distância entre laterais de aparelhos

T = distância entre partes frontais/traseiras

 

Quanto à localização e a quantidade de ar forçado a ser utilizado em cada ambiente, deve-se considerar a flecha de ar de cada equipamento. A Figura 2 ilustra esta relação.

 

 

Recomendações para instalação

O fluxo de ar deve cobrir a câmara inteira.

Nunca instalar evaporadores sobre portas.

Localizar o evaporador dentro da câmara e considerar o mínimo trajeto das tubulações de refrigerante e de dreno.

Um espaço equivalente à altura do evaporador deve ser deixado entre a parte inferior do equipamento e o produto armazenado na câmara. Não deixar o produto na frente da descarga de ventiladores.

Para evaporadores múltiplos, o controle de temperatura e intervalo de degelo deverá ser único, ou seja, todos os evaporadores devem entrar e sair simultaneamente do degelo.

Separador de Óleo

Separador de ÓleoArtigos Técnicos, Destaque  02/07/2015

 

Os separadores de óleo têm por sua finalidade separar o óleo lubrificante misturado ao

vapor refrigerante, minimizando assim a quantidade de óleo presente no gás de descarga,

e também proporcionar o retorno de óleo ao compressor em todas as condições de

funcionamento.

Construção:

O separador consiste nas seguintes partes:

- Tanque ou cilindro externo revestido por um isolamento térmico de maneira a impedir a

condensação do vapor;

- Filtros que coletam o óleo;

- Válvula de Agulha controlada por boia

- Linha de retorno do óleo ao compressor

 

 

Fonte: http://www.hintech-electric.com/highefficiencyoilseparator/

 

Quando Utilizar:

Os separadores de óleo são utilizados quando o retorno de óleo em um sistema é

inadequado, ou seja, em situações onde é difícil de ser obtido ou quando a quantidade de

óleo em circulação é excessiva causando uma perda de eficiência.

O separador de óleo é recomendado:

- quando sistema trabalha com pressão muito alta e temperatura baixa ( -20°C);

- quando os refrigerantes não podem se misturar ao óleo;

- em sistemas que utilizam evaporadores de retorno sem resíduos, como resfriadores de

liquido inundados;

- em evaporadores instalados a distâncias  superiores a 20m em relação à Casa de

Máquinas;

- quando o desnível é acima de 5 metros entre Unidade Condensadora e Evaporador;

- em sistemas acima de 6 partidas por hora.

Limpeza do sistema de refrigeração

Colunas, Destaque, Marcos Silva    29/07/2014   

Toda instalação frigorífica comercial ou industrial requer, para um bom funcionamento, uma boa limpeza durante o processo de instalação e uma desidratação perfeita de todo o sistema.O nitrogênio e o vapor de água devem ser retirados do sistema através de vácuo. O nitrogênio causa problema no lado de alta pressão e a umidade causa bloqueio nas válvulas de expansão. A formação de ácidos pode ser prejudicial às válvulas de expansão, aos compressores, entre outros componentes do sistema frigorifico.Água e partículas podem entrar no sistema durante o processo de instalação, manutenção ou através de vazamentos ocorridos no sistema. Os ácidos são gerados pela decomposição de refrigerantes e óleos e as partículas, normalmente, vêm dos resíduos de solda.Sistemas com temperaturas de evaporação abaixo de 0°C podem ocorrer à formação de gelo que, por sua vez, pode bloquear a válvulas de controle, válvulas de expansão e filtros. As partículas aumentam o desgaste e o mau funcionamento do compressor e válvulas, gerando até mesmo a possibilidade de ocorrer um bloqueio parcial do sistema de refrigeração.Efeitos da umidade em um sistema de refrigeraçãoComo visto, a umidade forma compostos ácidos que atacam as partes internas do compressor provocando corrosão e mau funcionamento.

  

 

Imagem 1: Espiral móvel do compressor Scroll oxidado por ação da umidade contida no sistema.

Imagem 2: Partes internas de um compressor Scroll –com cobreamento em função da acidez contida no sistema.

 

A não manutenção dos conteúdos ácidos água e partículas dentro dos limites aceitáveis encurtaram significativamente a vida útil do sistema de refrigeração, podendo até mesmo levar compressores queima.

Após uma falha do motor do compressor ou de uma falha decorrente da presença de contaminantes dentro do sistema, a vida do novo compressor instalado dependerá do cuidado e da limpeza realizada no sistema.

 

Instalação de um novo compressor

Para reduzir a quantidade de contaminantes a ser retirada de um determinado sistema, recomenda-se inspecionar a tubulação de sucção e de descarga próxima ao compressor. Se qualquer uma delas contiver fuligem ou outros subprodutos de falha do motor, antes de reinstalar o novo compressor, deve-se limpar a linha com um produto apropriado. Não é recomendada a utilização de produtos que contenham cloro. Atualmente, o fluído mais apropriado para limpeza do sistema frigorífico é o R141b.

 

Procedimento pós queima

Após a queima de um compressor, recomenda-se recolher uma amostra do óleo lubrificante do sistema e encaminhar uma amostra a um laboratório para análise. Ao instalar ou recuperar um compressor num sistema que tenha sofrido falha elétrica, recomenda-se instalar um filtro antiácido de tamanho adequado na linha de líquido e, também, na linha de sucção.

  

 

Importante: O óleo deve ser substituído antes da instalação dos filtros anti-acidos nos sistemas que trabalham com compressores em paralelo. Caso contrário, a acidez gerada pela queima de um dos compressores poderá acarretar na queima de outros.

 

Filtro secador

Filtros secadores são componentes instalados em sistemas de refrigeração com a função de reter a umidade e partículas sólidas.

O filtro secador é composto por partículas dessecantes e deve ser escolhido de acordo com sua aplicação, levando em conta o fluído refrigerante carregado no sistema, pressões de trabalho e fluxo de massa.

 

Obstrução do filtro secador

A foto abaixo ilustra um filtro secador obstruído – Identificação visual de falha em um determinado filtro secador.

 

Com a restrição de fluxo no filtro secador, diminui-se a quantidade de fluído refrigerante que passa para alimentação da válvula de expansão, reduzindo, assim, a capacidade de refrigeração do sistema como um todo.

Perda de carga

A perda de carga no filtro secador ocorre em função da restrição de fluxo de fluído refrigerante que passa através do mesmo. Isso ocorre em função da obstrução de parte do filtro secador causada pelo excesso de impureza contida no sistema.A maneira mais eficaz para identificar se um determinado filtro no sistema encontra-se obstruído, é realizando medição de pressão entre a entrada e a saída do mesmo.

 

Perdas de Pressão Máximas Recomendadas em Psi

Filtros instalados em Linhas de Líquido e Sucção em Instalação Permanente ou Temporária.

 

Fonte: Emerson

 

Se o problema constatado for mesmo de obstrução do filtro, o procedimento recomendado é a imediata substituição do filtro. Quando o filtro secador for substituído por outro, é importante selecioná-lo corretamente, usando os critérios citados acima.

Nunca selecionar um filtro apenas pelo tamanho: filtros do mesmo tamanho podem ter capacidades e desempenhos diferentes, dependendo do fabricante.

 

Processo de desidratação do sistema

Após a conclusão da limpeza, do teste de vazamento e da liberação da pressão de teste, evacue o sistema pelo menos até 500 mícrons de Hg. Após este processo, quebre o vácuo com nitrogênio seco para estabelecer novamente a evacuação até atingir 500 mícrons de Hg ou menos. Se possível, deixe o sistema permanecer em vácuo por, pelo menos, 12 horas. Se a leitura do vácuo permanecer inalterada, o sistema não contém vazamento, nem umidade e está pronto para receber sua carga de fluído refrigerante. Carregue o sistema e execute o balanceamento e demais ajustes que se façam necessários.

 

Vácuo – Dica importante

Um mícron é uma medida métrica e é definido como 1 milionésimo de um metro, ou a milésima parte de um milímetro.

A maioria dos mecânicos pensam que um vácuo perfeito equivale a 30 polegadas de mercúrio (Hg). Porém, o valor dado em polegada de vácuo se torna impreciso no manômetro analógico de baixa, devido o valor 29 / 30 estarem muito próximos.

 

A última polegada 29“ do vácuo é igual a 23.368 mícron, e o 29,9“ de vácuo é igual a 500 microm. O mícron, então, é um método muito mais preciso para medir o vácuo profundo.

Mícron = 0,001 mm Hg c 0,000039 polegadas de Hg = 1 millitorr

Automatização na refrigeração ao alcance de todos

Artigos Técnicos, Full Gauge    15/04/2014   

Sempre que abordamos o tema de automatização somos remetidos a exemplos de grandes obras, altos investimentos e necessidade de aplicar o que existe de mais moderno no mercado da refrigeração como válvulas de expansão eletrônicas, inversores de potência, servidores de dados, entre outros itens. No dia a dia dos técnicos, entretanto, essa não é a realidade da maioria das instalações que realizam, onde normalmente há um baixo orçamento para apresentar um grande resultado.

Este artigo tem por objetivo mostrar de que maneira a utilização de controladores digitais, atualmente indispensáveis na automatização da cadeia do frio, garante aos clientes um bom índice de eficiência do seu sistema, com um baixo investimento, gerando economia de energia elétrica, diminuição das perdas e de manutenções corretivas.

