Perguntas e Respostas sobre Refrigeração e Climatização
PERGUNTAS E RESPOSTAS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO
Descreva um ciclo de refrigeração padrão
R. O fluido refrigerante (FR) em 4 entra no evaporador (no estado de líquido mais vapor) e retira calor do meio interno passando para estado de vapor saturado seco (em 1), que é succionado pelo compressor onde é comprimido até a pressão de condensação (ponto 2). No condensador o FR libera calor para o ambiente exterior e passa para o estado de líquido. Após isto, entra no dispositivo de expansão que reduz a sua pressão até a pressão do evaporador, reiniciando assim o ciclo.
Descreva um sistema Fan-Coil / Chiller. R. Um sistema fan-coil Chiller utiliza-se de um fluido intermediário (água gelada misturada com etileno-glicol) para climatizar os ambientes. A água é gelada no chiller situado numa casa de máquinas. A água gelada é circulada por bombas de água gelada (BAG). No chiller, geralmente a condensação do fluido refrigerante é realizada através do uso de água que circula por uma torre de arrefecimento (ou usa condensação a ar para menores capacidades). Os fan-coils recebem a água gelada a proximadamente 7ºC e a devolve a cerca de 12ºC para o chiller. Pode-se dizer que a potência de resfriamento do fan-coil é Q=m.c.(Te-Ts).
O uso do enrolamento da tubulação de saída do condensador na entrada do compressor permite que vantagens?
R: Garantia de entrada de somente vapor no compressor; Garantia de entrada de somente líquido no capilar; Redução da condensação de umidade do ar na superfície externa da tubulação de entrada do compressor
Porque e importante o recolhimento e a reciclagem dos CFCS? R. Recolher o CFC é importante para proteger a camada de ozônio já que o cloro desta substância pode destruir as ligações das moléculas de ozônio na estratosfera. A reciclagem deste fluido recolhido é importante para evitar que o mesmo seja jogado fora após o recolhimento.
O que o termoacumulaçao de gelo? R. E o processo de fabricar gelo e armazená-lo em grandes tanques durante o período da noite quando a energia elétrica é mais barata. A fabricação deste gelo se dá fazendo passar uma solução de água e etileno grau a cerca de –4C através de tanques isolados com água pura. Essa água pura irá congelar a 0C. Esse gelo é utilizado durante os horários de pico (18h às 21h), desligando-se os compressores e circulando a água gelada através dos mesmos.
Qual a diferença de um split de um self? R. Além das questões construtivas, a principal diferença situa-se no fato de que no split o compressor fica situado na unidade condensadora externa. Já no aparelho do tipo self o compressor fica junto da unidade evaporadora. Os splits são desta forma mais silenciosos.
Descreva um sistema de absorção padrão
O sistema de absorção possui 4 componentes principais: absovedor, gerador, condensador e evaporador. Como acessórios tem-se uma bomba e válvulas de expansão. O Fluido refrigerante NH3 entra no evaporador e retira calor do meio interno passando do estado de liquido para vapor. Este e absorvido pelo absorvedor através de uma solução liquida de NH3 + H2O. Esta solução e bombeada para o gerador. La uma adição de calor separa a NH3 (que segue para o condensador na forma de vapor) da H2O que retorna ao absorvedor. A NH3 libera calor para o exterior no condensador e passa para o estado de liquido que ingressa no evaporador onde reinicia o processo.
O que é um split?
R. Um split é um sistema de climatização que tem como característica principal a separação do ciclo de refrigeração em uma unidade interna e em uma unidade externa (condensadora). A ligação entre estas unidades deve-se a uma tubulação que leva o F.R. vapor para o condensador e de outra que traz o F.R. líquido para o evaporador.
Qual a área efetiva da tomada de ar de renovação para o exercício anterior? R. Suponha que a tomada de ar exterior (TAE) tenha uma V= 2m/s na face Sabe-se que Q = V.A . Logo a área é de 0,11m2:
Quais os cuidados devem ser observados numa casa de máquinas? R. Deve-se prever dreno, ponto de força, tomada de ar externo, tomada de ar de retorno, revestimento das paredes em material lavável, espaço para manutenção e entrada para inspeção.
