LIVRO UC5 - FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO

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FUNDAMENTOS DE 
REFRIGERAÇÃO E 
CLIMATIZAÇÃO
SÉRIE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO
FUNDAMENTOS DE 
REFRIGERAÇÃO E 
CLIMATIZAÇÃO
SÉRIE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA – CNI
Robson Braga de Andrade
Presidente
DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA - DIRET
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor de Educação e Tecnologia
Julio Sergio de Maya Pedrosa Moreira
Diretor Adjunto de Educação e Tecnologia
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL – SENAI
Conselho Nacional
Robson Braga de Andrade
Presidente 
SENAI – Departamento Nacional
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor Geral
Julio Sergio de Maya Pedrosa Moreira
Diretor Adjunto de Educação e Tecnologia
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Diretor de Operações
SÉRIE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO
FUNDAMENTOS 
DE REFRIGERAÇÃO 
E CLIMATIZAÇÃO
SENAI
Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial 
Departamento Nacional
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FICHA CATALOGRÁFICA
 
 
 
 
 
 
FICHA CATALOGRÁFICA 
 
S491f 
 
Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional 
Fundamentos de climatização e refrigeração / Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional, Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial. Departamento Regional de Santa Catarina. - Brasília : 
SENAI/DN, 2015. 
114 p. : il. ; 30 cm. - (Série refrigeração e climatização) 
 
Inclui índice e bibliografia 
ISBN 
 
 
1. Refrigeração. I. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. 
Departamento Regional de Santa Catarina II. Título. III. Série. 
 
CDU: 621.5 
 
Lista de ilustrações
Figura 1 - Exemplo de gráfico de conforto térmico .............................................................................................18
Figura 2 - Transferência de calor do corpo de maior temperatura para de menor temperatura ........19
Figura 3 - Estados físicos da matéria .........................................................................................................................21
Figura 4 - Transferência de calor por convecção natural ...................................................................................22
Figura 5 - Transferência de calor por convecção no funcionamento de um aparelho condicionador 
 de ar. .................................................................................................................................................................23
Figura 6 - Transferência de calor por radiação solar ...........................................................................................23
Figura 7 - Transferência de calor por condução ....................................................................................................24
Figura 8 - Freezer e exemplo de isolamento ..........................................................................................................25
Figura 9 - Escalas termométricas, Kelvin, Celsius e Fahrenheit. .......................................................................26
Figura 10 - Termômetro digital com sensor do tipo termopar ........................................................................29
Figura 11 - Termômetro digital do tipo pirômetro ótico ...................................................................................30
Figura 12 - Exemplo de pressão – força exercida sobre área ...........................................................................31
Figura 13 - Exemplo de pressão absoluta ...............................................................................................................32
Figura 14 - Conjunto manômetro de alta e baixa pressão ...............................................................................35
Figura 15 - Conjunto manifold digital .......................................................................................................................36
Figura 16 - Vacuômetro digital ....................................................................................................................................37
Figura 17 - Condensador de refrigerador doméstico .........................................................................................56
Figura 18 - Tipos de unidades condensadoras .....................................................................................................57
Figura 19 - Condensador duplo tubo ......................................................................................................................58
Figura 20 - Compressor lacrado (hermético)..........................................................................................................65
Figura 21 - Compressor semi-hermético .................................................................................................................65
Figura 22 - Compressor do tipo aberto ...................................................................................................................66
Figura 23 - Funcionamento de um compressor do tipo scroll ....................................................................... 67
Figura 24 - Diagrama elétrico com capacitor de partida e funcionamento .............................................68
Figura 25 - Esquema do ciclo de compressão de vapor .....................................................................................76
Figura 26 - Isolantes térmicos para refrigeração e climatização .....................................................................81
Figura 27 - Conjunto de solda, oxigênio e acetileno ...........................................................................................85
Figura 28 - Tipos de chamas ........................................................................................................................................86
Figura 29 - Solda ...............................................................................................................................................................87
Figura 30 - Conjunto de soldagem com GLP e soldagem com GLP ..............................................................88
Figura 31 - Brasagem com e sem nitrogênio passante ......................................................................................88
Figura 32 - EPIs para brasagem ...................................................................................................................................89
Figura 33 - Cortador de tubos do tipo manual......................................................................................................90
Figura 34 - Escariadores de tubo do tipo manual ................................................................................................91
Figura 35 - Flangeador do tipo excêntrico e base e flange feito na extremidade do tubo ...................91
Figura 36 - Alargador de expansão de uso no flangeador ................................................................................92
Figura 37 - Kit curvador tipo catraca e curvador tipo catraca ..........................................................................93
Figura 38 - Curvador tipoalavanca e curvador tipo mola .................................................................................93
Figura 39 - Porcas de conexão e porca no tubo flangeado ..............................................................................94
Figura 40 - Válvula de serviço soldável .....................................................................................................................94
Figura 41 - Cortando o tubo, porca no tubo com flange e conexão do tubo na válvula de serviço .95
Figura 42 - Conexão da evaporadora e a tubulação de interligação ...........................................................96
Figura 43 - Alicate Lokring para união a frio de tubos ........................................................................................96
Figura 44 - Teste de estanqueidade do sistema utilizando nitrogênio .................................................... 101
Figura 45 - Processo de vácuo do sistema de climatização ........................................................................... 103
Figura 46 - Recolhimento de fluido refrigerante com recuperadora ......................................................... 106
Figura 47 - Lacre do sistema com solda ................................................................................................................ 107
Figura 48 - EPI – equipamentos e proteção individual .................................................................................... 110
Quadro 1 - Fatores de conversão de unidades de calor (energia térmica) ...................................................20
Quadro 2 - Exemplos de conversão de temperatura ............................................................................................28
Quadro 3 - Fatores de conversão de unidades de pressão ...............................................................................34
Quadro 4 - Composição dos fluidos refrigerantes .................................................................................................43
Quadro 5 - Tipos de fluidos primários ........................................................................................................................44
Quadro 6 - Tipos de fluidos refrigerantes ................................................................................................................45
Quadro 7 - Exemplos de componentes de refrigeração .....................................................................................74
Sumário
1 Introdução ........................................................................................................................................................................13
2 Conceitos fundamentais e histórico da refrigeração ........................................................................................17
2.1 Histórico da refrigeração .........................................................................................................................18
2.2 Calor ................................................................................................................................................................19
2.2.1 Calor sensível ..............................................................................................................................21
2.2.2 Calor latente ...............................................................................................................................22
2.2.3 Transmissão de calor ................................................................................................................22
2.2.4 Transferência de calor por convecção ...............................................................................22
2.2.5 Isolação térmica .........................................................................................................................24
2.3 Temperatura .................................................................................................................................................25
2.3.1 Escalas termométricas ............................................................................................................25
2.4 Instrumentos de medição de temperaturas .....................................................................................28
2.4.1 Termômetro analógico ............................................................................................................28
2.4.2 Termômetro de mercúrio .......................................................................................................28
2.4.3 Termômetro bi metálico .........................................................................................................28