A principal função de um controlador é manter a temperatura no ponto desejado. Porém, ao longo do tempo, os fabricantes foram distanciando cada vez mais o instrumento digital do seu antecessor mecânico agregando novas funcionalidades que permitem, por exemplo, automatizar o degelo do evaporador, monitorar portas, evidenciar situações de alarme e até mesmo conectá-los em uma rede para monitorar remotamente a instalação. Como se vê, são várias as vantagens conseguidas com a versão digital, mas para que a economia realmente ocorra é importante saber utilizar todas estas funções:

Set Point e Histerese

São as funções básicas dos controladores de temperatura.

O Set Point é a temperatura onde desejamos o corte da geração de frio, ou seja, a temperatura desejada e a Histerese é a diferença de temperatura para que o compressor volte a conectar.

As duas funções juntas formam o range de temperatura em que o produto será armazenado e definirão o quanto o sistema precisará operar para manter essa temperatura. Levar em consideração o produto a ser armazenado no momento da programação é de fundamental importância, pois cada produto possui suas características e, assim, Set Point, Histerese, tempos de refrigeração e degelo podem variar. Quanto maior a Histerese, menos acionamentos haverá no sistema, gerando assim, economia de energia e um menor desgaste nos compressores.

Alguns modelos de controladores possuem os chamados Set Point econômicos – acionados por um botão externo-, tempo de porta fechada, agenda de horário e até mesmo calculam a diferença de temperatura dos sensores de temperatura. Sempre que o produto permitir ele pode ser programado para que, em momentos onde não haja troca térmica significativa, como por exemplo à noite ou em finais de semana, mudemos o ponto de controle garantindo, novamente, menos arranques e tempo de sistema ligado, prolongando a vida útil dos equipamentos.

Também é importante lembrar que sempre existem formas de bloqueio no controlador para proteger o sistema e evitar que usuários finais não habilitados façam alterações indevidas.

Imagem de um gráfico mostrando Set Point e Histerese normal e depois mudando para econômico:

 

Programação do degelo

Controladores para baixas temperaturas possuem sempre o sensor que serve para identificar o acumulo de gelo no evaporador. Portanto, esta sonda deve ser instalada dentro do evaporador, de preferência no local onde inicie a formação de gelo (será o local onde haverá mais gelo no momento do degelo), distante o suficiente de resistências ou serpentina, para evitar interferência na informação do sensor devido ao calor gerado neste ponto.

Este sensor no evaporador é o segredo para conquistarmos uma grande economia, pois é ele que determinará o final do degelo sempre por uma temperatura, e não por um tempo fixo. Para isso, deve-se programar a temperatura de final do degelo, ou seja, com qual temperatura o evaporador já está limpo. Assim, não haverá uso extra das resistências/gás quente, garantindo que mesmo com diferentes níveis de gelo no evaporador o degelo será sempre com o menor tempo possível.

São três formatos encontrados para a realização do degelo. O primeiro e mais simples é iniciar o degelo após decorrido o tempo de refrigeração (função parametrizável) e terminá-lo por temperatura (descrito no parágrafo anterior). O segundo é iniciado por uma agenda de degelo, na qual determinamos em que horário e dia da semana se quer os degelos, terminando por temperatura. Já o último é o que alcança o maior nível de economia, iniciando e terminando por temperatura. Neste formato, o sensor também indicará quando a presença de gelo já chegou ao ponto de necessitar de um degelo.

Exemplo de um funcionamento perfeito dos ciclos de refrigeração:

Após o termino do degelo existe outra função importante que é o tempo de drenagem ou gotejamento. É um tempo programado para que a água proveniente do degelo saia do aletado e da bandeja, evitando seu congelamento que pode até mesmo romper tubulações do evaporador. Em casos congelamento na bandeja o dreno pode ser bloqueado, dificultado a drenagem no próximo ciclo de degelo, fazendo com que a água proveniente deste ciclo escorra para fora do evaporador.

Para que o sistema estabilize as pressões é importante programar a temperatura para retorno do ventilador, assim ajudamos o sistema a estabilizar mais rápido as pressões, forçando-o menos.

A programação adequada do degelo garante economia de energia conforme o exemplo de um caso real de uma empresa no Brasil:

Uma câmara fria estava sem controlador e seu degelo era realizado por timer, ajustado para oito degelos de 20 minutos por dia, utilizando uma resistência elétrica de 4500W.  Programamos um controlador com degelo começando e terminando por temperatura e obtivemos os seguintes resultados:

Alarmes e entrada digitais

Os controladores possuem entradas digitais e saídas para alarme as quais alertam o usuário a tempo de que possam tomar uma ação antes de perder a mercadoria armazenada. As entradas digitais são contatos secos acionadas por chaves de fim de curso, micro switches ou qualquer sensor que tenha contato seco. Normalmente podem ser configuradas para receber sinais externos de porta aberta que evita desperdício de frio, pressostatos de segurança, termostatos ou até mesmo alarmes manuais.

Para que não se concentre a informação somente no display existem as saídas que podem conectar lâmpadas ou sirenes, ou ainda acionar um sistema de refrigeração de backup, alternativo ao que falhou.

Ainda existem alarmes de temperatura alta ou baixa, final de degelo por tempo e sensor de temperatura desconectado.  Há também o alarme remoto, muito utilizado em instalações onde existe um sistema de gerenciamento, que pode chegar diretamente ao celular do técnico garantindo a rapidez na ação sem precisar do descolamento físico, pois os parâmetros podem ser alterados pelo computador ou celular. Com todo o sistema monitorado por alarmes locais ou remotos, as chances de perda de produto são mínimas e o tempo de sistema em manutenção diminui bruscamente.

Sistemas de administração

Atualmente, a nova tendência entre os instaladores do mundo todo é o gerenciamento a distância de suas instalações. Apesar de ser um sistema muito simples de ser implantado e trazer diversos benefícios e facilidades para instaladores e clientes final, o assunto ainda deixa muitas dúvidas para quem trabalha no mercado.

Utilizado no passado somente por grandes redes de supermercado, devido o elevado valor que se tinha para aquisição e implantação do software, nos últimos anos o sistema de 

gerenciamento via computador passou a ser destaque também nas instalações de menor porte, agregando valor e tecnologia de ponta.

Funciona através de um programa (software) que pode ser instalado em qualquer computador e que, por meio de uma interface, se conecta aos instrumentos de uma determinada instalação. A interface é responsável por converter os dados dos instrumentos de maneira que o programa instalado no computador leia os parâmetros da instalação, estabelecendo uma ligação direta entre eles (figura 1).

Fig. 1 Modo de Instalação de um sistema de administração via Internet

              Essas particularidades permitem obter em tempo real um controle total em uma instalação de refrigeração, seja pelas variáveis medidas no momento, através de relatórios (gráfico e/ou texto), alteração de todos os parâmetros configuráveis do instrumento, agendamento de mudanças nas funções (macros), agendamento de degelos, entre outros.

Adicionando uma conexão via internet ao computador, obtemos o gerenciamento a distância da instalação, com as mesmas vantagens citadas anteriormente, somando-se o envio de alarmes para celulares e e-mail’s cadastrados no programa, alertando assim as equipes de manutenção ou a quem for necessário. Alguns programas também possuem uma versão que pode ser instalada em celulares, tendo as mesmas funcionalidades do sistema a distância pelo computador. Ou seja, é possível não só monitorar a instalação como também agir a distância alterando parâmetros. Sendo assim, o sistema de administração de instalações de refrigeração é divido em três módulos:

Local: quando o computador está conectado fisicamente às instalações, ou seja, diretamente ligado aos controladores;

Remote: quando o computador que fará o gerenciamento a distância, via internet, comunicando-se com o módulo Local;

Mobile: é o gerenciamento via celular comunicado diretamente com o módulo Local.

Indiferente de trabalhar com o software de gerenciamento direto no computador (modo Local), pela internet (modo Remote) e pelo celular (modo Mobile), a precisão e funcionalidade de quem opera é a mesma de quem configura direto no instrumento.

Conhecendo bem o programa de computador escolhido para este tipo de trabalho, podemos ampliar as variáveis a serem controladas e monitoradas, como por exemplo, a energia elétrica. Neste sistema, podemos proteger as instalações e/ou equipamentos contra danos causados por flutuações inesperadas na rede elétrica, falta de uma ou mais fases, sub e sobretensão, além de dar a possibilidade de armazenar os dados referentes as variações de tensão da rede elétrica, para posterior consulta.

Outra grande vantagem para instaladores que utilizam este sistema é a possibilidade de controlar as instalações dos clientes direto de casa ou do escritório, ganhando tempo por  não precisar se deslocar até o instrumento para configurá-lo.

Com a crescente procura no mercado, alguns fabricantes da área da refrigeração já disponibilizam gratuitamente o programa para monitoramento de seus instrumentos. Uma excelente oportunidade de agregar mais valor e tecnologia às instalações.

Novas tecnologias são sempre bem vindas, mas utilizar corretamente as que já temos disponíveis é fundamental. A simples aplicação de controles digitais já nos permite trabalhar em muitos pontos a automação da cadeia do frio. Como vimos, saber escolher o controle adequado para a aplicação necessária e utilizar suas funções na totalidade garantem altos níveis de economia de energia, alcançando até 40% comparado a sistemas sem automação digital.

São raros os casos onde o cliente final conhece as possibilidades e níveis de economia que pode conquistar. E oferecer o melhor a este cliente é a principal forma de sermos reconhecidos como empresas/técnicos competentes, qualificados e diferenciados.

 

Formação de Gelo – Causas e Efeitos

Artigos Técnicos, ebm    29/01/2015   

A refrigeração é constantemente utilizada em todos os momentos de nossas vidas,  para os mais diversos motivos. A mais conhecida de todas é a conservação de alimentos, amplamente utilizada em todos os lares através de nossas geladeiras. O que talvez muitas pessoas não saibam, é que existem enormes câmaras frigoríficas que são utilizadas para congelar produtos ou conservá-los, para que possam  posteriormente ser transportados sem perder suas características e qualidade.