Quais as principais vantagens do sistema de refrigeração por contêiners comparadas com os sistemas tradicionais de refrigeração marítima? As principais vantagens são: Flexibilidade de transporte uma vez que os contêiners permitem o armazenamento dentro do navio de um número maior de diferentes produtos; possibilidade de utilização de sistemas de expansão direta com fluidos ecológicos.
O que um sistema de expansão direta e indireta? R. No sistema expansão direta o FR expande-se em contato com o ar do ambiente climatizado. Exemplo: ar condicionado janela, self, splits. No sistema expansão indireta utiliza-se de um fluido intermediário para climatizar o ar. Exemplo Fan-coil-chiller.
Por que está acontecendo a substituição dos fluidos refrigerantes R12 (CFC) por R134? O que é o Protocolo de Montreal?
Porque os CFCs possuem em sua composição átomos de cloro. O cloro é prejudicial à camada de ozônio pois reage com a molécula de O3 provocando redução da concentração deste gás na estratosfera. O R134 a não tem cloro na composição e por isso tem sido utilizado. Essa substituição foi acordada por centenas de países a partir de um acordo mundial que ocorreu em 1987 em Montreal – Canadá. Nesse Protocolo, cada país comprometeu-se a reduzir a fabricação dos CFCs tendo como referência o ano de 1986 (100% da produção). O Brasil, por ser um país com baixa produção e consumo dos CFCs comparado com Estados Unidos por exemplo, tem um prazo maior para realizar esta substituição completa, sendo que cada fluido tem seu prazo determinado. Por exemplo, o R22 deve ser substituído até o ano de 2030, já o R12 até 2006.
Como pode ser realizada uma avaliação de custo versus benefício na compra de um equipamento de refrigeração? R. A avaliação deve-se dar em termos da análise do custo inicial e do custo operacional do equipamento. O custo operacional envolve o custo de energia elétrica e de manutenção. Um equipamento mais barato na compra pode ter um consumo de energia tão elevado que a economia ganha poderia ser compensada em dois anos, por exemplo, por outro mais econômico.
O que é recolhimento e reciclagem de CFC? R. Recolhimento é o procedimento para retirada do Fluido refrigerante do sistema quando da troca do compressor. O FR recolhido pelo recolhedor deve ser armazenado em cilindros adequados para posterior reciclagem em centros apropriados.
Quais as alternativas para redução do consumo de energia dos condicionadores? R. Otimização dos trocadores de calor;Uso de compressores mais eficientes (por exemplo: compressor scrool);Uso da automação e controles; Uso de sistemas mais eficientes; Mudança de hábitos de consumo; Utilização da termoacumulação e Manutenção preventiva.
O que é calor? R. Calor é uma forma de energia transferindo-se de um corpo para outro. A quantidade de calor depende da quantidade e do tipo do corpo em questão. Neste fato se baseia a ciência da refrigeração. A unidade empregada para medir a quantidade de calor é a caloria, ou seja, a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um grama de água de um grau centígrado, à pressão atmosférica normal; ou seu múltiplo, a quilocaloria (símbolos cal e kcal, respectivamente). No Sistema Internacional de Unidades, emprega-se a unidade joules para avaliar-se as trocas de energia térmica. Nos países de língua inglesa, a unidade adotada é “British Thermal Unit”, mais conhecida pela sua abreviação Btu. A Btu é a quantidade de energia calorífica necessária para elevar a temperatura de uma libra de água de um grau Fahrenheit. Inversamente, se a temperatura de uma libra de água é reduzida de um grau Fahrenheit, uma BTU de energia calorífica foi retirada. Pelas definições acima, o valor exato de uma quilocaloria ou um BTU depende da temperatura inicial da água.