2.4.4 Termômetro de pressão ..........................................................................................................29
2.4.5 Termômetro digital ...................................................................................................................29
2.5 Pressão ............................................................................................................................................................31
2.5.1 Pressão atmosférica .................................................................................................................32
2.5.2 Pressão manométrica .............................................................................................................32
2.5.3 Pressão absoluta ........................................................................................................................32
2.5.4 Pressão negativa ou vácuo ....................................................................................................33
2.6 Unidades de pressão .................................................................................................................................33
2.7 Instrumentos medidores de pressão ...................................................................................................34
2.7.1 Manômetro .................................................................................................................................34
2.7.2 Conjunto manifold analógico .............................................................................................35
2.7.3 Conjunto manifold tipo digital ...........................................................................................36
2.7.4 Vacuômetro .................................................................................................................................36
3 Fluidos refrigerantes e óleos lubrificantes ............................................................................................................41
3.1 Conceito ........................................................................................................................................................42
3.2 Características desejáveis.........................................................................................................................42
3.3 Identificação dos fluidos refrigerantes ................................................................................................43
3.4 Classificação dos fluidos ...........................................................................................................................44
3.5 Fluidos refrigerantes – tipos....................................................................................................................44
3.6 Retrofit ...........................................................................................................................................................45
3.7 Fluídos alternativos ....................................................................................................................................45
3.8 Relação de pressão X temperatura .......................................................................................................46
3.9 Óleos lubrificantes de sistemas de refrigeração..............................................................................48
3.9.1 Tipos de óleos lubrificantes ...................................................................................................49
3.10 Legislação e normas de fabricação, estocagem e uso de fluidos refrigerantes .................49
3.10.1 Protocolo de montreal .........................................................................................................50
3.10.2 Comitê executivo interministerial para proteção da camada de ozônio
 (PROZON). .................................................................................................................................50
4 Componentes básicos e ciclo de refrigeração e climatização .......................................................................55
4.1 Condensadores ............................................................................................................................................56
4.1.1 Condensador resfriado a ar ..................................................................................................56
4.1.2 Condensador resfriado a água ............................................................................................58
4.2 Evaporadores ................................................................................................................................................61
4.2.1 Classificação dos evaporadores ...........................................................................................62
4.2.2 Tipos de evaporadores ............................................................................................................62
4.3 Dispositivos de expansão ........................................................................................................................64
4.4 Compressores ...............................................................................................................................................65
4.4.1 Tipos de mecânica de compressão ....................................................................................66
4.4.2 Alimentação elétrica – pressão – temperatura .............................................................68
4.5 Visor de líquido ............................................................................................................................................69
4.6 Acumulador de sucção .............................................................................................................................69
4.7 Filtros ..............................................................................................................................................................69
4.8 Separador de óleo ......................................................................................................................................71
4.9 Reservatório de líquido .............................................................................................................................71
4.10 Válvulas .......................................................................................................................................................71
4.11 Separador de líquido ..............................................................................................................................72
4.12 Pressostato ..................................................................................................................................................73
4.13 Princípios da refrigeração e tipos de ciclos ....................................................................................75
4.13.1 Por compressão de vapor ..................................................................................................75
4.13.2 Refrigeração por absorção ..................................................................................................76
5 Tubulações e isolamento térmico ............................................................................................................................79
5.1 Tubulações para refrigeração e climatização ....................................................................................80
5.2 Isolamento para tubos de refrigeração ...............................................................................................81
5.3 Processos de soldagem ............................................................................................................................82
5.3.1 Material de adição ....................................................................................................................83
5.3.2 Equipamento de brasagem ...................................................................................................84
5.4 Ferramentas básicas de uso em tubulações .....................................................................................90
6 Técnicas de reoperação do sistema .........................................................................................................................99
6.1 Teste de estanqueidade ........................................................................................................................ 100
6.2 Evacuação e desidratação ..................................................................................................................... 102
6.3 Carga de fluído refrigerante ................................................................................................................. 103
6.4 Testes e parâmetros de funcionamento .......................................................................................... 104
6.5 Recuperação do fluído refrigerante .................................................................................................. 105
6.6 Limpeza interna ....................................................................................................................................... 107
6.7 Lacre da unidade ..................................................................................................................................... 107
6.8 Segurança no trabalho ......................................................................................................................... 108
6.9 Utilização da visão sistêmica .............................................................................................................. 111
6.10 Diretrizes empresariais ........................................................................................................................ 112
Referências ........................................................................................................................................................................ 117
Minicurrículo dos autores ........................................................................................................................................... 121
1
Seja bem-vindo à Unidade Curricular Fundamentos de Refrigeração e Climatização. O 
presente livro tem como principal propósito promover conhecimentos a você estudante, 
proporcionando fundamentos técnicos e científicos, visando o desenvolvimento de 
capacidades técnicas básicas referentes à instalação, operação e manutenção de equipamentos 
de refrigeração e climatização, bem como capacidades sociais, organizativas e metodológicas, 
de acordo com a atuação do profissional no mundo do trabalho. Identificará que no transcorrer 
dos estudos desta Unidade Curricular, os conteúdos abordados serão de grande importância 
para quem deseja ingressar no mercado de trabalho de manutenção e instalação de sistemas 
de refrigeração e climatização.
O conteúdo do capítulo 2 apresenta um breve histórico, e trata de conceitos importantes 
para a compreensão sobre o funcionamento do ciclo de refrigeração e da aplicação desses 
princípios na física termodinâmica em sistemas de refrigeração e climatização por compreensão 
a vapor.
Ao estudar esses conceitosvocê estará capacitado a compreender, de forma mais ampla, 
o processo do ciclo de refrigeração por compressão de vapor, e quais fatores atuam para 
que o processo do ciclo seja possível. Portanto, você estudará conceitos básicos, tais como: a 
importância do conforto térmico, calorimetria, transferência de calor, termometria, pressão e 
temperatura. Você também conhecerá os instrumentos utilizados para mensurar os valores das 
unidades de medidas de pressão e temperatura, de forma a saber converter e calcular essas 
unidades das grandezas físicas, dentro do Sistema Internacional de Unidades de Medida.