A utilização de câmaras frigoríficas de grande capacidade tornam nossas vidas muito mais simples e nos garantem receber produtos com a qualidade e características originais, estas preservadas através do resfriamento. Manter uma “geladeira” gigante em funcionamento requer alguns cuidados para que se evitem problemas com os equipamentos que garantem o frio.

Um dos principais, se não o principal problema operacional em câmaras frigoríficas,  refere-se à formação de gelo, tanto no aletado, quanto nas hélices dos ventiladores.

Neste artigo vamos avaliar as causas e os efeitos da formação de gelo dentro de câmaras frigoríficas.

Formação de gelo no aletado:

O excesso de umidade dentro das câmaras frigoríficas é a principal causa de formação de gelo e bloqueio do aletado nos forçadores.

Em muitas ocasiões a umidade provém do tipo de produto a ser resfriado, e, neste caso, nem sempre é possível evitar a umidade dentro da câmara, porém, pode ser minimizada através de equipamentos de desumidificação ou do próprio aletado dos forçadores.

Outra causa, e neste caso mais simples de resolver, é a umidade causada por erros operacionais, como por exemplo, manter as portas das câmaras frigoríficas abertas permitindo a entrada de umidade e ar quente. Quando da entrada de umidade, a mesma em contato com o aletado se condensa e forma uma camada de gelo, diminuindo os espaços para a passagem do ar e consequentemente aumentando a carga sobre o motor do ventilador, que sofrerá maior esforço para transportar o ar através do aletado.

Ao contrário do que se imagina no mercado, a formação de gelo causa a sobrecarga no motor do motoventilador, pois este passará a ser mais exigido para tentar passar através dos espaços restantes o mesmo volume de ar que normalmente passaria entre o aletado anteriormente a formação de gelo, acarretando a recirculação do ar nas hélices do ventilador, o aumento de consumo e corrente do ventilador.

Como qualquer motor, existem limites máximos permitidos para a corrente de operação e, quanto maior a corrente, maior o aquecimento no bobinamento do motor. Este aquecimento é prejudicial ao ventilador e pode ser evitado através da realização de constantes degelos, os quais auxiliarão a manter os espaços para passagem do ar entre as aletas sempre livres, e através de dispositivos de proteção, como disjuntores motor e o próprio relé térmico existente nos ventiladores AC da Ebm-Papst, o qual deverá ser ligado em série com a bobina da contatora que o aciona, desarmando e protegendo o ventilador em caso de sobrecarga térmica causada pelo esforço excessivo no motor devido à formação de gelo no aletado.

Causas:

Umidade no produto

Portas abertas

Falta de degelo

Falta de desumidificação

 

Consequências:

Diminuição da troca térmica no evaporador

Aumento do consumo de energia nos ventiladores

Aumento da corrente nos ventiladores

Aquecimento das bobinas dos motoventiladores

Queima dos motoventiladores por falta de proteção

 

Recomendações:

Garantir baixa umidade nas câmaras frigoríficas

Manter as portas das câmaras fechadas

Ajustar os tempos entre degelo e duração do degelo para garantir a livre passagem do ar através dos aletados

Utilizar o relé térmico do ventilador em serie com a bobina da contatora que o aciona para que esta desarme e proteja o motoventilador em caso de superaquecimento das bobinas devido a sobrecargas

Utilizar disjuntor-motor regulado conforme corrente apresentada nos motores ou páginas de catálogo equivalentes.

 

Formação de gelo nas hélices do ventilador:

A formação de gelo nas hélices do ventilador  na maioria das vezes não ocorre pelo excesso de umidade nas câmaras frigoríficas, mas por condições relacionadas à forma de operação durante o degelo dos evaporadores. Existem diversas formas de eliminar o gelo dos aletados, seja por resistência, gás quente ou água quente. Em qualquer uma das opções, o derretimento do gelo acumulado no aletado é o que fator que pode gerar o desbalanceamento nos ventiladores quando o processo não é realizado até a final com a sequencia operacional correta.

O acionamento do ventilador antes do final do escoamento da água proveniente do degelo do evaporador poderá acarretar o transporte de gotas de água, que, ao acionar o sistema de refrigeração congelarão e causarão a impressão de desbalanceamento dos ventiladores.

Os ventiladores da Ebm-Papst são balanceados dinamicamente levando em consideração a massa das hélices e a centralização de equilíbrio no centro de massa do ventilador, evitando assim trepidações (desbalanceamento) axiais ou radiais.

Causas:

Formação de gelo nas hélices do ventilador

Acionamento do ventilador antes do término do escoamento da água proveniente do degelo do aletado do evaporador

Acionamento do frio após a operação dos ventiladores ao final do degelo

Consequências:

Congelamento das partículas de água nas hélices do ventilador e a impressão de desbalanceamento

Sobrecarga no sistema de rolamentos devido ao desbalanceamento causado pelo gelo nas hélices danificando o ventilador e/ou diminuindo sua vida útil.

Aumento da corrente nos ventiladores

Aquecimento das bobinas dos motoventiladores

Queima dos motoventiladores por falta de proteção

 

Recomendações:

Garantir o escoamento total de água pelo dreno do evaporador antes de acionar os ventiladores

Acionar o frio antes de acionar os ventiladores para evitar o transporte de partículas de água às quais podem se acumular nas hélices dos ventiladores.

 

Procedimento de carga de refrigerante

Alonso Amor, Colunas, Noticias    27/01/2014   

A carga do fluido refrigerante é um processo crítico durante o procedimento de start up de todo sistema, sendo que, durante este período o compressor será ligado pela  primeira vez tornando necessária a adoção de cuidados especiais que garantem a segurança dos equipamentos de refrigeração e do técnico encarregado de realizar a função.

EPI´S

Óculos de segurança

Luvas

Ferramentas:

Manifold

Conjunto mangueiras

Chave de serviço

Chave inglesa

Balança

Procedimento:

1. Verificação do vácuo: Antes de abastecer o sistema com refrigerante, deve-se verificar se o sistema se encontra em vácuo garantindo a ausência de umidade.

2. Quebra do vácuo: Conecte o manifold nos diferentes pontos do sistema (baixa pressão, alta pressão e recipiente de fluido refrigerante), plugue a mangueira de abastecimento e permita a passagem de refrigerante líquido pela linha de alta pressão. Carregue refrigerante até que o sistema não admita mais fluido e feche o ponto de abastecimento (em sistemas de carga conhecida deve se garantir que não seja excedida a quantidade estabelecida pelo fabricante).

3. Complementação da carga: Ligue o sistema de refrigeração e verifique o funcionamento, caso seja preciso a introdução de mais refrigerante deve ser feita pela linha de sucção, conforme a seguinte tabela:

Complemente a carga de refrigerante até abastecer totalmente o sistema (em sistemas de carga conhecida deve se garantir que não seja excedida a quantidade estabelecida pelo fabricante).

Verificação da carga:

Um sistema se encontra com uma carga de refrigerante correta sempre que:

O visor de refrigerante se encontra cheio e com fluxo constante

A pressão de descarga está dentro de valores padrões para a temperatura ambiente

A corrente do compressor é coerente com os valores informados pelo fabricante para esse ponto de operação

O subresfriamento do sistema se encontra em valores entre 3 e 8 °K

Dimensionamento para RefrigeraçãoColunas, Destaque, Fernando Coelho    05/03/2015   

O Texto a seguir serve como exemplo prático de seleção de equipamento de pequeno e

médio porte para câmaras frigoríficas de congelados e resfriados.

Após obtenção da carga térmica e selecionamento dos equipamentos, o instalador

(montador) deverá fazer os procedimentos para instalação.

O exemplo contido neste texto irá ajudar na orientação para selecionamento dos materiais

auxiliares e dimensionamento das tubulações, carga de gás e adicional de óleo no

sistema.

Normalmente as informações para instalação estão no manual do fabricante mas nem

sempre a leitura completa será feita pelo montador.

O nosso texto está resumido e de fácil compreensão e o instalador deverá seguir o passo

a passo como exemplo.

 

Dimensionamento para Refrigeração

PROJETO: Câmara de Congelados

Dados de entrada:

 

Dimensões externas                     5 x 4 x 3m

Espessura de paredes                    150 mm

Temperatura interna                      -18ºC

Temperatura externa                     35ºC

Temperatura de entrada                -5ºC

Umidade relativa                             85%

Movimentação                                 500 kg / 12 h

Produto                                              Carnes

Carga térmica estimada                5.500 kcal/h

 

Comprimento linha de líquido = 17m (4 curvas 90o / 1 visor / 1 válvula esfera)

Comprimento linha de sucção = 17m (1 sifão / 3 curvas 90o)

Sem elevação das linhas

Refrigerante = R22

1) Selecionamento do evaporador (Modelo FBA):

Para este cálculo assumiremos um Delta T = 6oC.

Sendo assim teremos uma Tevap = -24oC

 

Utilizaremos um evaporador de 4 aletas por polegada para melhorar a eficiência do

degelo.

Pelo catálogo dos evaporadores temos o modelo FBA4320D que interpolando a –24o C

tem Q= 6078 Kcal/h e que portanto atende a carga  térmica desejada.

 

Este modelo tem uma vazão de 5.194 m3/h que dividido pelo volume da câmara da um

total de trocas:

Número de trocas = Vazão ar / Volume câmara

 

Número de trocas = 86 TrocasOBS: Para congelados recomenda-se um número de trocas entre 40 a 80 vezes, logo o

modelo selecionado atende plenamente.

