REFRIGERAÇÃO 2

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CURSO DE
REFRIGERAÇÃO E AR
CONDICIONADO
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Cambios de estado del refrigerante
en el interior del evaporador.
1. LIQUIDO EM ESTADO DE EBULIÇÃO SOB
BAIXA PRESSÃO
2. GÁS OU VAPOR ÚMIDO
3. GÁS OU VAPOR SECO SATURADO
4. GÁS OU VAPOR AQUECIDO
EVAPORADORES
Funcionamento
Como já foi dito previamente, a finalidade de este
componente é que o líquido refrigerante possa ser
evaporado quando tira o calor do local onde en-
contram-se os alimentos e os produtos que devem
ser conservados.
A figura mostra os diversos estados físicos do lí-
quido refrigerante, ao longo do seu percurso no
interior do evaporador.
Antes de atingir esse componente, o refrigerante
encontra-se em estado líquido e sob alta pressão.
Logo depois da entrada no evaporador, aonde exis-
te certo tipo de restrição, ele perde pressão, po-
rém, mantêm-se no estado líquido. Esta queda de
pressão faz com que o líquido passe ao estado
gasoso e devido ao calor da área, passa ao esta-
do de ebulição.
Isto pode ser verificado pela formação de bolhas
de ar, muito parecido com o estado d´água quan-
do ferve.
Enquanto o refrigerante mantêm o seu percurso,
ele passa ao estado totalmente gasoso e leva
consigo, agora, gotículas do líquido.
Esta mistura chama-se vapor úmido. Logo, o líqui-
do vira-se, totalmente gasoso.
Nesta situação, ele começa a ser chamado gás
ou vapor saturado.
A temperatura do gás saturado aumenta, pois ele
têm facilidade de absorver o calor do local que deve
ser resfriado. Ao atingir uma temperatura superior
á do gás saturado, denomina-se gás ou vapor aque-
cido.
TIPOSDEEVAPORADORES
De acordo ás diversas aplicações do frio artificial
e ás diferentes condições que devem ser atingidas
em função da temperatura e da umidade, existem
diferentes tipos de evaporador, sendo que sua gran-
de diferença é a sua forma e construção.
A sua classificação pode ser dividida em três tipos:
- alagado
- seco
- semi-alagado.
EVAPORADOR ALAGADO
Como diz o título, este tipo de evaporador perma-
nece totalmente cheio do líquido refrigerante e as
suas formas são muito variadas. Todos eles têm o
mesmo tipo de construção ou seja que é um re-
servatório cilíndrico e o líquido mantêm o seu
nível mediante uma válvula do tipo bóia.
A bóia é instalada do lado do circuito de baixa
pressão do sistema de refrigeração.
Isto permite que o líquido entre na parte alta do
evaporador de acordo ao nível interior.
As quatro quintas (4/5) partes do volume devem
ser mantidas cheias através da referida válvula. É
evidente que a quinta parte que é preenchida com
os gases formados pela ebulição.
Estes evaporadores foram deixados de serem
usados, porém eles têm grande performance, pois
toda a sua superfície interior está preenchida com
o líquido.
Isto permite que a ebulição, ou seja a virada do
estado líquido ao gasoso seja rápida e total. Desta
maneira, a troca de calor será ao longo de toda a
superfície externa do evaporador.
Quando é utilizado amoníaco, a tubulação deve-
rá ser de aço.
No caso de ser utilizado este tipo de evaporador
numa instalação industrial e quando a troca de calor
deve ser feita naturalmente, ao longo dos tubos
são instalados lâminas de metal formando uma
espécie de alhetas. Isto determina que a área de
troca de calor seja aumentada. Geralmente, no caso
de uma instalação do tipo comercial ou do lar, a
tubulação não incorpora estas lâminas.
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EVAPORADOR TIPO ALAGADO
CORTE DO MESMO
EVAPORADOR SECO
Este tipo de evaporador contêm a quantidade ne-
cessária de refrigerante, e reduz, assim, a quanti-
dade no líquido ao longo do sistema todo. Isto man-
têm um fluxo constante e contínuo do líquido, des-
de o ponto da expansão até a entrada do com-
pressor. A sua diferença com o anteriormente mos-
trado, é que o refrigerante encontra-se em estado
gasoso. Neste tipo de evaporador é utilizada a
válvula de expansão, a termostática ou tubo capi-
lar.
Nas geladeiras, ele é formado por um tubo contí-
nuo (serpentina) em forma de espiral. No interior
de esse espiral encontra-se a cavidade conhecida
como congelador e é aonde formam-se as pedras
de gelo.
Nas geladeiras mais modernas, esse congelador
é feito com chapas de aluminio.
Nas câmaras frigoríficas de uso comercial ou in-
dustrial, foi utilizada uma tubulação contínua de
cobre, porem, agora e devido aos custos de fabri-
cação, é feito com tubo de aço.
Depois de feito, o evaporador de aço é protegido
contra a corrosão.
Alguns evaporadores de unidades comerciais e
industriais, têm a superfície de troca de calor au-
mentada mediante chapas metálicas, conhecidas
como alhetas.
A montagem de estas abetas é feita mediante
um orifício no médio delas, com o seu diâmetro,
umas décimas inferior ao diâmetro do tubo. Ao ser
instalada a alheta, cada uma delas é mantida numa
distancia eqüidistante da outra.
Para garantir a distancia entre elas, elas são sol-
dadas ao tubo. As alhetas utilizam como material
para sua fabricação, o cobre, o zinco e o alumínio.
Na figura podem ser vistos dois tipos de evapora-
dores com tubos com alhetas.
Outro tipo de evaporador, utilizado nas geladei-
ras de uso no lar, é o feito com chapas.
Ele é formado com duas chapas, uma lisa e a
outra, ondulada. Forma-se o conjunto, montando
uma sobre a outra e logo e feita uma soldadura
contínua ao longo do seu bordo.
Isto garantirá a formação de uma passagem no
interior do conjunto assim montado.
Devido a que os evaporadores estão constante-
mente sob condições de umidade, o evaporador
feito com chapas, utiliza como material original, o
alumínio e o aço inoxidável.
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Evaporador semi-inundado
Es una variante de la anterior, pues por medio de tubos conec-
tados en paralelo a unos colectores distribuidores, permiten
una rápida y uniforme expansión del líquido refrigerante.
Están formados por varios tubos cuyos extremos inferiores
están conectados a un colector o tubo de diámetro mayor, don-
de está la entrada común del refrigerante líquido. El otro extre-
mo de cada tubo, desemboca en otro colector de diámetro ma-
yor que el anterior. Por él que se efectúa la aspiración. En este
tipo de evaporador, es de capital importancia que esté perfecta-
mente a nivel, a fin de que la distribución del líquido sea igual a
través de todos los tubos conectados en paralelo.
El sistema semi-inundado se aplica a los diversos tipos de
evaporadores nombrados anteriormente. En la figura se presen-
ta esquemáticamente un evaporador de este tipo.
En estos tres sistemas, el primer paso estriba en el control
de refrigerante líquido, que debe entrar en el evaporador con la
misma proporción que es absorbido por el compresor.
En los evaporadores de tipo seco o semi-inundado, el control
del refrigerante líquido se efectúa por medio de válvulas de
expansión (termostáticas o automáticas). En caso de que ten-
gan que manejarse cantidades muy pequeñas de refrigerante,
se hace por medio de difusores graduados o tubos capilares.
Evaporador de aire forzado
Está formado por un serpentín de tubo de cobre con aletas
adheridas en igual forma que el anteriormente descripto, como
semi-inundado. El conjunto,es montado dentro de una caja me-
tálica con un ventilador que establece, de esta forma, una circu-
lación de aire forzado. Esto aumenta considerablemente la ab-
sorción de calor y reduce, en consecuencia, la superficie del
evaporador que se necesitaría si fuera empleado el tipo de
circulación natural.