O capítulo 3 tem como objetivo apresentar os principais fluídos refrigerantes dos sistemas 
de refrigeração e climatização, assim como saber selecionar os óleos lubrificantes compatíveis 
de acordo com os materiais que serão empregados nos sistemas de refrigeração, além de 
familiarizar-se com os órgãos de fiscalização e acordos firmados entre vários países, para o 
controle e uso dos fluidos, como mecanismos de preservação do meio ambiente. 
No capítulo 4 você compreenderá os componentes básicos que fazem parte do sistema 
de refrigeração e climatização e, desta forma, identificar a sequência de funcionamento dos 
diferentes componentes que possibilitam todo o processo de refrigeração e climatização. 
Introdução
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO14
Já no capítulo 5, você estudará características e tipos de tubulações de cobre e alumínio usadas na 
interligação de condensadores e evaporadores dos sistemas, as ferramentas necessárias para a execução 
da interligação das máquinas e componentes, e também as principais conexões. Nomeará tipos e funções 
dos isolamentos térmicos utilizados em sistemas de refrigeração e climatização, aprenderá também 
sobre os instrumentos e ferramentas necessárias para executar serviços de manutenção e instalação com 
procedimentos de brasagem, quais técnicas e materiais de adição são utilizados nesses procedimentos.
Será descrito no capítulo 6 o princípio de funcionamento do ciclo de refrigeração básico, priorizando os 
sistemas que trabalham com compressão a vapor, de forma a entender a atuação do ciclo no processo de 
troca de energia térmica entre ambientes ou produtos. Reconhecerá os principais testes e procedimentos 
para que o ciclo de refrigeração seja eficiente, entendendo a importância da realização do vácuo, como 
primeiro procedimento de limpeza interna, a qual, se bem realizado, evitará futuras e sérias anomalias no 
sistema.
Você pesquisará, também, conceitos de capacidades sociais e organizativas inerentes ao trabalho em 
grupo e em equipe, as responsabilidades individuais e coletivas, verá a importância da cooperação, com-
promisso com as metas a serem atingidas e relacionamentos com o líder, no trabalho. Com os estudos 
desses conceitos você poderá argumentar de forma analítica, organizada e ética, questões que envolvam 
o relacionamento presente em uma equipe de trabalho.
Para finalizar, é importante que você tenha foco em todos os temas abordados no conteúdo do livro 
desta Unidade Curricular. A elaboração e seleção deste conteúdo foi realizada para atender a demanda na 
formação de novos profissionais, com conhecimentos e capacidades técnicas atualizadas, pois o mercado 
de trabalho, nesta área, necessita de indivíduos bem preparados tecnicamente. 
Bons estudos e sucesso.
2
Muitas pessoas trabalham no ramo da refrigeração sem nunca terem se preocupado 
com os conceitos físicos que possibilitam os processos de refrigeração e climatização. Esses 
conhecimentos são úteis para resolver os mais diversos inconvenientes que possam aparecer 
nos sistemas de refrigeração e climatização. É importante que todo profissional esteja alicerçado 
nos conhecimentos, além de distinguir bem conceitos básicos dos princípios de refrigeração e 
climatização, que, aliados a prática, permitem um bom desempenho profissional.
Deste modo, ao final deste capítulo você estará apto a:
a) transformar unidades de medidas, utilizando o sistema métrico, britânico e internacional;
b) verificar valores de pressão utilizando instrumentos de medição;
c) calcular grandezas físicas aplicadas a refrigeração e climatização;
d) analisar valores de pressão utilizando instrumentos de medição;
e) relacionar valores de temperatura utilizando instrumentos de medição;
f ) utilizar instrumentos de verificação dos parâmetros mecânicos da sistema de refrigeração 
e climatização comercial.
A partir de agora você terá a oportunidade de conhecer diversos temas sobre o assunto, 
que farão a diferença em suas práticas como profissional da área de refrigeração e climatização. 
Bons estudos.
Conceitos Fundamentais e Histórico da 
Refrigeração
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO18
2.1 HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 
Segundo Silva (2003), desde a pré-história os seres humanos possuem a necessidade de obter o 
resfriamento, com o objetivo de alcançar temperaturas inferiores a do ambiente, visando conservar os 
alimentos ou até mesmo retirar calor de uma determinada substância. Existem relatos de que a civilização 
egípcia refrescava suas bebidas por intermédio do uso de vasos de barro, que, por serem de material 
poroso, dissipavam a água por micro furos existentes, ocasionando certa evaporação e, por conseguinte 
diminuindo a temperatura do líquido contido dentro do recipiente.
No século XVIII, blocos de gelo eram retirados de lugares muito frios e estocados em salas com isolamento 
térmico, de modo a manter o seu estado físico, desta forma tornando-se possível a comercialização para o 
mundo todo.
Por volta de 1750, parte do ciclo de refrigeração já havia sido desenvolvido, pois passou-se a utilizar 
um líquido como meio refrigerante, o éter. Por intermédio da sua utilização, fazia-se com que a água fosse 
transformada em gelo, devido ao processo de ebulição gerado quando um recipiente entrava em contato 
com o éter, promovendo a diminuição da temperatura da água, a ponto de formar gelo. 
Observe que há muito tempo o ser humano já buscava o conforto térmico. Essa sensação em primeiro 
lugar passa pela percepção individual, mas de modo geral ela pode ser maior ou menor devido a dois 
fatores que andam lado a lado, ou seja, as diferentes temperaturas e a umidade relativa do ar presente no 
ambiente.
Onde tem-se alta temperatura e umidade relativa (minúsculas partículas de água) também muito alta, a 
evaporação do suor é mais difícil e demorada, dando uma sensação de “corpo melado” e quente. Por outro 
lado, em um ambiente de alta temperatura, porém com umidade relativa do ar baixa - fator que permite 
uma boa evaporação do suor humano, com a melhora da troca de energia térmica, pode propiciar uma 
sensação de bom conforto térmico. Veja a seguir um exemplo de gráfico de conforto térmico.
DIAGRAMA DO CONFORTO HUMANO
MUITO QUENTE
MUITO FRIO
M
U
ITO
 Ú
M
ID
OM
U
IT
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 S
EC
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Necessita de Vento para Conforto
Necessita de Sol para Conforto
Confortável
Umidade Relativa (%)
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m
pe
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tu
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 d
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A
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ºC
)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 
45
40
35
30
25
20
15
10
5
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Figura 1 - Exemplo de gráfico de conforto térmico
Fonte: adaptado de INMET (2015)
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nd
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 (2
01
5)
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS E HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 19
Você pode identificar no gráfico três fatores que atuam na sensação humana de conforto térmico 
(temperatura , umidade relativa e velocidade do ar). 
