FUNCIONAMENTO

Daniel e Raphael

Índice

Sistema de refrigeração Geladeira x freezer Funcionamento

Troca de calor Ciclo de refrigeração

Partes do freezer Termostato Compressor

Scroll; Alternativo; Classificação; Escolha.

ConceitosEficiência volumétricaCapacidade frigorífica

Freezer ultra baixa temperatura

Especificações técnicas

Referências

Sistema de refrigeração

Provocam o resfriamento de interiores (ar condicionados, refrigeradores, freezers)

Principais objetivos: Armazenagem de alimentos (evitar ação de bactérias e surgimento bolor ou fermentação), manter temperatura estável em ambientes e equipamentos eletrônicos

Geladeira x Freezer

Funcionamento equivalente Freezer possui um evaporador maior

para manter a temperatura em -20°C, por isso o motor compressor é mais potente (comprime maior quantidade de freon 12 do que a geladeira)

Troca de calor

Segunda Lei da termodinâmica: Troca de calor é sempre do sistema mais quente para o mais frio

O freezer como o refrigerador faz a troca de calor do sistema mais frio (interior da geladeira) para o mais quente (meio externo)

Compressor fornece energia ao realizar o trabalho mecânico sobre uma substância refrigerante

Ciclo de refrigeração

Partes do freezer

G – Condensador H – Cabo de força I – Termostato ajustável J – Fio terra L – Compressor (motor)

Termostato

Regulador automático de temperatura Aciona o motor para compressão e

descompressão do gás

Compressor Scroll (espiral)

São herméticos; São mais silenciosos e vibram menos que os similares para uma

mesma potência; Aplicações: Sistemas paralelos para supermercados, tanques

refrigerados de leite, transporte automotor de carga refrigerada e containeres marítimos.

Clique na figura

Compressor - Alternativo Conjunto de pistão e cilindro; O pistão se desloca em movimento alternativo, aspirando o gás num

curso, comprimindo e descarregando-o no curso de retorno Primeiros usados comercialmente na refrigeração industrial Rotação: 120 a 3000rpm (mais modernos) Divididos: Abertos, semi-herméticos e herméticos Aplicações: Pequenos sistemas de ar condicionado e refrigeração

Compressor - Alternativo

Abertos: Eixo de acionamento fica fora da carcaça para se aclopar um

motor de acionamento; Para altas potências; Manutenção mais fácil.

Semi herméticos: Apresenta cabeçote removível, permiti manutenção das

válvulas e dos êmbolos do compressor; Para médias potências;

Herméticos: Difícil vazamento de refrigerante, pois não possuem parafusos; Descartáveis; Funcionamento mais silencioso; Óleo age como refrigerante, isolante e lubrificante do motor;

Compressor - Alternativo

A compressão é dividida em três fases:Admissão;Compressão;Descarga.

Compressor - Alternativo Parâmetros que devem ser observados:

Capacidade; Eficiência energética; Nível de ruído; Faixa de temperatura de evaporação e condensação; Tensão; Corrente; Frequência.

Compressor - Classificação

Classificação quanto a aplicação: LBP - Low Back Pressure (baixa pressão de retorno) - Baixa

temperatura de evaporação. MBP - Medium Back Pressure (média pressão de retorno) -

Média temperatura de evaporação. HBP - High Back Pressure (alta pressão de retorno) - Alta

temperatura de evaporação.

Compressor - Escolha

Depende do elemento de controle: Tubo capilar: Pressões do lado de sucção e descarga se

equalizam durante a parada do compressor. Necessita de um motor com baixo torque de partida. LST - Low Starting Torque

Válvula de expansão: Só há fluxo de refrigerante pela válvula se o compressor estiver ligado, logo as pressões entre a sucção e descarga não equalizam. Necessita de um motor com alto torque de partida. HST - High Starting Torque

Depende da temperatura de evaporação: A absorção de calor pelo refrigerante vai depender da

temperatura de evaporação. A densidade do gás é baixa em temperaturas baixas e, portanto, somente uma pequena quantidade de calor poderá ser absorvida durante a evaporação. Se a evaporação ocorrer a uma temperatura mais alta, por exemplo, 0°C, a pressão e a densidade aumentarão e a quantidade de calor será maior.

