Sistemas de refrigeração de baixa temperatura

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Sistemas de refrigeração de baixa temperatura.
Quando a temperatura do meio a ser resfriado é muito baixa, também temos uma pressão de vaporização (pe) baixa. Se a temperatura do meio de condensação é normal ou um pouco elevada, a relação de compressão (pc/pe) rapidamente assume valores elevados. Nessas condições, a compressão do fluido refrigerante em uma única etapa leva a um desempenho energético muito baixo, o que impacta directamente a produção de frio do compressor e resulta, além disso, em uma diminuição do desempenho volumétrico e no aumento perigoso da temperatura ao final da compressão. Recomenda-se considerar uma instalação com várias etapas para qualquer temperatura no evaporador inferior a -18 ºC. Os métodos utilizados para obter compressão em várias etapas são:
• Sistemas de compressão múltipla (por etapas). 
• Sistemas em cascata.
Sistema de compressão múltipla, com refrigeração intermediária (intercooler).
Este método utiliza dois compressores conectados em série, com refrigeração intermediária. A análise deste ciclo não difere conceitualmente da correspondente ao ciclo simples. A potência fornecida é inferior à que teria um único compressor de uma única etapa.
Sistema de compressão múltipla com recipiente intermediário (compound).
A refrigeração dos vapores comprimidos pela etapa de baixa pressão é obtida por meio de uma injeção parcial ou total, em um recipiente fechado colocado entre as duas etapas de compressão, do fluido refrigerante líquido proveniente do condensador. Esse líquido resfria os vapores comprimidos até a temperatura de saturação correspondente à pressão de descarga dos mesmos. Esses vapores são aspirados pela etapa de alta pressão no estado de vapor saturado. O fato de realizar essa injeção do fluido refrigerante líquido dentro de um recipiente intermediário (compound) também permitirá o sub-resfriamento do líquido admitido nos elementos expansores (no caso de injeção parcial, com sub-resfriamento do líquido a alta pressão na injeção). Distinguem-se três ciclos frigoríficos diferenciados simplesmente pelo sistema de injeção utilizado, que são denominados:
• Ciclo de injeção parcial com sub-resfriamento.
• Ciclo de injeção parcial sem sub-resfriamento.
• Ciclo de injeção total.
• Relação de compressão, pc/pe > 7, com NH3.
• Relação de compressão, pc/pe > 10, com R-134a, R-404A, etc.
• Temperatura de vaporização, Te