En algunos casos el evaporador se coloca fuera del recinto de
la cámara frigorífica, encerrado en un departamento anexo a la
misma, éste se comunica con la cámara por medio de dos gran-
des conductos, en uno de los cuales circula el aire en sentido
del evaporador a la cámara, y en el otro en sentido de la cámara
al evaporador, manteniéndose dicha circulación, mediante un
ventilador aplicado directamente sobre el evaporador encerra-
do en el departamento.
Esta disposición del evaporador, se adopta principalemente
cuando se trata de enfriar cámaras de cierta capacidad, a fin de
obtener una rápida y uniforme distribución del frío.
CAPACIDAD DE UN EVAPORADOR
Se denomina capacidad del evaporado a la cantidad de calo-
rías que puede absorber en una hora, y se expresa en kilocalo-
rías por hora (kcal/h).
Para obtener una transmisión óptima del calor a través de la
pared metálica del evaporador conviene que ésta sea delgada,
buena conductora del calor y que la diferencia de temperatura
sea grande.
La capacidad se calcula mediante la siguiente fórmula:
Q = S (t1 - t2) K
donde:
Q = Capacidad del evaporador en kcal/h
S = Superficie del evaporador en metros cuadrados (m2)
t1 = Temperatura exterior del evaporador en grados
centígrados (ºC)
t2 = Temperatura de ebullición del refrigerante (ºC)
K = Coeficiente de conductividad que depende de la
forma de evaporador y del sistema.
Evaporador seco de tubo con aletas.
Evaporador semi-inundado de tubo liso.
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EVAPORADOR DE VENTILAÇÃO FORÇADA
CÂMARA FRIGORIFICA COM O EVAPORADOR
NUMA SALA SEPARADA
VALORES DO COEFICIENTE (PARA EVAPORADORES) K
Con ventilação forçada
Evaporador Sem ventilação Velocidade em m/min
forçada
50 100 150 200 250
Tubos lisos 9,5 a 11,5 16 24 32 40 48
Tubos con alhetas 4,5 a 6,5 9 13 16 19 22
CAPACIDADEDEUMEVAPORADOR
É a quantidade de calorias que podem ser absor-
vida, em uma hora, e é expressado em kilocalorias
por hora (kcal/h).
Para obter uma transmissão ótima de calor atra-
vés da parede metálica do evaporador convêm que
ela seja fina, boa condutora do calor e que a dife-
rencia de temperaturas seja grande.
A capacidade é calculada mediante a seguinte
formula:
Q = S (t1 – t2) K
Onde estes elementos são:
Q = capacidade do evaporador em kcal/h
S = superfície do evaporador em metros quadra-
dos (m2)
t1 = temperatura exterior do evaporador em graus
centígrados (ºC)
t2 = temperatura de ebulição do refrigerante (ºC)
K = coeficiente de condutividade que depende
da forma do evaporador e do sistema.
Vista do lado
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A seguir mostramos um conjunto de tabelas que
proporcionam dados úteis referente a tubos de aço,
tubos com alhetas e tubos de cobre, todos eles
utilizados na construção de evaporadores
Para poder utilizar estas tabelas e a titulo de exem-
plo e para fazer o cálculo da superfície e o cumpri-
mento do tubo, tomamos como exemplo um eva-
porador do tipo serpentina.
TUBOS DE TUBOS DE AÇO PARA EVAPORADORES
Diâmetro Diâmetro Espesura Superficie Peso por
do tubo externo da parede externa metro
(em mm) (em mm) (em mm2)/m (em kg/m)
1/4" 13 2,5 0,040 0,62
3/8" 17 2,5 0,053 0,85
1/2" 21 3 0,066 1,25
3/4" 27 3,5 0,085 1,95
1" 33 3,5 0,104 2,45
1 1/4" 41 3,5 0,130 3,10
EVAPORADORES DE TUBOS COM ALHETAS
Dimensôes Separaçâo Superficie lateral
Diâmetro das alhetas ótima entre por metro
do tubo (em mm) alhetas (em mm) (m2/m)
1/2" 65 x 65 10 0,25
5/8" 75 x 75 12 0,30
3/4" 90 x 90 14 0,35
1" 100 x 100 16 0,40
EVAPORADORES DE TUBOS LISOS
Diâmetro Diâmetro Superficie Peso por
do tubo externo externapor metro metro
(em mm) (m2/m) (kg/m)
1/4" 7,5 0,0235 0,18
3/8" 10 0,0314 0,25
1/2" 12,5 0,0393 0,32
5/8" 16 0,0503 0,42
3/4" 20 0,0630 0,53
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Exemplo
Calcular a superfície e comprimento necessário
de um evaporador feito de tubo contínuo (serpenti-
na) de cobre liso de diâmetro ¾”. O tipo de venti-
lação é natural e sua capacidade de evaporação
deverá ser de 30.000 kilocalorias por dia.
A temperatura de ebulição do refrigerante é de –
5º C e a temperatura do regime da câmara de 2º C.
Fazer o mesmo cálculo com tubulação de cobre
com alhetas com ventilação forçada de 250 m/min.
Solução do 1º caso:
Capacidade evaporativa por hora
30.000 kcal/dia
= ————————— = 1.250 kcal/h
24
A diferença entre a temperatura do regime da
câmara (2º C) e a temperatura de ebulição do refri-
gerante (-5º C) é de 7º C.
O resultado é: 2º C – (- 5º C) = 7º C.
Lembre-se que quando há dois signos de menos
(-) separadas por um parêntesis, quando ele é eli-
minado, troca-se pelo signo de mais (+).
Segundo a tabela dos valores de K, para tubos
lisos, usa-se o coeficiente de condutividade de 9,5
até 11,5. Aceitamos o 10.
Lembre que: Q = S (t1 – t2) K.
Q
Se retiramos o S, fica:S = —————
(t1 – t2) K
Q = capacidade do evaporador = 1.250 kcal/h
(t1 – t2) = 7ºC = diferença de temperaturas da
câmara e de ebulição do refrigerante.
1.250
Substituindo valores, temos: S = ——— = 17,85 m2
7 x 10
Segundo a tabela dos tubos lisos de cobre, a
superfície externa por metro de tubo de ¾” é de
0,063
17,85
O comprimento do tubo liso de ¾” = ——— = 282 m
0,063
Solução do 2º caso
Segundo a tabela dos valores de K, o coeficiente
de condutividade para ventilação forçada com uma
velocidade de 250 m/min e com tubos com alhe-
tas, K = 22.
1.250
S = ———— = 8,10 m2
7 x 22
Da tabela para os evaporadores com tubos com
alhetas, se obtêm:
A superfície lateral por metro do tubo de ¾” com
alhetas é de 0,35 m2, onde o comprimento neces-
sário de tubulação com alhetas de cobre de ¾” e
com sua superfície calculada é de 8,10 m2 deverá
ser:
Comprimento = 8,10/ 0,35 = 23 m
Pode ser vista que a grande diferença entre as
dimensões que têm o evaporador sem alhetas e
com ventilação natural e um evaporador de mes-
ma capacidade com alhetas e ventilação forçada.
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COMPRESSOR
É o elemento encarregado de aspirar o fluído re-
frigerante, em estado gasoso, que está vindo do
evaporador, comprimi-lo e enviá-lo ao condensador.
Os tipos de compressores utilizados na refrige-
ração são: de pistão, conhecidos como alternati-
vos e os rotativos.
Compressor de Pistão
É o tipo mais utilizado em geladeiras e nos equi-
pos comerciais ou industriais.
Cada revolução do eixo do compressor efetua um
ciclo completo ou seja, a sucção ou admissão e a
compressão ou descarga do fluído refrigerante.