O que é refrigeração? R. Existem muitas definições de refrigeração: (1) o desenvolvimento num determinado espaço de uma temperatura mais baixa que a existente em outro espaço, ou espaço adjacente, (2) o processo de resfriamento ou retirada de calor ou (3) o processo pelo qual se produz “frio”. Na realidade, refrigeração é tudo isso, mas, especialmente, ela é (4) o processo de retirar calor de um espaço ou corpo para reduzir sua temperatura e transferir esse calor para um outro espaço ou corpo
O que é temperatura de orvalho? Como você relaciona a temperatura de orvalho com a pressão de saturação? R. É a temperatura na qual o vapor d’água da atmosfera começa a condensar. Para obtê-la basta marcar as condições do ar numa carta psicrométrica e traçar uma linha horizontal para a esquerda até cruzar com a linha de saturação. Esta temperatura corresponde à temperatura de saturação da água à pressão parcial do vapor na mistura (ar seco e vapor de água).
Qual a importância da do condicionamento de ar na vida moderna? R. Em quase todas as áreas o condicionamento de ar esta presente seja para conforto térmico, alimentação, Telefonia (centrais Telefônicas) redes de computadores, Hospitais e Laboratórios. Para todos estes citados e muitos outros e essencial a presença de um condicionador de ar seja conforto, conservação ou funcionamento das maquinas.
O que você é psicrometria? Defina umidade relativa e umidade absoluta. R. psicrometria é o estudo das misturas de ar e de vapor de água. Em ar condicionado o ar não é seco, mas sim uma mistura de ar e de vapor d’água, resultando daí a importância da psicrometria. Em alguns processos a água é removida do ar, enquanto em outros é adicionada. A carta psicrométrica constitui uma das ferramentas mais úteis que existem para auxiliar o técnico em refrigeração e ar condicionado no estudo da climatização. A umidade relativa () expressa em percentagem, é a relação entre a pressão parcial do vapor de água real pela pressão de saturação à mesma temperatura. Já a Umidade Absoluta: é a relação entre a massa de vapor de água e a massa de ar seco. É expressa em kg de vapor por kg de ar seco.
Qual o papel do dispositivo de expansão em um sistema de condicionamento de ar? R. O dispositivo de expansão tem o papel de regular a passagem do fluxo de refrigerante no evaporador e conseqüentemente a quantidade de vapor a ser succionado pelo compressor. Além disso, o dispositivo de expansão garante a redução de pressão do fluido que sai do condensador e entra no evaporador e ainda, através de um bulbo sensor é mantido um superaquecimento constante à saída do evaporador. Isto é conseguido deixando-se passar mais ou menos (automaticamente) refrigerante para o evaporador. As válvulas de expansão podem ser com equalização externa ( a pressão na parte superior do diafragma é a de saída do evaporador) e com equalização interna, isto é, a pressão na parte inferior do diafragma é a pressão de entrada do evaporador.
Um jato de ar a uma temperatura de 15C passa dentro de um duto não isolado através de um ambiente a TBS de 32C e TBU de 23C. Haverá condensação em sua face externa? R. Na carta psicrométrica, marcar o ponto referente à temperatura do ar externo e traçando uma linha horizontal da direita para a esquerda, verificar o ponto em que há cruzamento com a linha de saturação. Neste ponto, situa-se a temperatura de orvalho do ar externo, ou seja, se a temperatura do mesmo é resfriada abaixo deste valor, haverá condensação de parte da sua umidade dissolvida. Neste exemplo a temperatura de orvalho é de 19,2C e a temperatura da face externa do duto é praticamente de 15C, o que faz com que a condensação da umidade seja inevitável. A solução deste problema geralmente é conseguida através do isolamento do duto.
Calcule qual a quantidade de vapor d´água dissolvido no ar numa sala de 10x10x3 m3 na seguinte condição – Temperatura de 30 C e umidade relativa de 80%: Sabe-se que a massa de ar na sala é obtida a partir do volume da sala vezes a densidade média do ar (360 kg de ar seco). A umidade absoluta para esta condição é obtida numa carta psicrométrica como 0,0215 kg de vapor d´água por kg de ar seco e desta forma, aplicando-se uma regra de três simples tem-se que a massa de vapor d´água dissolvida neste ar é de 7,75g.