No Brasil, o primeiro registro de instalação de um sistema de refrigeração foi 
no Frigorífico Renner, fundado por Montenegro Jacob Renner, no município de 
Montenegro, no estado do Rio Grande do Sul, no ano de 1912. (DI RIENZO,2006)
 CURIOSI 
 DADES
Em 1834, Jacob Perkins aprimorou o sistema construindo uma máquina de refrigeração mecânica que 
possuía quatro elementos fundamentais: compressor, condensador, dispositivo de expansão e evaporador.
2.2 CALORSegundo Dossat (2004), calorimetria é o estudo que mede a quantidade da transferência de energia 
térmica absorvida ou liberada entre dois corpos, com diferentes temperaturas entre si, durante o processo 
de um fenômeno físico ou químico. Desta forma, calor é a energia térmica em trânsito entre dois corpos 
com temperatura diferentes, sendo assim, quanto maior essa diferença, maior o fluxo de calor. Acompanhe 
a seguir a sequência desta transferência de temperatura na figura.
Qu
en
te
Fr
io
Cal
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Figura 2 - Transferência de calor do corpo de maior temperatura para de menor temperatura
Fonte: SENAI (2015)
Para que houvesse entendimento entres os vários países, foi elaborada uma padronização de unidades 
de medidas, denominadas medidas-padrão. Esse grupo de unidades foi nomeado Sistema Internacional de 
Unidades. Esse é, também, o sistema que o Brasil adotada em muitas situações de mensuração de medidas, 
inclusive na refrigeração e climatização.
A
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re
ss
a 
Vi
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 (2
01
5)
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO20
É importante você saber a diferença entre quantidade de calor - que é a energia térmica que um corpo 
ou substancia contém, e fluxo de calor - resultado entre a quantidade de calor e o intervalo de tempo da 
transferência dessa energia térmica.
Os manuais técnicos utilizados na área de refrigeração costumam aplicar diversas unidades de medida, 
por isso é importante conhecer a relação entre as principais, conforme quadro a seguir.
FATORES DE CONVERSÃO PARA ENERGIA
de >> para
Multiplicar por
J BTU cal kWh tep
joule (J) 1,0 947,8x10-6 0,23884 277,7x10-9 2,388x10-11
British Thermal Unit 
(Btu)
1,055x103 1,0 252,0 293,07x10-6 2,52x10-6
Caloria (cal) 4,1868 3,968x10-3 1,0 1,163x10-6 10-10
Quilowatt-hora 
(kWh)
3,6x104 3.412,0 860,0x103 1,0 8,6x10-5
Quadro 1 - Fatores de conversão de unidades de calor (energia térmica)
Fonte: adaptado de Atlas de Energia Elétrica do Brasil (2015)
 FIQUE 
 ALERTA
Quando se relaciona a energia térmica na unidade de kWh (Quilowatt Hora) não está 
se referindo a consumo de energia elétrica, mas sim a quantidade de transferência 
de calor por hora.
As substâncias ou material podem existir em três diferentes estados ou fases: sólido, líquido e gasoso. 
Como exemplo temos a água que em seu estado primário é um líquido, porém esta substância pode existir 
como gelo, que é um sólido, ou como vapor que é um gás (gasoso). 
Estado Sólido: Uma substância ou material no estado sólido tem uma quantidade relativamente 
pequena de energia. As moléculas da sua composição se encontrão unidas de forma bastante compacta. 
Logo, um material no estado sólido tem uma estrutura molecular rígida, na qual a posição de cada molécula 
encontra-se mais ou menos fixa, limitando-se a um movimento simplesmente vibratório que depende da 
quantidade de energia contida no sólido.
Estado Líquido: As moléculas de substância no estado líquido possuem mais energia que as do estado 
sólido, neste caso as moléculas não estão dispostas de maneira tão compacta. A maior quantidade de 
energia permite as moléculas vencerem, até certo nível, a força de atração que as une, dando-as maior 
liberdade de movimento. Podem movimentar-se livremente uma em relação a outra, e as possibilita de 
escoar e adquirir a forma do recipiente que as contenham. 
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS E HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 21
Estado Gasoso: As moléculas de uma substância no estado gasoso possuem uma quantidade de 
energia ainda maior que as de um material no estado líquido. Possuem energia suficiente para vencer 
todas as forças de atração. Elas de movimentam em velocidades elevadas colidindo entre si, e com as 
paredes do recipiente em que estão confinadas. Seus recipientes têm que ser lacrados ou fechados para 
impedir que escapem.
Mudanças de estado: Muitas substâncias sob condições de temperatura e pressão ideais, podem existir 
em qualquer estado físico. A quantidade de energia contida nas moléculas de determinado material ou 
substância, determina, não somente a temperatura, como também qual dos três estados físicos apresentará 
em um momento particular. Ou seja, a adição ou remoção de energia térmica (calor) pode produzir uma 
mudança no estado físico da substância.
ESTADO DA MATÉRIA
Liquido
Gasoso
Sólido
Sublim
ação
Ressublim
ação 
Solidi�cação
Fusão
Co
nd
en
sa
çã
o
Ev
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or
aç
ão
 
Figura 3 - Estados físicos da matéria
Fonte: Thinkstock (2016)
Segundo Máximo e Alvarenga (2003), a Lei Zero da Termodinâmica, determina como é processada a 
troca de energia térmica entre corpos, sejam sólidos, líquidos ou gasosos. Essa troca tem como finalidade 
a busca do equilíbrio térmico.
Veja a seguir os conceitos de calor sensível e latente, importante para o ciclo de refrigeração e 
climatização.
2.2.1 CALOR SENSÍVEL
Também chamado de calor específico é definido como sendo o processo aonde ocorre a variação de 
temperatura de uma substância ou corpos, sem que haja mudança em seu estado físico. Diferente do 
processo que ocorre com o calor latente, que provoca a mudança física. (MILLER e MILLER, 2014).
Um exemplo de aplicação deste processo na área de climatização é a redução da temperatura do 
ambiente residencial que está sendo climatizado, sem que haja mudança do estado físico dos corpos que 
lá estão. 
El
le
n 
Cr
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a 
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 (2
01
5)
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO22
2.2.2 CALOR LATENTE 
Segundo Dossat (2004), calor latente é a grandeza física relacionada à quantidade de calor que uma 
unidade de massa de uma determinada substância deve perder ou receber para que ocorra a sua mudança 
de estado físico. Pode-se citar como exemplo a mudança física de um bloco de gelo (água solidificada), 
onde, para que este volte a ser líquido, deve receber uma certa quantidade de calor para mudar de estado 
físico. Veja a seguir como é a transmissão de calor.
2.2.3 TRANSMISSÃO DE CALOR
É a transferência de energia térmica entre dois corpos de temperaturas diferentes. Pode ocorrer por três 
meios: convecção, radiação e condução. (DOSSAT, 2004).