Este tipo de compressor está formado por um
corpo ou bloco, um ou vários cilindros, virabrequim
ou excêntrica, pistão, biela, cabeçote, válvulas (uma
de sucção e outra de descarga), volante, retento-
res ou galhetas, juntas e válvulas de serviço.
1. CORPO
2. EIXO (VIRABREQUIM OU EXCÊNTRICA)
3. PISTÃO
4. BIELA
5. SUPORTE DAS VÁLVULAS
6. VÁLVULAS (SUCÇÃO E DESCARGA)
7. RETENTOR
8. CABEÇOTE
9. CÂRTER
COMPRESSOR DE DOIS PISTÕES, SISTEMA
ABERTO COM VIRABREQUIM
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Funcionamento
Sucção: quando o pistão move-se para abaixo, é
criada uma zona de baixa pressão entre a cabeça
do pistão, o cabeçote do cilindro e a linha de su-
cção do evaporador.
Isto faz que o refrigerante, em estado gasoso,
entre nessa zona de baixa pressão, através da vál-
vula que controla o fluxo do refrigerante que vêm
do evaporador, ou seja na linha da baixa pressão.
Ela recebe o nome de “válvula de sucção ou as-
piração”.
Compressão: ao subir o pistão comprime o refri-
gerante que encontra-se no estado gasoso, aumen-
tando sua pressão e temperatura. Ao mesmo tem-
po, este aumento de pressão abre a válvula de
descarga para que o refrigerante possa ser dirigido
ao condensador.
As válvulas estão montadas do jeito que uma só
é aberta, enquanto a outra, é mantida fechada.
Quando o pistão desce, ele aspira outra carga de
refrigerante em estado gasoso e torna a comprimi-
lo,novamente, quando sobe. Assim, torna a oco-
rrer um novo ciclo.
A biela está unida na sua parte superior com o
pistão através de um passador. No outro extremo
da biela, ela está conectada com o virabrequim,
perfazendo a união biela-virabrequim.
Este arranjo permite que o movimento rotativo do
motor elétrico, gire o virabrequim e mediante a bie-
la, o movimento do pistão, transforma-se em alter-
nativo.
O pistão têm uns anéis metálicos, chamados de
anéis do pistão e sua função é evitar que o refrige-
rante comprimido possa fugir pela folga existente
entre a parede do cilindro e a parede do pistão, na
direção do carter.
Ao mesmo tempo, essa vedação ou selagem, ga-
rante uma perfeita sucção na hora que o pistão
desce.
É bom lembrar que o alojamento do virabrequim
e da biela, conhecido como carter, está cheio de
óleo.
É possível fazer um resume do dito anteriormen-
te: quando o pistão desce, produze-se uma zona
de baixa pressão na sua parte superior que abre a
válvula de sucção.
Isto permite a entrada do refrigerante que encon-
tra-se em estado gasoso. A válvula de descarga
permanece fechada, contra sua sede, devido á di-
ferença de pressão.
SUCÇÃO
VIRABRE-
QUIM
BIELA
PISTÃO
CILINDRO
CABEÇOTE
REFRIGERANTE GASOSO
DESDE O EVAPORADOR
VÁLVULA
DE
SUCÇÃO
ANÉIS DO
PISTÃO
COMPRESSÃO
VÁLVULA DE
DESCARGA
REFRIGERANTE COMPRIMIDO
PARA O CONDENSADOR
Quando o pistão sobe, a válvula de sucção é
fechada e o refrigerante começa a ser comprimi-
do. Este aumento de pressão faz com que o a
válvula de descarga seja aberta e permita que o
refrigerante, agora com pressão e temperatura
aumentadas, dirija-se para o condensador.
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COMPONENTES
Corpo do compressor: é um bloco de ferro fundi-
do de primeira qualidade, polido e sem porosida-
de. Ele têm uma ou duas partes. Neste caso, uma
é o cilindro e a outra, o cârter onde é instalado o
virabrequim e o óleo.
Quando é formado por uma peça só, ela incorpo-
ra uma tampa na sua parte inferior e assim, poder
ter aceso á biela e ao pistão.
A parede interna do cilindro é usinada, retificada
e polida com tolerâncias muito precisas. A parte
externa do cilindro está formada por alhetas e as-
sim poder melhorar a troca do calor gerado pelo
atrito do pistão e os seus anéis com o cilindro. Al-
guns fabricantes de compressores instalam no in-
terior do cilindro, camisas, com a finalidade de fa-
cilitar o serviço de manutenção. Na hora de retifi-
car o cilindro, é suficiente trocar o jogo completo
de pistão, anéis e camisa.
No cârter são instalados dois rolamentos no vira-
brequim ou na excêntrica. Alguns pequenos mode-
los, empregam o alojamento para instalar buchas
de bronze retificado.
Quando o compressor é equipado com excêntri-
ca, geralmente, os rolamentos são instalados no
próprio cârter. Se no compressor é instalado um
virabrequim, um dos rolamentos está fixo nele e o
outro, na tampa lateral. É evidente que na hora de
montar o compressor deve ser verificado a perfeita
ajustagem do rolamento e sua sede.
Quando é equipado com buchas, elas são fabri-
cadas com uma espiral interna.
Isto garante que o óleo lubrificante se mantenha
no se interior, ou seja entre a face externa do vira-
brequim e a interna da bucha.
Nos modernos compressores, a fundição do blo-
co é feita de alumínio e seu uso está destinado as
unidades refrigeradoras dos veículos de transporte
de carga e também, no condicionamento do ar do
transporte individual.
FIGURA INFERIOR COMPRESSOR COM TAMPA
PARA O ALOJAR O RETENTOR OU GALHETA.
COMPRESSOR COM DOIS PISTÕES
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Virabrequim: este componente é empregado
nos compressores da mesma maneira que nos
motores dos automóveis. Sua construção é feita
com aço ou ferro forjado.
Sua superfície de contato é perfeitamente retifi-
cada e polida. Pode ser simples ou duplo, depen-
dendo se o compressor têm um ou dois pistões.
Quando ele é simples, incorpora um contra-peso e
se ele é duplo, esse dispositivo é eliminado.
O extremo aonde é instalado o retentor ou galhe-
ta, está perfeitamente usinado para poder garantir
assim, a selagem do cârter. Também, os extremos
onde é instalada a bucha é feita uma ranhura que
permite a estocagem de uma pequena quantidade
de óleo e garantir a lubrificação do componente.
FIGURA VIRABREQUIM
Excêntrica: está formada por um eixo que cons-
ta de um ou dois cames ou seja, as próprias ex-
cêntricas. Quando ela é simples, nos extremos da
mesma são instalados contra-pesos. Se ela é do
tipo duplo, cada uma dos cames funcionam como
contra-peso. As superfícies de contato estão per-
feitamente usinadas e retificadas e o material utili-
zado na sua fabricação, é geralmente, a fundição
de ferro.
EXCÊNTRICA
Biela: ela é de aço, porem, pode ser construí-
da em alumínio forjado.Os seus rolamentos são
feitos de bronze ou material branco anti-atrito.
Como a velocidade do compressor e sua tempe-
ratura de trabalho é muito baixa, estes rolamentos
têm pouco desgaste, desde que o nível de óleo
seja mantido no cârter.
Na hora da montagem da biela no virabrequim ou
excêntrica, deve-se verificar que a ajustagem seja
a correta, pois se ela for muito “apertada” pode
causar um desgaste prematuro e um aumento no
consumo do motor e o evidente aumento da tem-
peratura do compressor.
CONJUNTO PISTÃO E BIELA
PARA VIREBREQUIM
CONJUNTO PISTÃO E BIELA
PARA EXCÊNTRICA
Pistão: normalmente ele é fabricado com fun-
dição de ferro, porém, nos modernos compres-
sores que utilizam refrigerantes do tipo Freon 12
ou 22, e como eles trabalham a altas velocida-
des, ele é construído com liga de alumínio.Ele é
equipado com ranhuras aonde podem ser insta-
lados anéis que garantem a eliminação da folga
que existe entre o pistão e a parede do cilindro.
