aula 5

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Aula_5_Refrig_AC_2017.2
A carta psicrométrica, entalpia e linha de saturação;
Umidade absoluta e relativa e desumidificação
Azeotropos, refrigerantes primários e secundários, base de escolha de refrigerantes.
Comparação física, química e termodinâmica de alguns refrigerantes comuns.
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Resistencia dos Materiais
Classificação dos Refrigerantes
Hidrocarbonetos halogenados
compostos formados por hidrogênio, carbono e 
um ou mais dos seguintes elementos da família química dos hologênicos: cloro, flúor ou bromo. 
Compostos Inorgânicos
Os compostos halogenados podem ser subdivididos em:
completamente halogenados (CFC's) – não possuem átomos de hidrogênio;
parcialmente halogenados (HCFC's e HFC's).
Muitos dos primeiros refrigerantes eram compostos inorgânicos e alguns se mantiveram até o presente, como a Amônia.. Outros, como é o caso do CO2, ganharam importância novamente.
THALIS , 2012
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
2
Resistencia dos Materiais
Classificação dos Refrigerantes
Compostos Hidrocarbonetos (orgânicos) 
Muitos hidrocarbonetos são adequados como refrigerantes especialmente para operações nas indústrias de petróleo e petroquímica.
THALIS , 2012
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
3
Resistencia dos Materiais
Classificação dos Refrigerantes
Misturas Azeotrópicas e Zeotrópicas
mistura de fluidos refrigerantes que se comportamento como substância pura. 
Durante a mudança de fase à pressão constante a temperatura permanece constante.
Misturas Zeotrópicas ou Não- Azeotrópicas
mistura de refrigerantes que se comportam durante a mudança de fase como típico das misturas, com variações da temperatura para pressão constante.
Também, da mudança de composição das fases líquido e vapor.
THALIS , 2012
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
4
Resistencia dos Materiais
Classificação dos Refrigerantes
Refrigerantes Primários 
Já os secundários são líquidos usados para transportar energia térmica à baixa temperatura de um local para o outro.
Outros nomes para esses refrigerantes são 
anticongelantes e salmouras.
 são geralmente utilizados em sistemas de compressão a vapor. 
Compostos Halocarbônicos ou Hidrocarbonetos Halogenados;
Compostos Inorgânicos;
Hidrocarbonetos;
Misturas Azeotrópicas e Zeotrópicas.
Refrigerantes Secundários
THALIS , 2012
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
5
Ar condicionado
6
Depleção de Ozona
O ozônio é formado quando as moléculas de oxigênio absorvem parte da radiação ultravioleta proveniente do sol, ocasionando a separação das moléculas em dois átomos de oxigênio. Estes átomos por sua vez, juntam-se com outras moléculas de oxigênio, formando assim o ozônio (O3), que contém três átomos de oxigênio.
Aproximadamente 90% do ozônio da terra está localizado em uma camada natural, logo acima da superfície terrestre conhecida como estratosfera. Esta camada natural atua como um escudo protetor contra a radiação ultravioleta.
https://www.youtube.com/watch?v=GNIu9fwW_Go 
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Ar condicionado
7
Depleção de Ozona
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Ar condicionado
8
Depleção de Ozona
Alguns dos CFC’s têm um tempo de vida na atmosfera superior a 120 anos, isto é, eles não se dissociam na baixa atmosfera . Como resultado, os CFC’s migram vagarosamente para a estratosfera onde são atingidos por maiores níveis de radiação, liberando o cloro, que por sua vez livre, liga-se repetidamente com moléculas de ozônio provocando a separação dos átomos de oxigênio da molécula em questão.
Com a ocorrência da destruição do ozônio, maiores níveis de radiação tendem a penetrar na superfície terrestre.
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Ar condicionado
9
Depleção de Ozona
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Ar condicionado
10
Depleção de Ozona
Como o ozônio é destruído?
Primeiramente, a luz ultravioleta quebra a ligação de um átomo de cloro da molécula de CFC. Em seguida, o átomo de cloro ataca a molécula do ozônio, quebrando a ligação entre os átomos. Forma-se uma molécula de O2 e uma de monóxido de cloro. O monóxido de cloro é instável, tem sua ligação quebrada e forma-se novamente cloro livre, que vai atacar e destruir outra molécula de ozônio, repetindo-se o processo, ver figura abaixo.
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Ar condicionado
11
Depleção de Ozona
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Ar condicionado
12
Depleção de Ozona
Destruindo o ozônio, tem-se como resultado danos à saúde e ao meio ambiente, como por exemplo:
Aumento dos casos de câncer de pele;
Danos aos olhos (aumento dos casos de cataratas);
Enfraquecimento do sistema imunológico;
Danos às plantações;
Danos aos organismos aquáticos (algas marinhas);
Aumento da temperatura ambiente.
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Algumas propriedades químicas
ODP – índice destruição camada de ozônio;
GWP – índice efeito estufa
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Algumas propriedades físicas
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Curvas de pressão de saturação em função da temperatura
Fonte: Stoecker e Jabardo, 2002
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Escolha do refrigerante
Temperaturas de Evaporação e de Condensação determinam qual o refrigerante adequado para instalação.
Refrigerantes para aplicações de baixa, média e alta temperatura.
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
APLICAÇÕES LBP, MBP E HBP
LBP vem de Low Back Pressure (ou baixa pressão de retorno), freezers;
MBP, sigla de Medium Back Pressure (média pressão de retorno), expositores de bebidas e auto serviços;
HBP, ou High Back Pressure (alta pressão de retorno), refresqueiras, desumidificadores e secadores de ar;
AC
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Propriedades físicas Refrigerantes
Pressões elevadas = tubulações e reservatórios de espessura elevada.
Todavia,
Baixas pressões = inadequados a baixas temperaturas de evaporação.
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Propriedades termodinâmicas alguns Refrigerantes
Ciclo básico de compressão a vapor
Temperaturas de evaporação e condensação – 15 e 30ºC.
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Segurança
Classe A : compostos toxicidade não identificada.
Classe B : identificadas evidências de toxicidade.
Classe 1: não propagação de chama em ar a 18ºC e 101,325 kPa;
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
O cálculo da capacidade de um sistema de ar condicionado resultou em 8 TR ( 1 TR = 3,517 KJ/s). Ao projetista foram apresentadas duas tecnologias que usam dois tipos diferentes de refrigerantes. Em ambos os casos considere a mesma temperatura de condensação e de evaporação de 35ºC e 5ºC, respectivamente e super e subresfriamento = 10ºC 
a) Um ciclo operando com R 404a. 
b) Um ciclo operando com R134a. 
 Selecione o ciclo operando com o fluído refrigerante mais indicado		
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
Resistencia dos Materiais
Classificação dos Refrigerantes
Referências:
STOECKER, W.F., JABARDO J.M.. Refrigeração Industrial. ed, 2ª. São Paulo,
Editora Blucher, 2002.
THALIS , Igor
Bezerra Ferreira. Simulação da Performance de um Condicionador de Ar operando om Fluido Refrigerante R-410a em Substituição ao R-22. UFRN, Natal, 2012.
Votorantim
Refrigeração e Ar Condicionado – Prf Paterlini
29