Caso fosse optado por um evaporador de 6 aletas, o modelo selecionado seria

o FBA6280D com capacidade a –24oC de Q= 5628 Kcal/h.

 

Número de trocas = 69 trocasOBS: Este modelo fica mais adequado caso exista restrição de perda de umidade no

produto congelado, uma vez que quanto maior o número de trocas, mais seco será o

ambiente interno da câmara e por sua vez mais desidratado ficará o produto.

 

2) Selecionamento da unidade condensadora:

Tipo Flex: Os modelos disponíveis no catálogo de produtos não atingem a capacidade

necessária para câmara na temperatura de evaporação necessária  (-24oC) para o R22.

 

Selecionamos um modelo Scroll: Conforme catálogo de produtos (ver catálogo) o

modelo selecionado para R22 é a FRM500L2 que tem capacidade Q=5.512 Kcal/h a –24oC

de evaporação.

Este modelo utiliza um compressor que consome P= 3.91 KW com 5 HP de potência

nesse ponto de trabalho.

 

3) Dimensionamento da tubulação:

a)   Cálculo do comprimento equivalente:

 

Na tabela 10 (ver manual) assumimos um L.equev = 22,5m por ser o número seguinte a

17m.

Assim teremos para Q= 5.500 Kcal/h T.evap= -24°C os seguintes diâmetros de tubulação:

Linha de Líquido = ½ ’’

Linha Sucção = 1 1/8 ’’

 

Na tabela de 7 (ver manual instalação), determinamos o comprimento equivalente dos

componentes da tubulação:

 

Linha de Líquido:

4 curvas de 90o = 4 x 0,50 = 2m

1 visor de líquido = 2,2m

1 válvula de esfera = 0

 

Assim o L.equiv. = 21,2m atende o comprimento inicialmente estimado.

Linha Sucção:

1 sifão = 1,65m

3 curvas 90o = 3 x 0,8 = 2,4m

 

Assim o L.equiv. = 21,05m atende o comprimento inicialmente estimado.

4) Cálculo da carga de refrigerante:

 

a)  Tubulações (Tabela no manual de instalação)

Para 10m lineares:

Linha de líquido = 1,100 Kg

Linha de descarga = Desprezada para este caso por se tratar de unidade      

condensadora e descarga muito curta.

Linha de sucção = 0,0502

 

Para 17m lineares:

Linha de líquido = 1,870 Kg

Linha de sucção = 0,085 kg

 

b)   Evaporador (Catálogo FBA6280D) volume = 4,5 Kg

 

c)   Condensador da unidade: considerar 50% da carga do evaporador = 2,25 Kg

Obs: Para condensadores remotos utilizar o catálogo do produto para determinar a

quantidade de refrigerante.

 

Total = 8,7 Kg de R22

 

5) Cálculo da carga de óleo (ver Tabela no manual de instalação):

 

A carga de óleo só deve ser adicionada para comprimentos acima de 5m. Neste caso

teremos 12m fora desta condição e que portanto necessita adição de óleo.

 

Linha de Líquido = ½ ’’ adicionar 10 ml/m = 120ml

Linha Sucção = 1 1/8 ’’  adicionar 51 ml/m = 612ml

 

Total = 732 ml de óleo

 

Obs: Para linhas com comprimento linear superior a 20m e/ou com desníveis superiores a

5m analisar a necessidade da instalação de um separador de óleo. Para o caso em estudo

não é necessário.

 

6) Determinação da válvula de expansão (ver manual do fabricante):

Danfoss: TEX 2 – 2.3   Orifício 04

Aplicação do DT no sistema

Artigos Técnicos, Colunas, Destaque, Fernando Coelho    29/09/2014   

Para garantir uma correta operação do sistema e adequada conservação dos produtos armazenados na câmara frigorífica, deve-se atentar para um item importante nesse processo.

O Diferencial de Temperatura (DT), deve ser levado em consideração para uma boa operação e conservação dos produtos.

Após determinada a carga térmica, deve-se fazer a seleção dos equipamentos corretos para o sistema, tendo como referência o tipo de trabalho e operação da câmara.

Dados a serem levados em consideração:

Numero de trocas de ar

Balanceamento dos equipamentos

Tipo de operação e fluxo de ar

Diferencial de temperatura (DT)

Nesse momento vamos falar do DT no sistema.

A fim de equilibrar a umidade relativa interna da câmara, é necessário usar como referencial a tabela abaixo. Desta forma, será possível uma melhor escolha do diferencial DT, que é a diferença entre a temperatura interna da câmara e a temperatura de evaporação do refrigerante.

Maiores Dt, menores U.R

Menores Dt, maior U.R

Tomando como referencial a temperatura fixa da câmara frigorífica, um maior DT provocará menor capacidade da unidade condensadora (calculado para o mesmo sistema).

Diferencial de temperatura e umidade relativa deve depender do produto a ser armazenado.

Estes produtos podem ser separados em 4 classes de comestíveis, conforme descritos na tabela acima.

 

Exemplo:

Selecionamos uma unidade condensadora e um evaporador para uma câmara frigorífica de um determinado produto resfriado com carga térmica de 5.500kcal/h.

 

Produto: conservação de carnes resfriadas

Temperatura interna 0°C

Fluído refrigerante 404A

Temperatura de evaporação -6°C

Temperatura ambiente externa 35°C

U.R para esse produto = 85% a 90%

Dt  adequado para essa câmara seria 6K

 

Seleção dos equipamentos:

CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO COM Dt de 6k

1 unidade condensadora modelo FRM350X6, produz nessa condição 5.770kcal/h (capacidade da unidade deve ser igual ou maior que a carga térmica calculada).

1 evaporador modelo FBA6250E produzirá 5.772kcal/h (capacidade do evaporador deve ser igual ou próxima da unidade condensadora), capacidade do evaporador muito acima ou muito abaixo terá problemas na hora de balanceamento do sistema.

 

CONDIÇÃO DE OPERAÇÃO COM Dt maior que 6K

Da mesma forma se for uma câmara para armazenar cebolas, alho seco, algumas frutas secas e outros produtos que exija menor U.R entre 65% a 75% e temperatura de 0°C.

Para manter a temperatura interna fixada em 0°C e a umidade baixa, devemos trabalhar com um Dt aproximado de 7K a 9K. Para manter a umidade relativa entre esse valor, a evaporação do refrigerante deve ser de  -9°C.

A mesma unidade selecionada acima, evaporando a -6°C produzirá 5.770kcal/h, só irá produzir evaporando na condição de -9°C e Dt de 9K,  5.095kcal/h, capacidade inferior à necessidade da câmara e, portanto, deveríamos selecionar um modelo maior para o sistema.

Para esse caso específico, o evaporador também deverá ser substituído por um modelo menor  FBA6170E que irá produzir 5.649Kcal/h evaporando a -9°C e Dt aproximado de 9K.

Quanto maior o Dt maior capacidade terá o evaporador (limitado à condição de operação do sistema e a capacidade do compressor)

 

CONDIÇÃO DE OPERAÇÃO COM Dt MENOR

Para uma mesma capacidade de câmara, mas com alta U.R entre 85% e 95% usamos Dt de 4K a 5K câmara para vegetais, produtos agrícolas como flores. Exemplo: milho verde, uvas, aspargos, etc.

Para a temperatura interna de 0°C fixado no controlador devemos ter a evaporação do refrigerante em -4°C e um Dt de 4K.

O mesmo modelo de unidade condensadora FRM350X6 selecionado para esse projeto evaporando a -4°C produzirá 6.171kcal/h e, portanto, capacidade superior à carga térmica da câmara, neste caso ficaria com folga na unidade.

Para seleção do evaporador com menor Dt, teremos que aumentar o tamanho do modelo.

Inicialmente, selecionamos o evaporador FBA6250E adequado para a carga térmica do sistema e balanceado com a unidade condensadora FRM350X6.

A conta ficaria assim:

Capacidade de catálogo do evaporador x Dt desejado para a câmara/Dt.de catálogo 5.772kcal/h x 4/6 = 3.848kcal/h

Veja que nesta condição de menor Dt o evaporador ficaria pequeno para a carga térmica dessa câmara e teríamos que especificar outro modelo maior.

O modelo selecionado deverá ser o modelo FBA6370E, que com o Dt de 4k irá produzir 5.673kcal/h.

Veja que operando com Dt o evaporador produzirá menor capacidade, tivemos que instalar dois modelos acima.

Sugerimos que nos seus próximos projeto pense nisso ao selecionar os equipamentos para a sua instalação.

 

Resumo:

Dt maior câmara mais seca, evaporadores menores e compressores maiores.

Dt menor câmara mais úmida, evaporadores maiores e compressores balanceados para o evaporador.

Cálculo de carga térmica

Colunas, Fernando Coelho    22/05/2014   

Carga Térmica é o total de calor a ser removido do ambiente e dos produtos que serão refrigerados (câmara), que é proveniente de:

 

1.1 – Carga de Transmissão (Q1).

 

É o calor que penetra na câmara pelas paredes, teto e piso.

 

Q1 = U. A (Te – Ti). 24h Kcal/24h

Q1 = Carga total

A = Área de troca de calor (m2)

U = Coeficiente global de transmissão de calor em (kaca/h. m². °C)

Te – Ti = Dt temperaturas externa e interna respectivamente (°C)

 

1.2 – Calor do produto (Q2).

 

A)    Calor removido no resfriamento

B)    Calor removido no resfriamento até a temperatura de início de congelamento.