2.2.4 TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONVECÇÃO
Segundo LUZ (2007), é a troca de calor entre as correntes de convecção (ar), que são formadas pelas 
diferentes densidades das partes mais quentes e das mais frias do ar existente no ambiente (convecção 
natural), ou seja, proporciona um movimento ascendente da camada ainda não resfriada, e descendente 
da parte que fez a troca de calor com o mecanismo de resfriamento, como janelas e portas. 
Figura 4 - Transferência de calor por convecção natural
Fonte: Thinkstock (2016)
Observe o funcionamento de um sistema de climatização residencial na figura a seguir, operando no ciclo 
frio. Neste processo há a retirada de calor do ar (umidade) existente no ambiente, que consequentemente 
se torna mais frio e denso e, por estar mais denso, desce, e o quente, menos denso, sobe, gerando um 
movimento sucessivo de troca de posição, de modo que todo ar circule pelo ambiente e retorne ao trocador 
de calor do sistema de climatização, auxiliado pelo eletroventilador. 
Esta situação é um exemplo de transferência de calor por convecção forçada, aplicada à área de 
climatização.
In
gr
am
 P
ub
lis
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ng
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)
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS E HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 23
Figura 5 - Transferência de calor por convecção no funcionamento de um aparelho condicionador de ar.
Fonte: Thinkstock (2015)
TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR RADIAÇÃO
A transferência de calor por radiação ocorre pelas ondas eletromagnéticas, chamadas de ondas de calor 
ou calor radiante. Enquanto a transferência por convecção e condução necessitam de matéria, a radiação 
térmica não necessita e ocorre também no vácuo. Por exemplo, o calor do Sol é radiado pelo espaço e 
chega até nós, sendo uma importante fonte de calor. (MÁXIMO E ALVARENGA, 2008). 
Veja na próxima figura. 
Figura 6 - Transferência de calor por radiação solar 
Fonte: SENAI (2015) 
TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO
Este processo ocorrepelo contato físico direto das partículas (moléculas) na qual o calor flui de uma 
região para outra, conforme a agitação molecular, sendo o meio condutor a própria substância, sem que 
haja transporte de matéria, seja esta substância sólida, líquida ou gasosa.(MÁXIMO E ALVARENGA, 2008). 
Sp
yd
er
sk
id
oo
 (2
01
5)
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO24
A imagem que segue demonstra a forma de transmissão de calor aproveitando o processo de condução.
Figura 7 - Transferência de calor por condução
Fonte: Thinkstock (2015)
Nesta representação, o calor da resistência elétrica está aquecendo o fundo da chaleira, as moléculas 
do material começam a vibrar, transmitindo esta intensidade de energia excedente para as próximas 
moléculas. Esta transmissão de energia vai ocorrendo de molécula para molécula até atingir a água dentro 
do recipiente, que, por sua vez, também terá suas moléculas recebendo energia térmica e transmitindo a 
vibração até as moléculas da superfície, elevando a temperatura de toda água dentro da chaleira. Veja a 
seguir como ocorre a isolação térmica.
2.2.5 ISOLAÇÃO TÉRMICA
Para que a refrigeração ou climatização seja eficiente, qualquer espaço, ambiente ou tubulação, necessita 
ser isolada para evitar a entrada de calor ou a troca de energia térmica com o meio de temperatura mais 
elevada. Neste processo, utilizam-se vários tipos de materiais, seja o da própria construção do ambiente 
(madeira, tijolos, concreto, telhas) ou materiais fabricados especificamente para esta finalidade. Estes 
materiais sintéticos permitem maior eficiência na isolação térmica, ou seja, não admitem a troca de energia 
térmica entre produtos ou meios. São fabricados com materiais flexíveis, resistentes a altas temperaturas, 
podem ser de plástico, espuma, esponjosa, cortiça, fibras de vidro, PVC e borracha. Normalmente resistente 
à penetração de água, são de fácil corte e moldagem em tubulações e com boa resistência a abrasão. 
Kc
sl
ag
le
 (2
01
5)
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS E HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 25
Veja alguns exemplos a seguir.
Figura 8 - Freezer e exemplo de isolamento
Fonte: Thinkstock (2015)
Acompanhe na sequência da sua leitura o conceito de temperatura e suas escalas de medida.
2.3 TEMPERATURA
É a grandeza física utilizada para caracterizar o estado térmico de um sistema ou corpo. Esta temperatura 
pode definir fisicamente se um corpo está frio ou quente, dependendo da agitação molecular da substância. 
(DOSSAT, 2004). Veja quais são as escalas utilizadas.
2.3.1 ESCALAS TERMOMÉTRICAS 
Existem várias formas de medir a temperatura dos corpos e substâncias líquidas ou gasosas. Para tal 
finalidade foram criadas escalas termométricas com padrões de unidades de medidas, que levam em 
consideração pontos comuns e possibilitam conversões entre elas. Esses pontos comuns foram elaborados, 
tendo como referência os pontos de fusão e o ponto de vapor da água a nível do mar. 
Ja
zz
IR
T 
(2
01
5)
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO26
Entre as mais utilizadas tem-se a Kelvin, Celsius e Fahrenheit.
O ponto de
ebulição da água
O ponto de
congelação da água
Zero absoluto
Figura 9 - Escalas termométricas, Kelvin, Celsius e Fahrenheit.
Fonte: Thinkstock (2015)
Acompanhe como foram criadas estas medidas.
ESCALA DE CELSIUS (°C)
Criada em 1742, pelo físico e astrônomo sueco Anders Celsius, que adotou dois pontos de referência 
de temperatura da água, sendo o ponto de fusão de 0ºC e o ponto de ebulição de 100ºC a uma pressão 
atmosférica a nível do mar. O intervalo entre estes dois pontos, foi dividido em 100 partes iguais que 
originou o termo “centígrado” que, em função disto, chamou-se durante muito tempo de escala centígrada. 
Em 1948, durante a realização da 9° Conferência Geral de Pesos e Medidas (CR 64), o nome do sistema foi 
oficialmente modificado para Celsius. (SILVA, 2004).
A
nd
re
ss
a 
Vi
ei
ra
 (2
01
5)
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS E HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 27
ESCALAS DE FAHRENHEIT (°F)
Ao criar esta escala, em 1714, Daniel Gabriel Fahrenheit colocou seu termômetro que estava com 
mercúrio, em uma solução de água, gelo, sal e amônia. Com isso ele determinou dois pontos de referências 
fixos, o primeiro foi pelo deslocamento do mercúrio dentro do tubo, que denominou de zero, e o outro 
ponto foi marcado ao medir a temperatura do corpo humano com o termômetrinstrumento, tendo o 
mercúrio parado noutra posição, a qual chamou de 100. Após isto, ele dividiu a distância entre os dois 
pontos em 100 partes iguais. Partindo dessa nova escala, mediu o ponto de fusão da água, que ocorreu na 
marcação de 32°F, e depois o ponto de ebulição, que ocorreu em 212°F, estava criada a escala Fahrenheit. 