Os anéis são fabricados com fundição de ferro e
estão abertos num extremo.
Deste modo é possível a sua instalação no pis-
tão e sua ajustagem previa á montagem.
Lembre-se que o calor gerado pelo atrito faz com
que eles aumentem o seu tamanho.
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Válvula de descarga: este componente cumpre
duas funções: primeiro, mantêm o fechamento en-
tre o circuito de alta pressão e o de baixa, do siste-
ma. Isto acontece quando o compressor está pa-
rado, evitando assim o retorno do refrigerante.
A segunda função que deve garantir esta válvula
é a de permitir a passagem do refrigerante (descar-
ga) na hora que o pistão está subindo. Contudo,
ela deve fechar-se ao atingir o pistão o extremo
superior do seu percurso e começar a sua desci-
da.
Existem diferentes tipos e formas de válvulas,
porém, sempre o material desua construção é o
aço de elevada qualidade e deve fechar perfeita-
mente o orifício que encontra-se no suporte das
válvulas. Este componente é um platô de fundição
de ferro ou de aço, que permite alojar ás válvulas.
O perfeito fechamento é obtido com dois siste-
mas: um deles, aproveita a própria elasticidade da
válvula e o outro sistema, baseia-se na força que
exerce uma ou duas molas.
Válvula de sucção: ela é instalada no mesmo
platô que a válvula de descarga. Como pode o lei-
tor imaginar, elas trabalham em sentidos
opostos, ou seja que, quando o pistão
desce, a válvula é aberta e permite a en-
trada do líquido refrigerante vindo desde o
evaporador.
Cabeçote: ele é construído com o mes-
mo material que o bloco ou seja de fun-
dição de ferro e é instalado encima do pla-
tô das válvulas. No seu corpo são feitas
dois orifícios, um para a entrada do refrige-
rante na direção da válvula de sucção e
outra, na saída do refrigerante, logo depois
da válvula de descarga.
Como este componente garante a com-
pressão gerada pelo compressor, ele é fixa-
do por parafusos que têm um alto torque
e evitam o vazamento pelas juntas existen-
tes entre o cabeçote e o platô e entre este
e a parte superior do cilindro.
DIFERENTES FORMAS DE VALVULAS DE DESCARGA
DIFERENTES FORMAS DE VALVULAS DE SUCÇÃO
PLATÔ DAS VÁLVULAS
CABEÇOTE
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Porta-galheta: um pequeno problema nos com-
pressores do tipo não herméticos é a perda ou va-
zamento de óleo pelo eixo que atravessa o cârter.
Esse problema é evitado através de um porta-gal-
heta ou selo, instalado no local.
Basicamente, este componente é feito em duas
partes: uma fixa ao próprio cârter e a outra, solidá-
ria com o eixo ou virabrequim.
Existem dois tipos de estes componentes, um
deles é do tipo de fole e o outro, do tipo diafragma.
O primeiro deles é um fole de cobre com paredes
muito finas com um dos seus extremos fixo entre a
tampa e o cârter do compressor e o outro extremo
está em contato permanente com uma bucha que
se mantêm no seu local pela força que exerce uma
mola.
O segundo tipo, ou de diafragma, é semelhante
ao de fole, e está apertada pela tampa do cârter e
o bloco do compressor. Na sua parte central, é ins-
talado um retentor de borracha que se mantém no
seu local pela força de uma mola contra um baten-
te do virabrequim.
Juntas: são utilizadas nas uniões do compres-
sor, tais como união do cabeçote, platô, bloco, tam-
pa do cârter, etc. Podem ser fabricadas com amian-
to, tela metálica (Glioerit), papel-òleo, etc.
A.FOLE
B.SUPERFICIE DE CONTATO
C.MOLA
D.VIRABREQUIM
E.BUCHA
F.JUNTA
E.TAMPA
PORTA-GALHETA
DIFERENTES FORMA DE JUNTAS
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15
Válvula de serviço: é o elemento que permite,
durante a manutenção, o funcionamento do com-
pressor. Através dela podem ser feitas as seguin-
tes operações: criar o vácuo no interior do sistema
todo, carregar o sistema com o refrigerante, tirar o
compressor sem necessidade de descarregar o sis-
tema, etc. Através delas é possível medir a pres-
são nos circuitos de baixa e de alta, mediante
manômetros.
Existem dois tipos de válvulas: de uma via e de
duas vias.
Volante: ele é conectado ao virabrequim ou ex-
cêntrica, e gira o compressor mediante a transmis-
são de um jogo de polias e correias. O volante é
conectado ao eixo por uma chaveta e mantido no
seu lugar, por uma porca. Se ela fica frouxa, o vo-
lante pode gastar o eixo e produzir um barulho muito
característico. Alguns fabricantes aproveitam a for-
ma do volante para que os raios tenham a forma
de uma hélice e dessa forma, ao girar, ela imprime
um fluxo de ar que garante o arrefecimento do com-
pressor e também do motor. Lembre-se que o diâ-
metro de volante e da polia do motor determinam a
velocidade do compressor.
TIPOS DE VÁLVULAS DE SERVIÇO DE UMA VIA DE DUAS VIAS
OPTATIVO
(Servicio) "C"
SISTEMA "B"
COMPRESOR "A"
VALVULA DE
SERVICIO
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UNIDADES HERMÉTICAS
São conhecidas sob este nome todos aquelas
unidades de refrigeração que têm o motor elétrico
e o compressor no interior de uma cápsula hermé-
tica. Estas unidades são conhecidas, também como
unidades seladas e nas geladeiras familiares seu
nome é bocha.
Sua construção têm a finalidade de evitar o vaza-
mento do refrigerante e do óleo.
A condição fundamental em este tipo de equipa-
mento é o uso de refrigerantes sem umidade, ou
seja muito puro e com óleo sem ácido, pois o com-
pressor e o motor trabalharão em um local satura-
do com vapores e a presença de água ou ácido
poderia afetar o bobinado do motor. A fiação elétri-
ca para fornecer corrente elétrica ao motor passam
através da cápsula, porém este sistema não apre-
senta problema ao fechamento, pois ela é fixa e
não móvel.
Também são eliminadas as correias e polias, pois
este sistema têm o compressor e o motor forman-
do um único conjunto. Todo isto representa que
para potências iguais, o equipamento hermético
têm dimensões menores que o equipamento aber-
to. Também pode ser considerado um consumo de
energia elétrica menor.
Estes motores funcionam com corrente alterna,
pois se fora utilizado motor de corrente contínua,
devera ser necessário utilizar um coletor e esco-
vas.
As vantagens dos equipamentos herméticos po-
dem ser as seguintes:
1. Eliminação do porta-galheta ou selo e os pos-
síveis vazamentos de óleo.
2. Funcionamento silencioso.
3. Menor consumo de energia elétrica.
4. Segurança por falta de partes móveis externas.
Funcionamento
No interior da carcaça ou cârter, com parede de
aço estampado de bom espessura, estão localiza-
dos os seguintes elementos: tubulação de sucção,
desde o evaporador, motor elétrico conectado ao
virabrequim ou excêntrica, biela e o pistão.
O virabrequim incorpora uma espécie de colher
para facilitar a lubrificação das partes internas e
móveis do motor.O pistão move-se no interior do
cilindro e o cabeçote que mantêm o platô das
válvulas. Quando o gás comprimido passa a um
tubo abafador que tem a finalidade de amortecer
o som provocado pelo bombeamento do compres-
sor.
É importante destacar que nos equipamentos her-
méticos, a válvula de sucção no está conectada á
tubulação que vem do evaporador, senão que as-
pira o gás que o referido tubo introduz na bocha.