C)    Calor removido no congelamento

D)    Calor removido na redução de temperatura entre o início de congelamento até o valor final desejado.

Qa = m. C1. (t1 – t2)

Qb = m. C1. (t1 – t)

Qc = m  L

Qd = m . C2. (t – tf)

 

Onde:

Q – Calor removido (kcal)

M – massa do produto (Kg)

C1 – Calor específico

T1 – Temperatura inicial do produto

T2 – Temperatura a que se que levar o produto no resfriamento (°C)

T – Temperatura de início do congelamento do produto ((°C)

L – Calor latente para congelamento do produto (Kcal/Kg)

C2 – calor específico do produto abaixo do ponto de congelamento (Kcal/Kg.°C)

Tf – temperatura final a que se quer levar o produto no congelamento.

 

1.3 – Carga de Infiltração (Troca de Ar) (Q4)

 

É o calor que entra na câmara proveniente da abertura de portas e outras aberturas.

 

Q4 = n. V. Dt (Kcal/24h)

 

N = Numero de trocas de ar por 24h, dependendo do tamanho da câmara

V = Volume da câmara (m³)

Dt = Ganho de energia por m³ de câmara dependendo das temperaturas e umidades relativas interna e externa (Kcal .m³)

 

1.4 – Carga por embalagens:

 

Fórmula:

 

Q = m x Cpe x Dt em Kcal/h

 

Onde:

M = massa da embalagem (Kg)

Cpe = calor específico do material da embalagem (Kcal/Kg.°C)

Dt = Diferença das temperaturas externa e interna (°C)

 

OBS: Se a quantidade estimada de material utilizado na embalagem do produto não atingir 10% do peso bruto que entra na câmara, não é necessário o cálculo devido à embalagem. Isso se o congelamento não for rápido.

 

Normalmente esta carga térmica adicional é acrescentada quando os produtos a serem resfriados / congelados são, por exemplo: leite, cerveja, ou outros produtos engarrafados / embalados e caixas.

 

Para ajudar alguns tipos mais comuns de embalagens.

 

Tipo de embalagem Calor específico (Kcal/h/Kg.°C)

Alumínio 0,2

Vidro 0,2

Aço 0,1

Madeira 0,6

Papelão/Cartão 0,35

Caixas plásticas 0,4

 

1.5 – Carga por pessoas (Q6).

 

Q6 = N. T. g (Kcal/24h)

N = numero de pessoas

T = tempo de permanência no interior da câmara.

G = Kcal/h pelo tipo de permanência de pessoas

 

1.6 – Carga de Iluminação Q7.

 

Q7 = P. A. 0,86. nh ( Kcal/24, Q=P x 860(kcal/h) x tempo de iluminação

Pode-se utilizar 250 Kcal/h para cada 100m²

 

1.7 – Carga por motores Q8.

 

Q8 = n. 632,41. nh (Kcal/24h

 

N = Potência dos motores (CV).

 

Nh = Número de horas dos motores ligados por dia na câmara.

 

1.8 – Carga térmica total QT.

 

É a soma de todas as cargas parciais.

 

QT = somatória Q1 à (Kcal/24h) ou Qt = Q / X (Kcal/h), onde X pode variar de 16 a 22.

 

Para simplificar o cálculo e planificação das cargas térmicas, a Heatcraft do Brasil LTDA disponibiliza um Software (SR2005 e 2011) para auxiliar este trabalho. Todos os dados e tabelas necessários para o cálculo de carga térmica de câmaras estão nesse Software.

 

Recomendamos que ele seja utilizado como referência da carga térmica em refrigeração comercial e conservação de produtos frigorificados e perecíveis.

 

 

2 – NOÇÕES DE VAZÃO DE AR EM CÂMARAS FRIGORÍFICAS

 

2.1 – Importância do número de trocas de ar no cálculo de carga térmica e na seleção dos equipamentos.

 

2.2 – Após determinarmos a carga térmica, devemos proceder ao selecionamento dos equipamentos corretos para o sistema, tendo como referência o tipo de trabalho e operação da câmara.

 

Dados a serem levados em consideração para especificar os equipamentos:

2.1.1 – Balanceamento dos equipamentos

2.1.2 – Diferencial de temperatura (Dt)

2.1.3 – Controle de capacidade e segurança do sistema

2.1.4 – Tipo de operação e fluxo de ar.

2.1.5 – Característica dos produtos a ser refrigerados.

Diferença de temperatura recomendado (Dt) para câmaras e classes de produtos (evaporadores de ar forçado).

 

Classe Dt U. R. Aprox. Classes dos produtos

1 4°C a 5°C 90%Armazenamento de vegetais, produtos agrícolas, flores, gelo sem embalagem e câmaras para resfriamento.

2 6°C a 7°C 80, 85%

Armazenamento frigorificados em geral e refrigeração, alimentos e vegetais embalados, frutas e produtos similares, produtos que requerem menores níveis de umidade relativa que os produtos da classe 1.

3 7°C a 9°C 65, 80%Cerveja, vinho, produtos farmacêuticos, batatas, cebolas, frutas de casca dura como: melão. Produtos embalados. Estes produtos requerem U.R. moderada.

4 9°C a 12°C 50, 65%Sala de preparo e processo, corte, armazém de cerveja, doces, armazenagem de filmes, estas aplicações necessitam de baixa umidade relativa e não são afetadas pela umidade.

 

3 – NÚMERO DE TROCAS DE AR NECESSÁRIAS PARA CADA APLICAÇÃO.

 

3.1 – Para evaporadores de câmaras de armazenamento e conservação de produtos em geral e as de conservação de congelados, não há um critério para a velocidade e a quantidade exata de trocas de ar dentro da câmara, o total de ar sugerido seria de 40 a 80 trocas/h.

Para fazer este cálculo, utiliza-se a seguinte formula.

 

Trocas de ar = vazão em m³/h /volume interno da câmara.

 

A vazão inclui todos os evaporadores em funcionamento na câmara.

A equação descarta a movimentação de ar que é induzido pela descarga de ar do evaporador, ou seja, o maior volume da câmara só é usado se o produto e o equipamento ocupam mais de 10% do volume. Aplicações especiais tais como câmaras de corte e câmaras de maturação de banana têm limites desejados mostrados na tabela abaixo.

 

A tabela mostra as quantidades mínimas e máximas de trocas de ar.

 

Tipo de aplicaçãoNúmero de trocas de ar recomendada

Número de trocas de ar recomendada

Mínimo Máximo

Conservação de congelados 40 80

Conservação de resfriados 40 80

Câmaras de corte 20 30

Câmara de resfriamento de carne 80 120

Maturação de banana 120 200

Armazenamento de frutas e vegetais 30 60

Túneis de congelamento rápido 150 300

Salas de processo 20 30

Armazenamento de carne sem empacotar

30 60

Para uma correta conservação dos produtos no interior da câmara, todos os dados observados acima devem ser considerados e também a capacidade útil da câmara para cada tipo de trabalho, produtos congelados e resfriados. Para cada tipo de produto, temos uma densidade para utilização por m³, (Ver tabela). Para um bom acondicionamento de produtos no interior da câmara sugerimos a utilização de 70% do espaço útil da câmara frigorífica.

O volume de ar a ser movimentado em função da carga térmica pode ser verificado com a seguinte fórmula.

 

Q = V. d . c. (Dt).

Q – Carga térmica a ser retirada.

 

V – Volume do ar a ser deslocado.

 

D – Densidade do ar.

 

C – Calor específico do ar.

 

Dt – Diferença de temperatura entre o Ar de entrada e saída no evaporador.

 

Um maior (Dt) para uma mesma carga térmica tem-se menor volume de ar circulado. No entanto, a este (Dt) maior corresponde um menor fator de calor sensível e, portanto, maior possibilidade de perda de peso dos produtos a ser refrigerados. De forma contrária, um grande volume de ar através do evaporador com adequada superfície de troca de calor será favorável para uma alta umidade e menor perda de peso dos produtos a ser refrigerados.

 

EXEMPLO RESUMIDO DE CÁLCULO DE CARGA TÉRMICA DE UMA CÂMARA.