ESCALA KELVIN (K)
Foi elaborada pelo físico inglês Lorde Kelvin, como escala termométrica do zero absoluto, ele determinou 
que as divisões sucessivas de duas graduações dessa escala, fossem equivalentes a uma divisão do °C. 
A escala foi denominada de Kelvin ou escala absoluta, com a leitura sendo zero Kelvin, 1 Kelvin e assim 
sucessivamente. (MÁXIMO E ALVARENGA, 2008)
ESCALA RANKINE
Trata-se de uma escala não popular no seu uso, mas alguns setores da engenharia americana a utilizam. 
Foi criada em 1859, pelo físico escocês William John Macquorn Rankine e denominada com seu sobrenome, 
Rankine. Nesta escala, o zero absoluto também tem o valor de 0°Ra, que usa como referência o mesmo °F, 
ou seja, a variação de temperatura é igual, onde 0°Ra equivale a -459,67°F. (RENATO, 2006).
CONVERSÃO DE ESCALAS
Para realizar a conversão de valores de temperatura de uma escala para outra, aplica-se na fórmula o 
valor conhecido para calcular o desejado. Veja os exemplos no quadro que segue:
CONVERSÃO FÓRMULA EXEMPLO CÁLCULO
Celsius para Kelvin K = C + 273,15
Converter 27°C para escala de 
Kelvin
K= C + 273,15
K= 27 + 273,15
T = 300,15k
Kelvin para Celsius °C = K – 273,15 Converter 308 K para Celsius.
°C = K – 273,15
°C = 308 – 273,15
T = 35,15°C
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO28
CONVERSÃO FÓRMULA EXEMPLO CÁLCULO
Fahrenheit para Celsius °C = 5 x (°F – 32)/9 Converter 122 °F para Celsius.
°C = 5 x ( 122 – 32 ) ÷ 9
°C = 5 x ( 90 ) ÷ 9
°C = 5 x 10
T = 50°F
Quadro 2 - Exemplos de conversão de temperatura
Fonte: SENAI (2015)
Agora que você já viu quais são as medições, continue com sua leitura e acompanhe os instrumentos 
utilizados para estes processos.
2.4 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO DE TEMPERATURAS
O instrumento de aferição das variáveis de temperatura é o termômetro, sendo classificado em dois 
tipos principais - Analógico e Digital, que variam entre tipos de escalas e limites de graduações.
2.4.1 TERMÔMETRO ANALÓGICO
Nos termômetros analógicos, também chamados de termômetros de dilatação, inclui-se os termômetros 
de pressão, termômetros de mercúrio e o termômetros bimetálicos1. (DOSSAT, 19--).
2.4.2 TERMÔMETRO DE MERCÚRIO
Este tipo de instrumento consiste em um tubo capilar (fino) e um bulbo (bolha tipo cebola) de vidro 
fechado a vácuo, contendo mercúrio. Este mercúrio aumenta ou diminui seu volume na escala graduada, 
conforme a variação de temperatura que age sobre ele. Desta forma, indica a quantidade de energia 
térmica que está atuando naquele momento sobre o corpo ou substância.
2.4.3 TERMÔMETRO BI METÁLICO
 Este instrumento é construído baseado no efeito de dois componentes metálicos com diferentes 
dilatações, os metais quando aquecidos ou resfriados, alteram seus comprimentos gerando o arqueamento 
das lâminas espiraladas, assim, quando sofrem uma dilatação movimentam o ponteiro de leitura na escala 
graduada de temperatura. (DOSSAT, 19--).
1 Duas lâminas de metais diferentes, unidas entre si e enroladas em forma de espiral ou hélice.
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS E HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 29
2.4.4 TERMÔMETRO DE PRESSÃO
Balbinot e Brusamarello (2006), descrevem este termômetro como sendo constituído de um bulbo que 
é interligado por um tubo capilar preenchido com um gás. O bulbo ao sofrer variação na temperaturaexterna modifica o volume do gás interno, devido ao aumento ou diminuição da pressão do gás. Isso 
produz movimentos no ponteiro do aparelho, de forma a registrar essa temperatura na escala graduada 
de leitura.
2.4.5 TERMÔMETRO DIGITAL
Os termômetros digitais, também conhecidos como termoelétricos, possibilitam extrema precisão na 
mensuração, por não depender do posicionamento visual de quem faz a leitura na escala, visto a mesma 
ser expressa no visor do equipamento, e estão divididos em quatro tipos sendo: 
TERMOPARES
Segundo Dossat (2004), os termopares são constituídos por sensores de temperatura simples, sendo 
muito utilizados nos mais variados processos de medição de temperatura.
É constituído por dois metais diferentes que são unidos em série pelas suas extremidades, formando um 
circuito fechado. Essa ligação permite gerar uma força eletromotriz (FEM), que conectada ao instrumento 
de leitura consegue ler a temperatura existente nos corpos ou substâncias, já que seu sistema eletrônico 
é calibrado em graus. É um instrumento utilizado de forma ampla na refrigeração e climatização, veja na 
figura a seguir o modelo.
 
Figura 10 - Termômetro digital com sensor do tipo termopar
Fonte: SENAI (2015) 
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO30
TERMÔMETRO DE RESISTÊNCIA
Este tipo de instrumento indica a temperatura do ambiente desejado, valendo-se de um sensor que 
registra a variação da sua resistência ôhmica do material, quando sua temperatura sofre alteração, essa 
resistência é lida pelo equipamento e dada a leitura de temperatura em qualquer das escalas em que for 
calibrado. 
TERMISTORES
Dentro dos sensores de temperatura por resistência existem os termistores do tipo NTC (Negative 
Temperature Coeficiente) e PTC (Positive Temperature Coeficiente), eles são aplicados, de forma que qualquer 
variação de temperatura sobre o sensor faça variar a sua resistência, portanto, são resistências variáveis de 
acordo com a temperatura. (BALBINOT e BRUSAMARELLO, 2006).
O sensor do tipo PTC e NTC são fabricados de material semicondutor, ambos variam sua resistência 
ôhmica, assim o NTC, quando aumenta a temperatura, diminui a resistência ôhmica. No sensor do tipo PTC 
o aumento da sua resistência é diretamente proporcional ao aumento da temperatura.