Ela está totalmente cheia de refrigerante no esta-
do gasoso.
Os equipos herméticos são selados. Normalmen-
te não se reparam.
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17
COMPRESSORES SEMI-HERMÉTICOS
Estes compressores têm todas as vanta-
gens do equipamento hermético, porém
permitem a sua manutenção de forma
muito mais fácil, pois os seus componen-
tes estão á vista. Por esse motivo, eles são
conhecidos como compressores herméti-
cos accessíveis.
Em estes moto-compressores, o cârter ou
bloco é feito em fundição de ferro, e têm
no seu interior, o motor elétrico e o com-
pressor. O cabeçote é semelhante ao dos
compressores abertos e têm tampas para
atingir o seu interior.
Estes compressores e do mesmo jeito
que os herméticos, têm que ter cuidado
com a umidade, pois o motor está localiza-
do no seu interior.
Quando há uma falha de uma de suas
partes moveis ou por defeito do seu mo-
tor, é necessária a sua desmontagem e
limpeza do sistema todo, devido ao ácido
produzido no interior do compressor. Isto
evitará que o novo compressor possa ser
contaminado com o residual do compres-
sor danificado.Tirando este pequeno inconveniente,
este tipo de compressor cresceu de forma
vertical nos unidades de refrigeração
atuais.
Recentemente, têm aparecido um tipo de
compressor semi-hermético diferente ao
convencional, por ter o estator do motor
elétrico separado do circuito de refrige-
ração.
Isto representa uma especial vantagem pois fren-
te a um problema qualquer, não é necessária a
limpeza do sistema.
COMPRESSOR ROTATIVO.
Este tipo de compressor é utilizado nas geladei-
ras familiares com equipamento hermético.
Nele, os ciclos de sucção e de compresâo acon-
tecem de forma simultânea pela rotação de uma
excêntrica que gira constantemente contra as pa-
redes internas de um cilindro.
No interior do compressor, os circuitos de alta e
de baixa estão separados por uma palheta que
encontra-se apoiada constantemente contra a pe-
riferia do cilindro, sob a pressão de uma mola.
Estes compressores são de medidas muito infe-
riores que os compressores com pistão e de po-
tência idêntica. Seu funcionamento é muito silen-
cioso, não têm vibrações e sua construção exige
uma grande exatidão entre as peças e um material
de primeira qualidade.
VISTA EXTERNA E CORTE DE UM COMPRESSOR
SEMI-HERMÉTICO DE DOS PISTÕES
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Funcionamento
Comecemos com o compressor
vazio ou seja, sem gás.
Posição 1. O rolete começa o
movimento no sentido da seta.
Posição 2. O rolete girou ¼ de
volta (90º) e começou a sucção
dos gases.
Isto acontece pelo aumento
do volume em cima do rolete.
Posição 3. O gás já ocupou a
metade do cilindro depois de
meia volta (180º).A válvula
não abre pois não há gás no cir-
cuito de alta (lado direito do role-
te).
Posição 4. Continua a sucção.
O gás ocupa as ¾ partes do ci-
lindro.
O rolete girou ¾ da circunferên-
cia (270º).
Posição 5. Já completou uma
volta. Os gases aspirados ocu-
pam toda a parte livre do ci-
lindro.
Posição 6. Começa um novo
ciclo. Os gases aspirados no ci-
clo anterior são comprimidos,
devido a uma redução do volu-
me do lado direito do rolete.
Posição 7. A compresâo e a
sucção continua. A válvula de
descarga é aberta por pressão.
Posição 8. A válvula de descar-
ga permanece aberta e todo o
gás dirige-se ao circuito de alta
pressão.
O rolete volta á posição 5 com-
pletando assim uma volta. A vál-
vula se fecha pois o rolete entre-
gou todo o gás correspondente
a esse ciclo (á direita de rolete).
COMPRESSOR ROTATIVO
PALHETA
VÁLVULA DE
DESCARGA
ROLETE
SUCÇÃO
MOLA
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CONDENSADORES
Funcionamento
Conforme foi visto anteriormente, o condensa-
dor é o elemento do sistema de refrigeração no
qual se produz a condensação de vapor do refri-
gerante, quando sai do compressor com alta
pressão e alta temperatura.
Durante esta transformação podem ser verifi-
cadas 3 etapas perfeitamente determinadas.
Elas são:
1. O refrigerante entra no condensador com
uma temperatura muito superior à do meio
ambiente e troca calor com ele. Diminui sua
temperatura até alcançar o valor correspondente
ao gás saturado, sob alta pressão ou de
condensação estabelecida.
2. Quando o vapor do refrigerante atinge essa
temperatura, começa a segunda etapa, que con-
siste em sua condensação, entregando o seu ca-
lor latente ao meio ambiente. É bom lembrar que
a sua temperatura é inferior à do refrigerante.
3. Finalmente, o refrigerante, quando está no
estado líquido, tenta igualar sua temperatura à
do meio ambiente, entregando calor sensível e
passando à condição de líquido resfriado.
Em cada condensador são encontradas três
zonas que aparecem na figura da página.
Desde a entrada E até o ponto indicado com a
letra A, temos a primeira zona.
Nela, o calor sensível passa ao meio ambiente
e o refrigerante fica saturado.
De A até B, fica compreendida a segunda zona.
O refrigerante, fica em estado líquido sob tem-
peratura constante e a entrega ao meio ambien-
te, que se encontra com temperatura inferior.
Finalmente, a terceira zona vai de B até a saí-
da S. Neste ponto, o líquido resfria-se e tenta
ficar com a mesma temperatura do meio
ambiente.
Estas três zonas podem variar sua tensão de
acordo com as condições de marcha da máquina
e da temperatura do meio ambiente onde encon-
tra-se localizado o condensador.
Lembremos que a quantidade de calor que deve
ser dissipada pelo condensador é
aproximadamente igual ao calor que o
refrigerante absorve durante a sua ebulição no
evaporador mais a quantidade de calor da
compressão.
Dito de outra maneira, cada unidade deve ter o
tamanho certo de condensador para a capacida-
de frigorífica. Se ele for perfeitamente dimensio-
nado, o condensador funcionará perfeitamente.
TIPOSDECONDENSADOR
Existem dois tipos: com esfriamento por ar e
com esfriamento por água.
Os condensadores das geladeiras domésticas
são do tipo de esfriamento por ar e por convec-
ção natural.
Os condensadores esfriados por água tem uma
capacidade de dissipação de calor muito superi-
or aos condensadores esfriados por ar, com o
mesmo tamanho.
O baixo custo e a simplicidade dos condensa-
dores esfriados por ar, permitem que sejam em-
pregados nas geladeiras domésticas.
Como foi dito anteriormente, a finalidade prin-
cipal do condensador é de entregar o calor do
gás refrigerante ao ar ou água, e esfriá-lo o sufi-
ciente para poder condensá-lo.
Quase todos os condensadores são feitos com
tubos de cobre, pois este metal é um bom con-
dutor de calor e pode, assim, transferir rapida-
mente esse calor ao ar ou à água.
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20
Os requisitos básicos que deve ter um con-
densador são os seguintes:
1. Máxima superfície de transferência do
calor.
2. Rápida passagem do refrigerante por
seu interior.
3. Mínima resistência à passagem do re-
frigerante para reduzir o trabalho do motor.
4. Localização que permita uma rápida tro-
ca do calor gerado.
5. Forma apropriada para evitar a forma-
ção de bolhas de ar na parte superior do
mesmo.
CONDENSADORESFRIADOPOR
AR
Os primeiros modelos de condensadores
foram feitos com uma serpentina de tubo de
cobre. O maior problema que ofereciam, era
o de apresentar uma circulação natural de
ar muito pobre, obrigando-se a ter uma gran-
de superfície, e compensar assim, sua baixa
performance.