 

DADOS:

- Temperatura externa: 35°C

- Temperatura interna: -18°C

- Unidade relativa: 60%

- Dimensões internas: 3m x 4m x 2,5m

- Tensão disponível; 220 v, 3F

- Material do isolamento da Câmara: painel pré-fabricado de EPS 200 mm

- Produto: peixe fresco já congelado

- Embalagem: sim

- Movimentação diária: 3.000kg/24

- Ocupação total estática: 7.500kg

- Presença de calor e fonte de calor: sim

- Temperatura de entrada do produto: -8°C

- Número de pessoas: 2 pessoas permanecendo 3 horas

 

CÁLCULOS

 

Transmissão de calor: Parede, teto e piso:

Dt = (temp. externa – Temp. interna), (35°C –(-18)) = 53°C

Dt = 53°C

 

- Piso: (larg.) x (comp.) x (fator tabela 1)

4m x 3m x 190 = 2.280 kcal/24h

 

- Parede: (larg.) x (alt.) x (fator tabela 1) x 2

- 4m x 2,5m x 190 x 2 = 3.800Kcal/24h

 

- Parede: (comp.) x (alt.) x (fator tabela 1) x 2

- 3m x 2,5m x 190 x2 = 2.850 kcal/24h

 

- Teto: (larg.) x (comp.) x (fator tabela 1)

- 4m x 3m 190 = 2.280 kcal/24h

 

- Soma total das cargas disponíveis = 11.210 kcal/24h

 

INFILTRAÇÃO DE AR

 

- Volume: (larg.) x (comp.) x (alt.) x (fator tabela 2b) x (fator tabela 3)

- 4m x 3m 2,5m 13 x 35,3 = 13.767kcal/24h

 

CARGA TÉRMICA DIÁRIA = Soma disponíveis + troca de Ar

- 11.210kcal/24h + 13.767 kcal/24h = 24.997 kcal/24h

 

CARGA TÉRMICA DO PRODUTO (Temperatura conservação = -18°C)

 

- (Movimentação diária) x (Redução de temp.) x (calor esp. AB – Tab. 4C, col. 4)

3.000 kg/24h x 10°C x 0,45 kcal/kg°C = 13.500 kcal/24h

 

CALOR DE OCUPAÇÃO (Pessoas)

 

- (Nº de pessoas x fator tabela 5) x (horas reais permanência)

2 x 238 kcal/h x 3 = 2.028 kcal/24h

 

ILUMINAÇÃO (10 watts/m²)

- (larg.) x (comp.) x (10) x (horas reais ) x (fator de conversão)

3 x 4 x 10 x 3 x 0,86 = 309,6 kcal/24h

 

DIMENSIONAMENTO

Carga total diária =∑ de todas as cargas térmicas:

 

Total diária = 40.814,6kcal/24h

Total diária: 16h = 2.551 kcal/h

Fator de segurança (10%) = 255 kcal/h

Carga térmica total final = 2.806 kcal/h

Vantagens de uma instalação de boa qualidade

Colunas, Destaque, Fernando Coelho    29/04/2014   

Cada vez mais supermercados e outros tipos de estabelecimentos que necessitam de ambientes refrigerados e climatizados precisam de equipamentos que funcionem de forma correta, continua e com melhor qualidade para para transformar energia elétrica em energia térmica para a conservação de produtos perecíveis que hoje são muito utilizados pelos consumidores e clientes.

Para o comerciante estes equipamentos tem que oferecer o melhor custo beneficio para  atender bem ao cliente e gerar receita para o negócio, pois os equipamentos frigoríficos tem uma participação importante no consumo total de energia de uma loja,   aproximadamente 70% desse consumo são dos compressores, câmaras e balcões frigoríficos.

O aumento da eficiência energética dos equipamentos irá possibilitar um melhor COP (coeficiente de performance) que está diretamente influenciado pela forma como os equipamentos foram previamente selecionados e como são realmente instalados e utilizados.

Desta forma, a melhoria da eficiência energética deve ser analisada desde a fase do projeto, da instalação, através da escolha de soluções técnicas e equipamentos mais eficientes do ponto de vista energético.

Para o bom funcionamento dos equipamentos para refrigeração em um estabelecimento, alguns passos importantes devem ser seguidos desde a concepção do projeto até a sua utilização final, podemos dividir este processo em 4 partes:

 

1 – Projeto (levantamento de carga térmica e layout).

2 – Montagens (interligação de todos os componentes necessários para o funcionamento).

3 – Operações (utilização correta pelo cliente final).

4 – Manutenção preventiva e corretiva.

 

Pequenos detalhes nestas fases podem fazer a diferença para o usuário e cliente final como:

Melhoria significativa na durabilidade dos equipamentos.

Menor custo de manutenção e maior confiabilidade do sistema.

Facilidades na operação.

Menor consumo de energia.

Melhor conservação dos produtos refrigerados armazenados.

Aumento das vendas de produtos refrigerados na loja.

 

Detalhes que às vezes não são levados em consideração como um bom subresfriamento do líquido refrigerante de 6 a 11 graus, superaquecimento total do vapor de 10 a 12 graus retornando ao compressor podem gerar um menor consumo de energia como também diminuem os riscos de falhas precoces nos compressores.

Um exemplo mais simples é quando se tem um sistema trabalhando equilibrado em boas condições termodinâmicas, razão de compressão ou taxa de compressão adequada para operação do compressor. Entende-se por razão de compressão o quociente entre a pressão de alta (condensação) e a pressão de baixa (evaporação).

Atualmente, os equipamentos são concebidos com tecnologia para terem vida útil maior sem muitas interrupções, mas não são imunes a falhas se não forem bem montados, operados e contarem com uma boa manutenção preventiva.

Um exemplo prático pode ser feito em uma loja pequena, em média 1200m2 que venha a ter uma capacidade instalada de 30.000kcal/h de resfriados e 15.000kcal/h de congelados.

Considerando estes equipamentos trabalhando a plena carga, geram um consumo de energia elétrica entorno de 38KWh máximo, isto só os compressores operando, sem contarmos as resistências elétricas dos evaporadores que também tem um grande consumo quando estão em operação de degelo.

Tempo de operação em horas por dia 18h x 38KW x 30 dias = 20.520KW mês. Se considerarmos o preço do KWh para fornecimento de 220V  3F = R$ 0,24, teremos uma conta de energia mensal no valor = R$ 4.924,80, acrescentamos a este valor o valor do ICMS 25% que é cobrado na conta temos: R$ 4.924,80 x 25% = R$ 6.156,00.

Com uma boa instalação e boas práticas na operação do sistema, o consumo de energia poderá ter uma redução de no mínimo 10%, o que gera uma economia importante para o usuário final (estabelecimento) que ao longo da utilização e vida útil dos equipamentos, resulta em valores expressivos chegando até amortizar o valor pago pelo equipamento comprado.

No exemplo acima a economia seria de R$ 615,00 mensal e ao longo do ano = R$ 7.387,00. A vida média do equipamento em torno de 6 a 8 anos geraria uma economia de aproximadamente R$ 44.280,00. Isto sem contarmos com a depreciação rápida dos equipamentos se forem mal instalados.

Cálculos realizados apenas para operação dos compressores (modelos Scroll e semi-hemetico) se este procedimento for estendido também para os evaporadores e balcões, a economia poderá ultrapassar os 10%.

Por este motivo destacamos que o usuário final deve levar em consideração estes conceitos, na hora de comprar e instalar seus equipamentos, porque o barato pode sair muito caro depois.

Aliado as boas práticas, recomendamos também, um contrato de manutenção preventiva entre o usuário final e o mecânico que poderá oferecer uma maior confiabilidade no funcionamento do sistema.

É necessário também, que os técnicos e mecânicos de refrigeração participem de cursos de especialização junto aos fabricantes, que normalmente oferecem  cursos e palestra de conscientização das boas práticas na instalação e manutenção.

Refrigeração na desumidificação

Colunas, Destaque, Juliano Leitão    27/03/2014   

Dentre várias aplicações da refrigeração que nós nem imaginamos, está o controle de umidade em processos industriais que abrangem desde o cafezinho nosso de cada dia até grandes processos frigoríficos. Para o envaze do pó de café, do achocolatado, do leite em pó, sopas em pó, sucos concentrados, enfim, vários tipos de produtos que nos deparamos diariamente e nunca imaginaríamos existe o uso da refrigeração. Este processo assegura a originalidade dos sabores e prolonga a validade dos produto. A desumidificação não existe se não houver a refrigeração.

Segundo Jurandir Januário Jr., diretor de operação da Ecotech, a refrigeração é um ponto primordial em processos de desumidificação. “Sempre que falamos em resfriamento estamos falando de sistemas de refrigeração integrados no equipamento. A Ecotech, sempre que possível, opta por sistemas com expansão direta; para isso temos tido o suporte da Heatcraft colaborando com a seleção mais adequada para cada caso/aplicação”, afirma.

Existem basicamente dois tipos de sistemas de desumidificação. O primeiro, usado em muitos casos, utiliza somente o resfriamento somado ao reaquecimento para chegar no nível de controle de umidade desejado. O segundo, usado em processos industriais mais rigorosos, onde não é possível trabalhar com resfriamento + reaquecimento e/ou essa configuração torna-se ineficiente, utiliza uma a solução com rotor dessecante. Assim consegue-se atingir níveis de controle superbaixos com estabilidade e precisão.

Em processos que utilizam rotor dessecante, sempre se observa a possibilidade de trabalhar com sistemas de resfriamento combinado. A combinação do resfriamento + rotor dessecante é sempre uma boa opção; sabendo balancear os dois sistemas se consegue chegar ao nível máximo de eficiência para o equipamento.

Sistemas com 100% de tomada de ar externo invariavelmente precisam de um pré-resfriamento do ar antes de passar pelo rotor dessecante. Além de ter a função de “ajudar” no controle da umidade, também se usa muitas vezes o resfriamento para controlar a temperatura após o rotor do dessecante, ou seja, a temperatura que será insuflada na área controlada.

Enfim, cada processo tem a sua peculiaridade e o resfriamento tem parte importante no tratamento do ar. A principal função da refrigeração em processos de desumidificação é permitir que módulos de resfriamento atuem em conjunto com outros módulos de forma a 

otimizar a performance do equipamento e garantir os níveis de controle desejados para o processo.

Brasagem na refrigeração – Compreendendo os conceitos

Artigos Técnicos, Destaque, Harris    04/09/2014   

A brasagem é um processo muito técnico e de fundamental importância nos sistemas de refrigeração e ar condicionado, que são sistemas hermeticamente fechados. A presença de qualquer tipo de vazamento irá provocar a interrupção do processo de refrigeração, perdendo o equipamento sua principal função. Vazamento, além de um problema técnico grave, é também um contaminante ambiental uma vez que o gás refrigerante será dispensado na atmosfera e um desperdício financeiro, podendo ainda ser agravado quando o sistema de refrigeração é empregado na conservação de alimentos.