Estes sensores são aplicados em equipamentos de refrigeração e climatização para realizar a leitura de 
temperatura do ambiente.
PIRÔMETRO ÓTICO
Este equipamento é um dispositivo que não necessita contato com algum meio para obter uma leitura 
de temperatura. Ele foi desenvolvido para medir a irradiação térmica da própria superfície de um objeto, 
por meio de sensor infravermelho. (BALBINOT e BRUSAMARELLO, 2006). 
Este tipo de instrumento torna-se ideal para aferir altas temperaturas, principalmente em lugares de 
difícil acesso. Normalmente trabalha com temperaturas entre (-) 50° a 380°C, no caso da refrigeração 
evita o contato do instrumento de medição com qualquer produto (alimentos), diminuindo o risco de 
contaminação.
Conheça este modelo na figura que segue.
Figura 11 - Termômetro digital do tipo pirômetro ótico
Fonte: SENAI (2015)
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS E HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 31
Depois que você conheceu como são medidas as temperaturas, e os equipamentos para estas medi-
ções, na sequência dos seus estudos irá conhecer o que é pressão e suas variações.
2.5 PRESSÃO
Para que você entenda o princípio de funcionamento do ciclo de refrigeração, é importante saber 
que a pressão é um dos fatores principais para que ocorra o movimento e a mudança de estado físico do 
fluido dentro do sistema, já que as diferenças de temperaturas para a realização do ciclo são geradas pela 
diferença de pressão. 
A pressão é definida como uma força exercida sobre determinada área. Assim, a equação para descobrir 
a distribuição média da força aplicada sobre uma determinada área, pode ser mensurada em libras por pé 
quadrado ou libras por polegada quadrada (psi), do sistema inglês e em unidade métrica, quilopascal (kPa), 
e calculada fazendo uso da seguinte fórmula:
Onde: 
P=pressão 
F=força 
A=área
A figura apresentada, na sequência, mostra exemplo de força sobre a área.
Figura 12 - Exemplo de pressão – força exercida sobre área
Fonte: Thinkstock (2015)
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01
5)
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO32
2.5.1 PRESSÃO ATMOSFÉRICA
É a força (peso) exercida pelas moléculas da camada de ar sobre a superfície terrestre. Ela pode variar 
de um lugar para outro, dependendo das condições meteorológicas (umidade e densidade do ar), assim 
como em função da modificação de altitude. (MILLER e MILLER, 2014). Desta forma, quanto mais baixo for 
o local, menos rarefeito é o ar, e maior a pressão atmosférica, consequentemente se for maior a altitude 
menor vai ser a pressão. Desta maneira a pressão atmosférica, ao nível do mar, é considerada de 1 atm.
2.5.2 PRESSÃO MANOMÉTRICA 
Essa pressão é determinada tomando como referência a pressão atmosférica existente no local, e seus 
valores podem sofrer alterações pela poluição e umidade do ar, ou seja, é a pressão abaixo ou acima da 
pressão atmosférica. Para medi-la, utiliza-se um instrumento chamado manômetro, que estará calibrado 
em zero para a pressão atmosférica local, mesmo sendo para mensurar pressões positivas ou negativas 
(vácuo). Muitas vezes ela é denominada como relativa. (MILLER e MILLER, 2014). 
2.5.3 PRESSÃO ABSOLUTA
É o resultado da soma da pressão manométrica (psi) com a pressão atmosférica (psi). Cita-se como 
exemplo a calibragem dos pneus dos veículos automotores, ou seja: 
Enchimento = 28 psi
Pressão atm = 12 psi (lido no barômetro), 
Logo, pressão absoluta = 40 psi. 
Veja na figura que segue este processo.
Figura 13 - Exemplo de pressão absoluta
Fonte: Thinkstock (2015)
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 (2
01
5)
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS E HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 33
2.5.4 PRESSÃO NEGATIVA OU VÁCUO
Quando um sistema tem uma pressão menor que a pressão atmosférica local e for hermeticamente 
fechado, tendo também valor zero (ou desprezível) de pressão absoluta, pode-se dizer que o sistema está 
em vácuo. As unidades de medidas mais usuais para aferição do vácuo são: kgf/cm2, mmHg, kPa, atm, psi, 
como você pode identificar suas correlações no Quadro 3 – Fatores de conversão de unidades de pressão.
2.6 UNIDADES DE PRESSÃO
Embora existam diversas unidades de pressão é preciso saber o valor de equivalência entre elas, pelo 
motivo de não encontrarmos na nossa rotina de trabalho um valor padrão para todas as unidades. Assim, 
é necessário saber converter de uma para outra, podendo ser utilizada uma tabela, como a exemplificada 
na sequência.
As unidades de medidas de pressão mais utilizadas são:
a) atmosférica (atm)
b) centímetros de mercúrio (cm Hg)
c) milímetros de mercúrio (mm Hg), ou escala de torr (Torricelli)
d) quilograma-força por centímetro quadrado (Kgf/cm²)
e) libras por polegada quadrada (psi)
f ) milímetro de coluna de água (mm H2O ou mmca)
g) bar
h) milibar (mbar)
i) pascal (Pa)
j) kilopascal (kPa)
k) polegada de mercúrio (in Hg)
Veja a relação entre unidades de medidas de pressão atmosférica ao nível do mar.
1 atm = 76 cm Hg = 760 mm Hg = 1,01325 bar = 101.325 Pa
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO34
kgf/cm²
kgf/cm²
atm
atm
psi
psi
mm Hg
mm Hg
kPa
kPa
mca bar
bar
1
1,033
0,0703
0,0102
0,09982
1,02
0,9684
1
0,068
0,0099
0,0966
0,9869
14,2
14,7
1
0,145
0,14174
14,5
735,98
760
51,68
7,52
73,416
750,44
98,0665
101,325
6,8948
1
9,789
100
10,02
10,35
0,7055
0,1022
1
10,22
0,98
1,0133
0,0689
0,01
0,0978
1
Para as unidades abaixo, divida por:Converter
de
Pa
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ad
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la
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m
ul
tip
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 p
or
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Quadro 3 - Fatores de conversão de unidades de pressão 
Fonte: adaptado de SENAI/RS (2006)
Exemplos de conversão de pressão:
40 psi = 2,756 bar = 275,792 KPa = 2067,2 mm Hg = 2,72 atm = 2,812 Kgf/cm²
Na sequência dos seus estudos,veja os instrumentos medidores de pressão.
2.7 INSTRUMENTOS MEDIDORES DE PRESSÃO
Para registrar diferentes níveis de pressão, existem diversos tipos de instrumentos, conheça alguns 
deles e seu funcionamento.