Este tipo de condensador, é utilizado nas
geladeiras, com pequenas variantes constru-
tivas, ou seja, uma serpentina com aletas,
depois substituídas por varetas soldadas.
Outro tipo de condensador utilizado em
geladeiras, está constituído, como pode ser
visto na foto B, por uma serpentina de aço
ondulada soldada numa chapa lisa.
Como ela é instalada na parte posterior
da geladeira, forma-se uma espécie de cha-
miné que permite o fluxo de ar. Isto é mos-
trado na foto C.
Devido a que estes condensadores estão
instalados na parte posterior do gabinete da
geladeira, é muito importante que entre o
condensador e as paredes exista um espa-
ço que permita a livre passagem do ar.
COMPRESSOR
ENTRADADEAR
A
B
C
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21
Quando se trata de instalações maiores, o con-
densador a ser empregado, deve ser formado por
tubos com aletas e circulação de ar forçada. Esta
circulação consegue-se pela ação de um ventila-
dor ou ventoinha conectada a um motor conheci-
do como forçador.
Na figura inferior, apresenta-se uma unidade
condensadora equipada com uma unidade aber-
ta e um forçador.
O forçador de ar temmuita influência na troca
de calor do condensador refrigerado por ar. Nas
fotos da página ao lado, mostra-se um forçador
direcionando o ar sobre o condensador. As se-
tas indicam como o ar chega até ele, a grande
velocidade e sobre uma zona concentrada, dei-
xando os extremos do condensador com pouca
circulação de ar.
Na foto do meio, se pode ver a mesma instala-
ção, com a diferença de que o forçador retira o ar
através do condensador. Neste caso, a distribui-
ção de ar sobre a face do condensador será
uniforme, porém, não terá velocidade suficiente,
como na foto anterior. Parte do ar aspirado pelo
forçador não passa pelo condensador.
Na foto da direita, vê-se uma disposição que
retira o ar através do condensador de forma uni-
forme. Devido à proteção do condensador até o
forçador, muita pouca quantidade de ar deixa de
passar através do mesmo. Este sistema produz
excelentes resultados e pouco barulho.
Existem certas marcas de compressores que
em seus modelos maiores, e devido à estrutura
do condensador, os raios da polia são feitos em
forma de hélice e garantem assim, o resfriamento,
forçado, do condensador.
É de grande importância a escolha da localiza-
ção do equipamento onde exista uma boa circu-
lação de ar. A unidade deve estar muito bem ven-
tilada para que o ar frio do exterior possa substi-
tuir o ar quente que libera o condensador. Caso
contrario, isto aumentará a temperatura do es-
paço e diminuirá a capacidade frigorífica da uni-
dade. Na figura inferior, podem ser vistos alguns
exemplos de como deve ser instalada uma uni-
dade condensadora de um gabinete frigorífico in-
dicando as melhores disposições que podem ser
adotadas.
Tubo aletado
CONDENSADOR COM TUBOS DE COBRE
E ALETAS DE ALUMÍNIO
UNIDADE CONDENSADORA COM EQUIPAMENTO
ABERTO E FORÇADOR DE AR.
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22
EXEMPLOS
DE
LOCALIZAÇÃO
DE UMA
UNIDADE
RUIM POUCO EFICIENTE EFICIENTE
LOCALIZAÇÃO ACEITÁVEL LOCALIZAÇÃO IDEAL
LOCALIZAÇÃO DEFEITUOSA
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23
No lugar de ser instalado junto ao compressor,
este condensador, de grande capacidade, mon-
ta-se à distância, procurando instalá-lo em locais
favoráveis, aonde exista uma boa circulação de
ar. Como é natural, estes condensadores podem
ser do tipo vertical ou horizontal, e devem incor-
porar seu próprio forçador que nestes casos deve
ser de grande potência.
Estes condensadores precisam incluir seu
respectivo reservatório de líquido refrigerante.
LIMPEZA
O condensador esfriado por ar deve manter-se,
sempre perfeitamente limpo. O pó e sujeira atu-
arão como isolante, evitando, desse jeito, que o
ar atinja os tubos e suas aletas, podendo redu-
zir a sua capacidade de resfriamento de 40% a
60%.
Pode ser verificado que a pressão de um con-
densador sujo, aumenta de 30 a 50 p.s.i., sobre
CONDENSADOR TIPO VERTICAL PARA SER
INSTALADO LONGE DO COMPRESSOR E COM
RESERVATÓRIO
CONDENSADOR TIPO HORIZONTAL
a pressão normal de funcionamento.
A queda do rendimento ou performance que
produz esta alta pressão, pode ser confundida
com a não existência de ar no sistema. A limpe-
za do condensador deve ser considerada como
tarefa normal na manutenção que deverá ser fei-
ta em toda instalação frigorífica.
CONDENSADORINSTALADO
AFASTADODOCOMPRESSOR
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24
CONDENSADOR DO TIPO DE TUBOS CONCÊNTRICOS HORIZONTAIS
CONDENSADOR DO TIPO DE TUBOS CONCÊNTRICOS EM
FORMA DE SERPENTINA.
CONDENSADOR
ESFRIADOPOR
ÁGUA
Os condensadores es-
friados por água podem
ser divididos em:
- Tubos concêntricos
- De imersão
- Multi-tubos
- Evaporativo
O tipo de tubo concên-
trico, está formado por
dois tubos concêntricos
e de diferente diâmetro.
O refrigerante passa
entre ambos os tubos e
a água pelo interior do
tubo de menor diâmetro.
O tubo externo conecta-
se com a válvula de des-
carga e o interno vai até
a tubulação que fornece
a água.
A água entra pela par-
te inferior do condensa-
dor e sobe pela tubula-
ção. O refrigerante com-
primido entra pela parte
superior do condensador
e circula em sentido con-
trário ao da água.
Pode-se adotar a dis-
posição de tubos hori-
zontais como na figura
superior (A), com o con-
densador de cabeçote
rosqueado, para limpar a
passagem da água, ou
através da serpentina
concên-trica, como
representa a figura
inferior (B).
CONDENSADOR
ENTRADA DO REFRIGERANTE
GASOSO (QUENTE)
SAÍDA DE ÁGUA
QUENTE
ENTRADA DE
ÁGUA FRIA
SAÍDA DO REFRIGERANTE
LÍQUIDO (FRIO)
SAÌDA DO REFRIGERANTE
ENTRADA
D´ÁGUA
SAÍDA
D´ÁGUA
ENTRADA DO REFRIGERANTE
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25
CONDESADOR DO TIPO DE IMERSÃO
O condensador de
imersão, está forma-
do por um reservató-
rio, onde é instalada
uma serpentina de
água com suas cor-
respondentes cone-
xões, de entrada e
saída. Ele tanto pode
trabalhar no sentido
horizontal como verti-
cal. Deve-se ter a pre-
caução de não utilizar
este tipo de conden-
sador em regiões
onde a temperatura
ambiente possa che-
gar aos 0ª C, pois a água pode congelar e
estragar a serpentina, com a conseqüente
entrada de água no sistema.
O principal problema apresentado por
este tipo de condensador é a limpeza da
serpentina, que, por não possuir tampas
de inspeção, deve ser feita com a
passagem de ácido clorídrico ou outra
substância, em seu interior.
O condensador tipo multi-tubo está for-
mado por um tubo cilíndrico feito de chapa
de aço e em seu interior, estão localizados
vários tubos que permitem a passagem de
água.
Estes tubos são mantidos no local, atra-
vés de uma chapa soldada em seus extre-
mos e onde são instaladas tampas que per-
mitem a limpeza do seu interior.
Este tipo de condensador é muito utiliza-
do junto a compressores de grande capaci-
dade que usam o amoníaco como refrige-
rante.
