Sistemas de Refrigeração

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EME902 - Refrigeração e Ar Condicionado. 
 
EXERCÍCIOS PROPOSTOS - VI 
 
Obs.: Nos problemas apresentados abaixo, quando não especificado, considere que o refrigerante deixa os 
condensadores como líquido saturado e os evaporadores como vapor saturado. Admita também que os 
processos de compressão são adiabáticos reversíveis. 
 
1º Prob.) Quais são as vantagens e desvantagens de um sistema frigorífico por compressão de 
vapor multipressão? 
 
2º Prob.) Proponha um sistema central de refrigeração para atender mais de uma câmara 
frigorífica, sendo que a menor temperatura de evaporação é de -10C e a maior 12 C. Faça um 
esboço do sistema contendo todos os seus equipamentos básicos e explique o seu 
funcionamento. Justifique a sua opção. Observe que a variação de temperatura em cada câmara 
frigorífica não deve ser superior a  2,0 C. 
 
3º Prob.) Um subresfriador de líquido, como o mostrado na figura 
ao lado, recebe amônia líquida a 30,0 ºC e subresfria 0,6 kg/s a 5 
ºC. Vapor saturado deixa o subresfriador para o compressor do 
estágio de alta pressão a -1,0 ºC. Calcule a vazão de amônia 
evaporada para resfriar o refrigerante líquido. Resp. 0,0575 kg/s 
 
 
 
 
 
 
4º Prob.) Em um sistema de refrigeração, que utiliza R22, a 
capacidade de refrigeração é de 180 kW à temperatura de 
evaporação de -30 ºC. O fluido que deixa o evaporador é 
comprimido até uma pressão de condensação de 1500 kPa. 
Este sistema é modificado para uma compressão em duplo 
estágio e passa a operar como o ciclo da figura ao lado, com 
resfriamento intermediário a 600 kPa, mas sem remoção do 
vapor produzido pela redução de pressão. Pede-se: 
a) A potência requerida pelo compressor do sistema original 
(sistema simples) 
b) A potência total de compressão após a modificação do 
sistema. Resp. 70,9 kW 
 
5º Prob.) Um sistema de refrigeração utiliza R22 e tem capacidade de 
refrigeração de 180 kW à temperatura de evaporação de -30 ºC, 
quando a pressão de condensação é de 1500 kPa. Pede-se: 
 
a) Calcule a potência requerida para um sistema com um único 
compressor. 
b) Calcule a potência total requerida pelos dois compressores do 
sistema mostrado na figura ao lado, para o qual na há 
resfriamento intermediário, as há remoção do vapor produzido 
pele redução de pressão a 600 kPa. Resp. 60,7 kW 
 
 
6º Prob.) Um sistema de refrigeração utiliza R717 e trabalha de 
acordo com a figura ao lado, onde se tem remoção de vapor 
produzido pela redução de pressão e resfriamento intermediário. 
A temperatura de condensação é de 35 ºC. A temperatura de 
saturação do evaporador de pressão intermediária é de 0 ºC e a 
sua capacidade é de 150 kW. A temperatura de saturação do 
evaporador de baixa pressão é de -40 ºC e a sua capacidade é de 
250 kW. Qual a vazão de refrigerante comprimido pelo 
compressor do estágio de alta pressão? Resp. 0,411 kg/s. 
 
 
 
 
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7º Prob.) Um sistema de refrigeração utiliza R22, trabalha de acordo com o esquema da figura abaixo, onde 
se tem remoção de vapor produzido pela redução de pressão e resfriamento intermediário. A temperatura 
de condensação 30 ºC é de e a de evaporação é de -40 ºC. As capacidades dos compressores dos estágios 
de alta e baixa pressão são mostradas no gráfico abaixo. Pede-se: 
a) A capacidade de refrigeração do sistema. Resp. 318 kW 
b) A pressão intermediária. Resp. 390 kPa. 
 
 
 
8º Prob.) Considere o sistema de refrigeração 
esquematizado na figura abaixo. A temperatura de 
condensação é de 40 °C e o sistema opera com 
R717. Considerando um sistema ideal determine a 
potência dos compressores de alta e baixa. 
Represente esquematicamente todos os processos 
que ocorrem neste sistema de refrigeração num 
diagrama P x h. Adote todos os dados necessários e 
justifique-os. As capacidades e temperaturas de 
evaporação são: 
 
 
Evaporador de Alta To= -15 C Qo = 25 TR 
Evaporador de Baixa To= -35 C Qo = 30 TR 
 
 
 
9º Prob.) Considere o sistema de refrigeração esquematizado 
na figura ao lado. As capacidades e temperaturas de 
evaporação são dadas na tabela abaixo. A temperatura de 
condensação é de 45 °C e o sistema opera com R717. 
Considere um sistema ideal. 
a) Determine a potência dos compressores CP1 e CP2; 
b) Determine o calor rejeitado no condensador do sistema; 
c) Represente todos os processos que ocorrem neste sistema 
de refrigeração no diagrama P x h em anexo. 
 
Adote todos os dados necessários e justifique-os. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Evaporador 
Temp. Evaporação 
[°C] 
Capacidades 
[TR] 
EVAP-1 0,0 10,0 
EVAP-2 -15,0 15,0 
EVAP-3 -30,0 22,0