Muitos treinamentos têm sido realizados por diversas empresas no Brasil com objetivo de melhorar a qualidade e conhecimento do profissional de refrigeração no Brasil, porém há sempre uma grande dificuldade em realizar treinamentos de qualidade para o processo de brasagem. Muitas vezes escolas de aprendizagem industrial são chamadas para ministrar treinamentos, porém realizam uma mistura danosa entre os conceitos de soldagem e brasagem, fazendo com que os treinamentos gerem mais dúvidas que aprendizado.

Para contribuir na dissipação de conhecimento de qualidade e confiável sobre brasagem, a Harris lança um conjunto de artigos técnicos a serem publicados em diversos meios, artigos esses escritos com base em um extenso know-how acumulado em mais de 100 anos de história.

Brasagem é um processo de união de materiais metálicos e não metálicos através do aquecimento das partes a serem unidas a uma temperatura superior a 450ºC e inferior a menor temperatura de fusão dos mesmos, com a adição de uma liga metálica em estado líquido, a qual molha e flui sobre as partes aquecidas, correndo pelo efeito da capilaridade para o interior da folga, tornando-se uma união sólida a resistente após o resfriamento.

Para que a brasagem seja efetivamente compreendida, é preciso conhecer e compreender os três fenômenos físicos que ocorrem e interagem no processo de brasagem, são eles:

Umectação, também conhecida como molhabilidade, molhagem ou fluidez é compreendida como o escorrimento ou fluidez do metal de adição líquido sobre a superfície aquecida. Isso ocorre através do mesmo mecanismo pelo qual uma gota de água ao entrar em contato com um vidro limpo se espalha sobre ele formando uma fina película.

A umectação ocorre quando a parte sólida tem a capacidade de romper a tensão superficial que mantem as moléculas do líquido juntas, gerando um “espalhamento” desse líquido sobre essa superfície sólida. O efeito da umectação pode ser visto ao se observar a água dentro de um copo de vidro, onde podemos ver duas linhas, sendo a inferior o nível da água no copo e a superior a “linha de umectação”, onde a água se espalha sobre o vidro acima de seu nível. Esse mesmo efeito é o que permite encher um copo ao ponto de o nível da água estar acima do copo sem que o mesmo transborde.

Transferindo todos esses conceitos e exemplificações ao processo de brasagem, percebemos a ocorrência da umectação quando uma gota de metal líquido atinge o tubo aquecido e escorre, flui por esse tubo.

Quando um refrigerista diz: – Essa solda corre mais, ou essa solda corre menos. Ele está, mesmo sem saber, se referindo à capacidade de umectação desse metal de adição.

E o que é necessário para se obter uma adequada umectação no processo de brasagem?

São necessários o completo atendimento a 3 requisitos:

1. Compatibilidade entre os materiais envolvidos. Não é qualquer produto que molha qualquer produto. Quer um exemplo? Tente observar se há umectação da água em um copo plástico descartável, você verá que não. Na brasagem é preciso selecionar o adequado metal de adição, também chamado de metal de solda, para o tipo de material dos tubos a serem unidos. Exemplo: tente efetuar a brasagem de tubos de alumínio com o uso de solda prata, verás que é impossível;

2. Limpeza, a limpeza é um requisito mais do que importante para o processo de brasagem, ela é FUNDAMENTAL, sem a completa limpeza dos tubos e da vareta de solda, será impossível se obter uma brasagem de qualidade;

3. Aquecimento uniforme de toda a região de brasagem. Só existirá umectação entre o líquido e o sólido, não haverá umectação entre dois sólidos. Como o metal de adição é sólido à temperatura ambiente, é necessário aquecimento para que esse se transforme em líquido, porém deve-se ter em mente que o aquecimento deve ser aplicado nas partes a serem brasadas e essas devem provocar a fusão do metal de adição, fazendo assim com que esse permaneça no estado líquido e flua por toda a região de brasagem. Isso significa que o aquecimento deve ser distribuído de maneira uniforme em toda a junta e aplicado de maneira indireta no metal de adição, sob pena de provocar a perda de elementos do metal de adição por volatilização, obtendo-se assim uma união com porosidade, frágil e altamente suscetível a vazamentos.

Capilaridade, é o fenômeno que faz com que o metal de adição não flua, escorra, para qualquer lugar aquecido, mas sim para dentro da folga existente.

Capilaridade é uma força física gerada pela pequena distância entre duas superfícies sólidas que faz com que um líquido que tenha capacidade de umectação dessas superfícies sólidas corra e preencha essa pequena distância.  Portanto, podemos concluir que a capilaridade só existe se a umectação existir.

Muito se pergunta se a capilaridade também atua na vertical ascendente e se ela é capaz de vencer a força de gravidade. A resposta é sim, a capilaridade atua em qualquer sentido e é muito mais forte que a força de gravidade, desde que seus requisitos sejam respeitados, são eles:

A manutenção de um folga regular adequada à relação de viscosidade e densidade do líquido. Na brasagem, com os metais de adição comumente utilizados, essa folga obedece ao gráfico abaixo:

 

 

 

Observando o gráfico anterior, concluímos que a folga deve permanecer entre 0,05 e 0,20 mm para que se obtenha uma força de capilaridade adequada. Essa folga refere-se a distância entre duas paredes, quando falamos em tubos, a folga no diâmetro deve ser entre 0,10 e 0,40 mm, sendo ideal mantê-la o mais próximo possível de 0,20 mm.

 

Difusão Molecular, quando o metal de base é aquecido, esse se dilata devido ao aumento de tamanho de suas moléculas, formando espaços microscópicos entre elas, por onde o metal de adição líquido irá fluir e penetrar, ao se resfriar a contração existente entre as moléculas do metal de base aprisiona o metal de adição em seu interior, sendo impossível sua remoção. De maneira mais simples, a difusão molecular é o meio pelo qual metal de adição adere ao metal base.

Todos os três princípios explicados são fundamentais à boa qualidade de brasagem, mas são facilmente impactados de maneira negativa se boas práticas de brasagem não forem adotadas. Portanto, o bom profissional deve sempre:

Efetuar a correta preparação da junta, dedicando muito mais tempo à sua preparação que à sua execução.

Uma junta bem preparada deve, antes de tudo, ter a folga correta. Sendo assim evite improvisos e disponha sempre das melhores ferramentas para expansão de tubos e preparação de junta, isso é um investimento e não uma despesa. Folgas irregulares ou exageradas gastam mais metal de adição e é um dos maiores geradores de problemas de vazamentos, é o típico “barato que sai caro”.

Investir tempo na limpeza dos tubos, não realize a brasagem sobre um tubo sujo de óleo. Na correção e reparo de vazamentos sempre haverá óleo sobre a junta, uma vez que esse é miscível no sistema. O óleo, mesmo que evaporativo irá deixar resíduos de carbono no tubo, o qual é péssimo para a brasagem, pois atua como desmoldante, dificultando ou até impossibilitando a umectação e, consequentemente a capilaridade e a difusão molecular. Remova todo óleo, gordura, oxidação, poeira e rebarba, realize a brasagem imediatamente após finalizar a limpeza.

Realizar a montagem e posicionamento dos tubos com máximo de cuidado, de maneira a mantê-los alinhados e livres para a correta acomodação enquanto o metal de adição flui para o interior da junta.

Aquecer a junta com movimento constante do maçarico, de forma a distribuir o aquecimento de maneira uniforme, evitando aplicar a chama diretamente sobre a vareta. Deixe que o calor do tubo realize a fusão da vareta e enquanto esta flui, mantenha o aquecimento sobre a sobreposição (bolsa) sempre movimentando o maçarico.

Essa é o primeiro de uma série de 8 artigos técnicos que a Harris publicará no Portal Refrigerando em parceria com a Heatcraft, em cada um deles traremos dicas práticas pra ajudar o profissional de refrigeração a melhorar sua técnica e a qualidade do seu serviço.

Harris, compromisso com a qualidade, compromisso com você.

Vantagens na utilização de motores eletrônicos em condensadores

Artigos Técnicos, ebm    01/07/2014   

O que é um condensador?

Condensador, como o próprio nome já diz, é um equipamento utilizado para promover uma mudança de estado, por exemplo, no circuito de refrigeração, um condensador é utilizado para resfriar o fluído refrigerante fazendo com que sua temperatura baixe e, por fim, condense novamente para forma liquida. Confira na figura abaixo.

 

Ciclo de refrigeração

Para aplicação em larga escala na refrigeração, tanto no setor industrial quanto no comercial, o princípio é o mesmo e existem duas partes fundamentais: o lado Frio, onde estão instalados os evaporadores, e o lado Quente, onde estão os condensadores, como mostrado na figura. O fluído refrigerante que passa pelo compressor sai em alta pressão e alta temperatura. A função do ventilador instalado no condensador é de forçar a passagem do ar através do aletado retirando o calor do fluído para que ocorra a mudança de estado de vapor para estado líquido.

 

Com o uso de ventiladores convencionais AC, que funcionam a 100% da capacidade, a alta vazão de ar faz a troca térmica rapidamente abaixando bruscamente a pressão do sistema, o que gera maior desgaste nos demais componentes do sistema devido às oscilações constates de pressão. Além de gerar picos de consumo por serem acionados diretamente a 100% de sua capacidade de vazão, os ventiladores aplicados em condensadores representam 22% de todo o consumo do sistema de refrigeração. Para obter um menor consumo a ebmpapst lançou no mercado ventiladores eletrônicos para essa aplicação.