CONDENSADOR DO TIPO MULTI-TUBO
VISTA DOS TUBOS
SAÍDA DE REFRIGERANTE
LÍQUIDO
VAPORES DO
REFRIGERANTE
ENTRADA DO
REFRIGERANTE
SAÍDA DO
REFRIGERANTE
SAÍDA DE
ÁGUA
ENTRADA
DE ÁGUA
PESCADORREFRIGERANTE
LÍQUIDO
SERPENTINA OU
RESERVATÓRIO
ENTRADA DO REFRIGERANTE
GASOSO QUENTE
SAÍDA DE
ÁGUA QUENTE
ENTRADA DE
ÁGUA FRIA
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26
Embora o seu emprego é relati-
vamente moderno, especialmen-
te nas instalações de ar condici-
onado de grandes locais, o con-
densador evaporativo apresenta
uma grande eficiência, pois reduz
muito o consumo de água.
Neste tipo de sistema, uma cor-
rente de ar criada por um ventila-
dor ou forçador, circula através do
condensador da unidade corres-
pondente. Este condensador tem
seus tubos molhados por um jato
de água pulverizada. Ela é obtida
pela condensação da umidade do
ar que esfria o condensador e de-
canta num reservatório localiza-
do na parte inferior da unidade.
Para manter o nível constante
de água, utiliza-se, conforme mos-
tra a foto, uma bóia do tipo pes-
cador. Uma bomba de recircula-
ção é encarregada de levar a água
até o ponto mais alto e assim, ela
pode ser fornecida como chuva.
Em outras palavras, este tipo
de condensador, aproveita a pulverização da água
e permite retirar grandes quantidades de calor
por litro de água.
O volume de ar circulando não é tão importan-
te, pois com exceção do trabalho de movê-lo, não
existe custo nenhum.
TORRESDERESFRIAMENTO
Como foi indicado anteriormente,para recupe-
rar a água de condensação em unidades frigorífi-
cas, uma das soluções mais empregadas é a tor-
re de resfriamento, onde o ar atua como recep-
tor do calor que entra em contato com a água
quente, vinda do condensador, e que volta a
resfriar-se quando entrega o calor à atmosfera.
A quantidade de água evaporada é relativamen-
te pequena, pois para evaporar um quilograma
de água à temperatura de funcionamento da tor-
re, são necessárias 550 calorias, o que repre-
senta a perda, por evaporação, de 1% de água por
cada 5,5º C de resfriamento. Considera-se como
muito aceitável, um resfriamento de água de 3º a
ESQUEMA DE UM CONDENSADOR EVAPORATIVO
5ºC.
As torres de resfriamento de água classificam-
se segundo o procedimento empregado para pro-
duzir a circulação de ar em seu interior em: at-
mosféricas, de convecção natural ou de convec-
ção forçada.
Estas últimas são as mais utilizadas na refri-
geração por ser de dimensões muito reduzidas,
permitindo, com o fluxo de ar que fornece o ven-
tilador, uma performance muito eficiente em re-
lação à quantidade de calor e às condições do
ambiente.
Na foto, mostra-se o aspecto físico de uma tor-
re deste tipo. Nela, apresentamos um corte onde
pode-se ver o revestimento externo, geralmente
construído de placas de plástico ou aço protegi-
do contra a ferrugem. Estas chapas são monta-
das sobre uma estrutura de ferro.
O ar aspirado pelo ventilador, passa através
das persianas de entrada de ar, e o complemento
que pode ser formado por varetas de plástico ou
madeira, formando uma treliça que é atingida com
a água quente pulverizada pelos esguichos.
SAÍDA DE AR
ABAFADORES
SURTIDORES DE ÁGUA
VENTILADOR
REFRIGERANTE
QUENTE DO
COMPRESSOR
BOMBA
D'ÁGUA
BÓIA DETERMINA O
NÍVEL DE ÁGUA
AR
REFRIGERANTE
LíQUIDO DO
CONDENSADOR
CONDENSADOR
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27
Em seu trajeto, o ar passa através do separa-
dor de gotas, formado, geralmente, por placas
de madeira que, ao mudar uma ou várias vezes o
sentido de fluxo, retêm as gotas de água, ofere-
cendo a mínima resistência à passagem do ar.
Por outro lado, a água, depois de atingir o com-
plemento e esfriar-se, fica depositada numa ba-
cia de cimento ou ferro, de onde ela pode ser
aspirada novamente até o condensador.
Na foto, mostra-se um modelo muito pequeno
de torre de resfriamento com ventilador lateral e
motor, na parte superior. Neste caso, a trans-
missão, entre o motor e o ventilador, é feita por
meio de polias e correias.
TUBORECEPTOR
Este cilindro receptor ou reservatório de líqui-
do, como mostra a foto, possui uma entrada (E)
e uma saída (S).
Quando o tubo receptor é instalado na saída
do condensador, o refrigerante que chega no es-
tado líquido atinge a parte inferior, e o vapor, a
parte superior.
O pescador, que se localiza no fundo do recep-
tor, permite que somente líquido atinja o elemen-
to de expansão. Ele é chanfrado, a fim de evitar
a sucção de partículas estranhas, que possam
estar depositadas no fundo.
Esse tubo também é equipado com um filtro de
fina malha de cobre.
Os tubos receptores são utilizados nas unida-
des comerciais para armazenar o refrigerante,
quando necessitamos realizar uma manutenção
ou no caso ter que trocar algum componente,
que obrigue a deixar a unidade fora de serviço
por um longo período de tempo.
Como pode ser verificado na foto, em alguns
modelos, a saída está instalada na parte inferior,
eliminando-se assim, o pescador.
Outras unidades têm o pescador instalado na
posição horizontal, fixado à base da unidade con-
densadora, obtendo-se assim, uma melhor dis-
tribuição dos elementos no sistema.
Estes reservatórios empregam-se nos tipos de
compressor com condensadores refrigerados por
ar ou água, em modelos com sistema de contra-
fluxo.
Nos condensadores esfriados por água, do tipo
de imersão ou multi-tubo, o próprio condensador
faz o serviço de reservatório de líquido.
TORRE DE CONVECÇÃO OU TIPO FORÇADO
1. SAÍDA DE AR
2. ESGUICHO
3. VENTILADOR
4. RESERVATÓRIO DE ÁGUA
5. MALHAS DE REFRIGERAÇÃO.
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SEM PESCADOR
SEPARADORDEÓLEO
Como já foi visto anteriormente, os compres-
sores têm uma determinada quantidade de
óleo com a finalidade de lubrificar as partes
em movimento.
Quando o refrigerante é aspirado pelo com-
pressor, arrasta certa quantidade de óleo e
juntos, percorrem o sistema, finalmente retor-
nando ao cárter.
Quando o referido óleo passa ao condensa-
dor junto com o refrigerante, e este é conden-
sado, mistura-se com ele e percorre o siste-
ma até atingir o evaporador.
Como no evaporador é realizada a ebulição
do refrigerante, em baixa temperatura, seus
vapores dissolvem-se com parte do óleo en-
contrado no líquido e é arrastado até o com-
pressor.
Quando o óleo atinge o compressor, ele cai
no fundo e, por um orifício, passa ao cárter.
Nas unidades de baixa potência, devido a
seu tamanho menor, a lubrificação do compres-
sor não é tão crítica. Em compensação, nas
unidades de grande porte, com grandes radia-
dores com capacidade de reter grande quanti-
dade de óleo, a lubrificação pode ficar com-
prometida. Neste caso, a quantidade de óleo
no evaporador reduz a performance ou rendi-
mento frigorífico do sistema.
Para evitar estes problemas, é colocado, na
unidade, um separador de óleo localizado en-
tre a saída do compressor e a entrada do con-
densador.