Compressor - Escolha

Modelo FFU da embraco. Para maiores capacidades frigoríficas

Modelo EMI da embraco

Os compressores abaixo utilizam motor LST, adequado para sistema de refrigeração com tubo capilar, capacitor de partida para evitar problemas com a rede elétrica ou pressões desequalizadas

O sistema ao qual o compressor será montado deve ser desenvolvido e adequadamente preparado para uso com R 134a e óleo éster, ou seja, sem resíduos alcalinos, clorados, umidade, ceras, graxas e parafinas.

Eficiência volumétrica

Diagrama pressão – volume de um ciclo de compressão ideal

Eficiência volumétrica

100, xVV

VV

AC

BCmv

100xVV

Vr

AC

Am

Analisa o desempenho do compressor; Depende das propriedades termodinâmicas do refrigerante e das

caracterísiticas construtivas do compressor; Eficiência volumétrica real associa todos os efeitos; Eficiência volumétrica efetiva:

Eficiência volumétrica de espaço morto:

Fração de espaço morto:

Resulta em:

Diagrama pressão – volume de um ciclo de compressão ideal

1100,

A

Bmmv V

Vr

Capacidade frigorífica Volume deslocado:

D – Diâmetro do cilindro (m); L – Curso do êmbolo (m); Z – Número de cilindros do compressor; i – Indica o efeito i=1 simples efeito, i=2 duplo efeito; N – Número de rotações do compressor (rpm); 60 – Fator de conversão de rpm para rph.

Eficiência volumétrica real: Depende da quantidade de fluido refrigerante que está sendo deslocado. Esta

quantidade depende da quantidade de cilindros, rotação, dimensões do cilindro Fluxo de massa deslocado pelo compressor em um sistema frigorífico será

convertido em capacidade frigorífica pelo evaporador do sistema. O fluxo real de massa que um dado compressor pode deslocar é calculado pela seguinte equação:

Capacidade frigorífica:

v

)/(60.....4

. 32

hmNiZLD

VD

FPTVVR ...

)/(. hkgV

VmC

VRD

)/(.0 hkgV

VQC

VRD

Freezer ultra-baixa temperatura

Freezer ultra baixa temperatura

Freezer ultra baixa temperatura

Freezer ultra baixa temperatura

Especificações técnicas

Faixa de tensão admissível, de acordo com o manual técnico do modelo Dako DF280

Tensão nominal Variação admissível

115/ 127 Vc.a220 Vc.a

103 a 140 Vc.a198 a 242 Vc.a

Tempo de conservação s/ energia (h)c

20

Consumo de energia (kWh/mês) 48,5

Capacidade de congelamento (Kg/24h)

12

Referências

CJD info. http://www.cjdinfo.com.br/cjdinfo.php/curiosidade-termostato. Título: Termostato. Autor: CJD info. Acessado em: 29 de junho de 2010.

UNIJUÍ. http://www.eletrodomesticosforum.com/cursos/refrigeracao_ar/apostila_refrigeracao.pdf. Título: Refrigeração. Autor: Prof. Luiz Carlos Martinelli Júnior. Acessado em: 28 de junho de 2010

Unicamp. www.eletrodomesticosforum.com/.../Ciclo_Refrigeracao_Refrigerantes.doc. Título: Controle Térmico de Ambientes. Autor: Fernando França. Acessado em: 29 de junho de 2010.

UFRGS. http://www.if.ufrgs.br/cref/leila/refri.htm. Título: Refrigerador. Autora: Leila. Acessado em: 28 de junho de 2010.