 

Motor eletrônico – Aplicação em condensadores

Unidades Condensadoras podem ter seu ciclo de trabalho controlado com a aplicação de ventiladores eletrônicos ebmpapst, trazendo inúmeros benefícios para o sistema, como redução da variação da pressão do fluído devido a trabalhar com modulação de velocidade por meio da variação de pressão, fazendo com que o sistema trabalhe mais equilibrado, economizando energia nos ventiladores, pois não é necessário operar no sistema on-off, que consome mais energia se comparado ao sistema com modulação .

 

 

Todo o conjunto em uma única peça com sistema de modulação de velocidade integrada, proteções contra falta de fase, bloqueio do rotor e sistema de partida suave, são benefícios  que diminuem a necessidade de manutenção, causando um melhor aproveitamento da energia consumida pelo sistema, além de um reduzido nível de ruído para instalações críticas onde os equipamentos são aplicados. O gráfico apresentado na Curva comparativa de Nível de ruído AC x EC compara o nível de ruído em função da capacidade de vazão e mostra que há uma redução de 50% na vazão e uma diminuição de -15 (dB) no nível de ruído.

 

Vantagens do motor Eletrônico

Variação de velocidade integrada – Durante o dia opera em rotação máxima, oferecendo excelente capacidade do condensador e durante a noite opera em baixíssima rotação, oferecendo o silêncio (nível de ruído) necessário a noite;

Filtro EMC – Harmônica incorporada – não gera ruído para a rede;

Proteções integradas ao motor (falta de fase e bloqueio do rotor);

Baixo consumo de energia através do sistema de modulação constante;

Melhora a estabilidade do sistema do sistema de refrigeração;

Formas simples de controle;

Não gera picos de partida;

Melhor troca térmica – Devido a modular todos os ventiladores e não grupos separados.

Empresas, pessoas e meio ambiente, todos ganham quando se usa a tecnologia inteligente eletrônica da ebmpapst. Além dos efeitos econômicos, pode-se esperar uma redução significativa das emissões de ruído. Em velocidades mais baixas, os ventiladores eletrônicos da ebmpapst são ainda mais silenciosos. Dificilmente sabe-se que eles estão lá.

Seleção por DT ou DTML

Artigos Técnicos, Destaque    22/05/2014   

Existe uma dúvida muito grande quando se trata de DT (Diferencial de Temperatura) eDTML (Diferencial Térmico Médio Logarítmico).

DT é a diferença real entre a temperatura de evaporação e a temperatura interna da câmara.

 

DTML é o cálculo teórico da média entre a variação de temperatura de entrada e saída do ar do evaporador, relacionada com a temperatura de evaporação.

 

Numa situação real, ou seja, num sistema de refrigeração, é possível controlar a temperatura de evaporação e a temperatura interna da câmara com facilidade. Sendo assim, temos o perfeito domínio sobre o DT do nosso sistema, garantindo a capacidade selecionada com a utilização do mesmo.

Já no caso do DTML não temos como controlar essa média entre as variações de temperatura. Suas variáveis não dependem de itens mensuráveis do sistema de refrigeração, tornando impossível garantir que a capacidade selecionada com DTML seja a mesma efetiva dentro da câmara.

A utilização da capacidade DTML em catálogos são usuais devido somente pela aplicação desse conceito por parte do mercado.

Seguindo os objetivos da empresa, instruímos os nossos clientes sobre a importância da utilização dos dados DT.

 

A figura abaixo mostra a diferença entre os dois conceitos:

A escolha errada na seleção do evaporador pode trazer sérias consequências ao funcionamento da câmara. As diferenças de desempenho podem ultrapassar 40% em relação à capacidade.

Para compreendermos o impacto na seleção do produto, vamos calcular DT e DTML em uma mesma condição:

 

• Temperatura Interna da Câmara = -4°C

• Temperatura de Evaporação = -14°C

• Temperatura de Saída do Ar = -11°C

 

Utilizando DT como nossa referencia de seleção, devemos calcular qual o DT necessário no sistema:

 

• DT = Temperatura de Evaporação – Temperatura Interna da Câmara

• DT= 10°C

 

Utilizando as mesmas condições de câmara, mas agora tendo como base DTML o cálculo seria

o seguinte:

 

 

 

DT = 10ºC (Conforme cálculo de DT)

DT2 = Temperatura de Saída do Ar – Temperatura de Evaporação

DT2 = 3º C

DTML = 5,8°C

Ou seja, utilizando um DTML igual a 5,8°C teríamos que selecionar um equipamento com DT igual a 10°C para alcançar a mesma capacidade (nas condições acima especificadas).

Existem diversas consequências ligadas à seleção por DTML do evaporador:

1. Um dos maiores impactos está na umidade relativa da câmara. Ocorrerá desidratação nos produtos estocados, principalmente em produtos com alta concentração de água como carnes, frutas, flores, etc., ou seja, o produto perde em massa final.

 

Exemplo: Coloca-se 1000 kg de frango em uma câmara de resfriados a 0°C e na retirada (após quatro dias) tem-se 900 kg. Uma perda significativa de 10% em massa e em valor (R$) da 

mercadoria devido a vazão e umidade relativa do sistema. O que seria amenizado com a seleção em DT.

2. A capacidade selecionada será menor do que a requerida, fazendo com que a câmara não alcance o funcionamento esperado, resultando em alguns casos na perda da mercadoria estocada.

3. Basicamente com o falso aumento de capacidade passa-se a utilizar um evaporador de menor tamanho e consequentemente menor vazão. Como se trata de cerca de 40% de diferença, muitas vezes a vazão do equipamento selecionado não atinge o número mínimo de trocas de ar por hora requerido pelo sistema.

4. Todos os componentes envolvidos em um ciclo de refrigeração estão parametrizados com base nas mesmas condições e capacidades. O desbalanceamento de um deles impacta diretamente no funcionamento dos demais. Justamente o selecionamento por capacidades em DTML pode vir a quebrar toda essa equalização do sistema.

Somos fabricantes de câmaras e portas frigoríficas.

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 Calculo de Carga Térmica

A importância de um calculo de carga térmica é fundamental para o bom funcinamento de uma câmara frigorifica , a quantidade de calor diária que precisa ser deslocada na câmara de refrigeração para nela manter a temperatura prescrita também nas condições de operação mais difíceis , e sempre importante avaliarmos as condições de calor através das paredes , teto e piso da câmara , diferenciarmos a as temperaturas entre ambiente externo e espaço refrigerado e da superfície da câmara em contato com o meio externo , são minimizadas por uma espessura adequada de material isolante aplicado a toda a superfície interna da câmara e por uma barreira de vapor eficaz.

 

A Importancia de um bom isolamento.   

Um dos fatores fundamentais para o bom rendimento e economia energética em uma câmara frigorífica se chama ISOLAMENTO TÉRMICO.

Em câmaras frigoríficas o isolamento tem como finalidade reduzir as trocas térmicas e manter a temperatura da parede externa isolada ou seja próximo do ambiente. 

Desta forma podemos evitar condensação ,garantir uma baixa condutividade térmica e boa resistência mecânica, hoje os tipos de isolamentos mais utilizados são os painéis tipo PUR ( poliuretanos ) e EPS ( poliestireno expandido ).Por fim vale resaltar que cada projeto é imporatnte termos todas as informações necessárias para evitarmos problemas futuros (tipo de produto, congelado ou resfriado, volume a ser armazanado, abertura de portas, incidência de luz etc...) 

Boas práticas para utilização das câmaras frigoríficas visando a racionalização de energia elétrica

1. Assim como nos balcões frigoríficos, deve-se evitar a entrada de produtos “quentes” nas câmaras frigoríficas, a grande maioria dos projetos de câmaras frigoríficas para supermercados é para produtos “pré –resfriados” e “pré – congelados”, sendo assim, as câmaras terão apenas que conservar os produtos que necessariamente terão que entrar com a temperatura próxima àquela que deve ser mantida; 

2. Evitar ultrapassar a capacidade máxima de armazenagem dos produtos ao qual a câmara foi dimensionada; 

3. Evitar misturar os produtos a serem conservados no interior das câmaras; cada produto possui uma temperatura de conservação diferente do outro; 

4. Luzes internas deverão ser apagadas quando as câmaras não estivarem sendo utilizadas; 

5. As portas das câmaras devem estar fechadas o máximo possível, uma prática errada é a de deixar a porta de uma câmara frigorífica aberta por períodos longos. Esta prática não só cria problemas para o conteúdo da câmara pela entrada de ar quente e úmido, mas também provoca o acúmulo de gelo no evaporador. Por outro lado, esse gelo excessivo impede o sistema de refrigeração de funcionar com 100% de eficiência até o próximo período de degelo. Em situações onde as portas das câmaras não podem ficar fechadas, uma boa saída é a instalação de cortinas de PVC que excluirá a necessidade constante da reposição do frio, reduzindo o consumo de energia já que a perda é mínima; 

6. Evitar obstruir a circulação do ar na saída dos evaporadores, além de não garantir a uniformidade da temperatura no interior da câmara, provocará também um maior acúmulo de gelo no evaporador; 

7. Ajustar corretamente a duração e os intervalos de degelo; 

8. Sempre observar se não há acúmulo de gelo no evaporador, havendo resistência elétrica queimada, a mesma deverá ser substituída com urgência, caso contrário poderá haver retorno de líquido na sucção do compressor; 

9. Evitar que a água do degelo fique no interior da câmara, pois além de ocupar área útil no interior da câmara com o acúmulo do gelo no piso, o mesmo fica escorregadio podendo provocar acidentes e também o sucessivo bloqueio de gelo no evaporador ocorrerá facilmente, etc.