Um separador de óleo é um recipiente de
forma cilíndrica que possui duas malhas me-
tálicas, também cilíndricas, um defletor e uma
bóia.
Funcionamento
O refrigerante, em estado gasoso e com alta
pressão, sai do compressor e entra no sepa-
rador, misturado como pequenas gotas de
óleo. Nele, o fluido se depara com um grande
espaço, perde a velocidade e é obrigado a
trocar o sentido de seu fluxo. Isto permite que
as gotículas de óleo, que têm o seu peso
específico superior ao do refrigerante, fiquem
retidas nas paredes da malha metálica e
finalmente, caiam no fundo do recipiente onde
o óleo será alcançado pelo pescador.
SEPARADOR DE ÓLEO DE UM
SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO
TUBO RECEPTOR COM PESCADOR
PESCADOR
PARAFUSO DE
FIXAÇÃO
ENTRADA
VAPOR
LÍQUIDO
SAÍDA
PARAFUSO
DESCARGA DO
COMPRESSOR
SUPERFÍCIE DE
CHOQUE
RETORNO DO ÓLEO
AO COMPRESSOR
PESCADOR ÓLEO
DEFLETOR
DESCARGA DO
CONDENSADOR
COMPRESSOR
RETORNO
DO ÓLEO
SEPARADOR DE ÓLEO
CONDENSADOR
EVAPORADOR
ENTRADA DE GÁS COM ÓLEO
GÁS LIVRE DE
ÓLEO
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29
Para evitar que o fluido que entra saia direta-
mente, e para reduzir a quantidade de óleo que
será eliminado, é instalado um defletor, onde se
choca a mistura de refrigerante e óleo. Este últi-
mo é decantado no fundo ou na parte inferior do
separador, enquanto o vapor de refrigerante pros-
segue até atingir o condensador.
Antes de sair do separador, o vapor atravessa
uma malha metálica, onde fica retido o exceden-
te do óleo. O óleo que ficou no interior do sepa-
rador, sobe pelo pescador e abre uma válvula.
Isto permite a passagem do óleo ao cárter do
compressor através do tubo pescador. Quando
o nível desce, o pescador também desce, fecha
a válvula e corta a passagem de óleo.
Como pode ser visto, tanto na saída do com-
pressor como no separador, temos a mesma
pressão. Como no cárter do compressor só temos
baixa pressão, esta diferença de pressões per-
mite a circulação de óleo do separador para o
cárter sempre que necessário.
FILTRODESIDRATADOR
Quando foi estudado o ciclo de refrigeração, foi
observado que o fluído refrigerante passa por
vários estados físicos ao longo do sistema. É evi-
denteque por isso, durante o trajeto que deve
percorrer o fluido, ele não pode
sofrer nenhum tipo de restrição.
Um tipo de restrição pode ser
ocasionada pela formação de gelo,
devido à umidade e a baixa tem-
peratura do refrigerante. A passa-
gem do refrigerante pode ser total
ou parcialmente reduzida e a con-
seqüência pode ser a diminuição
do efeito frigorífico do sistema. Por
isso, todo o sistema deve ter eli-
minada a umidade do ar na hora
de montar os componentes, por
meio de um jato de ar seco. Tam-
bém o refrigerante e o óleo devem
ser submetidos ao tratamento de
eliminação da umidade. Com a fi-
nalidade de proteger o sistema
contra a presença de água, são in-
corporados filtros que a retiram do
sistema. Na foto da página pode
ser observado o corte de um filtro cilíndrico com
os extremos feitos de tubos com rosca. Assim,
ele pode ser conectado à linha do sistema.
Em seu interior há uma malha metálica para
reter as partículas estranhas ao sistema, depois,
está o elemento desumidificador, que ocupa a
totalidade do recipiente e na saída encontramos
um outro filtro, com malha metálica menor que a
primeira. Uma seta indica o sentido de fluxo do
refrigerante.
Este elemento deve ser instalado na linha de
líquido e, por isso, deve ser fixado antes do dis-
positivo de expansão.
O refrigerante passa através do filtro depois
de sair do condensador, no estado líquido. Se,
depois de condensado, ele contiver água, ela de-
verá ser retida pelo filtro e sua substância hi-
groscópica.
As substâncias empregadas, geralmente, nos
filtros são o cloreto de cálcio e a silica-gel.
FILTRO
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VÁLVULA DE
SERVIÇO DE BAIXA
PRESSÃO
FILTRO
DESIDRATADOR
RESERVATÓRIO
DO LÍQUIDO CONDENSADOR
VENTILADOR
MOTOR
BASE
VÁLVULA DE
SERVIÇO DE
ALTA PRESSÃO
COMPRESSOR
VALORES DO COEFICIENTE K (para condensadores)
Condensador de Sem ventilação forçada Com ventilação por ar forçado,
velocidade dada em m/seg.
1,5 2 2,5 3
m/s m/s m/s m/s
Tubos lisos 16 31 37 41 47
Tubos com aletas 8 16 19 20 24
TUBOS COM ALETAS PARA EVAPORADORES E CONDENSADORES
Tubos de Dimensões Separação Superfície lateral
das aletas ideal entre por m. Linear
e m mm aletas em mm em m2
1/2”………………… 65 x 65 10 0,25
5/8”………………… 75 x 75 12 0,30
3/4”………………… 90 x 90 14 0,35
1”…………………... 100 x 100 16 0,40
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TUBOS DE COBRE PARA EVAPORADORES E CONDENSADORES LISOS
Tubo de Diâmetro Superfície Peso por
externo externa por metro linear
em mm metro linear em m2 em Kg.
1/4”………………… 7,5 0,0235 0,18
3/8”………………… 10 0,0314 0,25
1/2”………………… 12,5 0,0393 0,32
5/8”………………… 16 0,0503 0,42
3/4”………………… 20 0,0630 0,53
Para utilizar estas tabelas de forma prática abordaremos de modo simples o
cálculo da superfície e comprimento de um condensador.
Exemplos:
O evaporador de um sistema de refrigeração tem uma capacidade de 20.000 Kcal/dia; a
temperatura de ebulição do refrigerante empregado é de –5ºC e a temperatura
ambiente de condensação é de 15ºC.
1. Calcular a superfície e comprimento necessário de um condensador do tipo serpentina
formado por uma tubulação de cobre liso de ½” ventilado por uma convecção de ar
natural cujo fator “K” é de 16 e a superfície por metro linear (V.T. = valor tabela) é de
0,0393 m2.
2. Fazer o mesmo cálculo para um condensador de tubo aletado de igual diâmetro, ventilado
por uma convecção de ar forçado, cuja velocidade de ventilação é de 3 m/s. O valor do fator
“K” é de 24 e a superfície por metro linear (V.T. = valor tabela) é de 0,25 m2.
DESENVOLVIMENTO
Capacidade do condensador:
Q = 20.000 Kcal/dia · 1,28 = 25.600 Kcal/dia
Q = 25.600
24
Q = 1.066 Kcal/H
1. S = ?
L = ?
Q = 1.066 Kcal/H
t1 = 15ºC
t2 = -5ºC
K = 16
V.T.= 0,0393 m2
S = Q
ATº · K
Tubo liso ½”
Convecção
natural
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Atº = t1 – t2
Atº = 15 – (-5)
Atº = 15 + 5
Atº = 20 · C
S = 1.066
20 · 16
S = 1.066
320
S = 3,33 m2
L = S
V.T.
L = 3,33
0,0393
L = 84,7 m
2. S = ?
L = ?
Q = 1.066 Kcal/H
Atº = 20ºC
K = 24
V.T. = 0,25 m2
S = Q
Atº · K
S = 1.066
20 · 24
S = 1.066
480
Tubo aletado ½” convecção
forçada 3 m/s
S = 2,22 m2
L = S
V.T.
L = 2,22
0,25
L = 8,8 m
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