2.7.1 MANÔMETRO
É um instrumento utilizado para medir a pressão relativa de algum fluido contido em circuito fechado, 
auxilia na indicação e monitoramento da pressão do produto, tanto em repouso como quando está 
sendo realizado um trabalho pelo sistema de refrigeração ou climatização. Este instrumento possibilitada 
mensurar pressão de gases e líquidos, podem ser digitais ou analógicos.
Na área da refrigeração o manômetro mais utilizado é do tipo de Bourdon, este instrumento é analógico. 
Ele possui um tubo de cobre, com propriedade flexível, ligado a uma haste. Assim, a pressão do fluido que 
se deseja medir entra pelo tubo do orifício da haste de conexão, no tubo de Bourdon, que, com o aumento 
da pressão, expande-se alterando o seu formato, e movimentando uma engrenagem rotativa, que transfere 
o movimento para um ponteiro onde acusará a pressão real na escala graduada.(RENATO, 2006). Veja nas 
figuras seguintes exemplos de funcionamento e tipos desse instrumento.
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS E HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 35
2.7.2 CONJUNTO MANIFOLD ANALÓGICO 
É um instrumento desenvolvido para medir o diferencial de pressão de um sistema hermético, tanto na 
operação como na manutenção de sistemas de refrigeração e de climatização.
a) Composição e funcionamento
Esse instrumento é constituído por dois manômetros, sendo um para “baixa pressão” e o outro para “alta 
pressão”, que estão interligados por um Barrilete que possui dois registros manuais, nos quais permitem a 
abertura ou fechamento da passagem do fluido para o manômetro através das mangueiras. 
Manômetro de baixa pressão é também conhecido como manovacuômetro, por medir dois tipos de 
pressão - a relativa e a negativa “vácuo” - tendo como ponto de referência a pressão atmosférica no valor 
zero. A escala de vácuo, de acordo com a ausência de pressão, aumenta numericamente de 0 até 30in Hg 
(polegada de mercúrio), quanto maior a desidratação do sistema, mais próximo de 30 in Hg. Lembrando 
que o vácuo não atingirá este valor de 30 in Hg, isso é somente uma indicação aproximada do valor má-
ximo que poderia ser atingido. A pressão positiva graduada nos manômetros utilizados em climatização 
e refrigeração, encontra-se geralmente nas seguintes escalas: PSI, KPa, Bar e Kgf/cm², lembre-se que os 
espaços de indicação de valor nas escalas graduadas variam conforme o fabricante.
O manômetro de alta pressão possuí uma escala graduada maior que o manômetro de baixa, 
justamente para poder realizar aferições em pressões mais elevadas. Veja a seguir os dois tipos.
Figura 14 - Conjunto manômetro de alta e baixa pressão 
Fonte: SENAI (2015)
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO36
2.7.3 CONJUNTO MANIFOLD TIPO DIGITAL 
Este instrumento, quando comparado ao manômetro do tipo analógico, possui a vantagem de permitir 
a medição de pressão positivas e negativas com maior precisão, além de trabalhar em maior número de 
unidades de pressão e diferentes tipos de fluidos. Por ser mais completo, muitos destes instrumentos 
dispensam o uso de vacuômetro separadamente, já que possui as duas funções, também possibilita a 
execução dos testes de superaquecimento e sub-resfriamento.
Figura 15 - Conjunto manifold digital
Fonte: SENAI (2015)
 Para maior conhecimento sobre instrumentos que medem pressão, leia o capítulo 1 
do livro ar-condicionado e refrigeração – 2ª ed. – Rex Miller & Mark R. Miller, 2014.
 SAIBA 
 MAIS
2.7.4 VACUÔMETRO
É um instrumento que possibilita medir pressões menores que a pressão atmosférica. Na refrigeração 
utiliza-se para a retirada da umidade e de qualquer outro resíduo sólido, além de medir o nível de vácuo 
dentro de um sistema fechado (tubulações e máquinas), ou seja, o nível de desidratação que foi executado 
no circuito hermético do sistema. (RENATO, 2006). 
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS E HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO 37
Veja na próxima figura como é este aparelho.
 
Figura 16 - Vacuômetro digital
Fonte: SENAI (2015)
 CASOS E RELATOS
O VALOR DO CONHECIMENTO
Wellington era o único funcionário de uma empresa de refrigeração de pequeno porte, que 
prestava assistência técnica em equipamentos do tipo freezer e refrigeradores. Ele não tinha muito 
conhecimento técnico para realizar as manutenções e operações necessárias. A pouca habilidade 
que adquiriu foi por repetição, tentativas e erros, além do aprendizado herdado do dono da 
assistência.
Porém, a evolução tecnológica dos eletrodomésticos tem trazido cada vez mais inovações, como 
por exemplo: diferentes tipos de fluidos refrigerantes com pressões e temperaturas de operações 
diversificadas, potências nominais com várias unidades de medidas, além de especificações mais 
técnicas nos manuais dos produtos fornecidos pelo fabricante.
O rapaz percebeu que estavam muito defasados nos conhecimentos, em relação aos equipamentos 
existentes no mercado e isso estava trazendo reflexos negativos nos negócios, quase a ponto de 
falência. Muitos atendimentos não puderam ser realizados em função da pouca qualificação e, a 
cada cliente perdido o prejuízo aumentava.
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO38
Algo precisava ser feito, foi então que Wellington percebeu a importância em obter mais 
conhecimentos e, com a ajuda do patrão, se inscreveu em diversos cursos da área de refrigeração 
e climatização, visando melhorar a qualificação e ficar mais preparado no atendimento as novas 
exigências do ramo. 
Ao analisar a situação da empresa acima, você pode identificar a importância da continuidade na 
busca por novos conhecimentos na área de trabalho de qualquer profissional. Essa atualização de 
conhecimentos proporciona segurança ao profissional na execução da tarefa a ser realizada, bem 
como mantém a empresa de forma competitiva no mercado.
 RECAPITULANDO
Neste capítulo, você aprendeu sobre a história da refrigeração e climatização, fundamentos e 
conceitos importantes sobre: temperatura, calor e suas formas de transmissão de energia, as escalas 
termométricas, pressão e os seus vários tipos com suas unidades de medidas, e os instrumentos 
que são utilizados na medição dessas várias grandezas físicas utilizadas na refrigeração. 
Com estes estudos você estará capacitado a verificar valores de pressão, utilizando instrumentos de 
medição, calcular grandezas físicas, analisar valores de pressão, temperatura e parâmetros físicos 
e mecânicos do sistema de refrigeração e climatização residencial, comercial e industrial, fazendo 
uso de instrumentos de medição. 
Todo esse aprendizado proporcionará a você capacidades profissionais, para o disputado mercado 
de trabalho da área de refrigeração e climatização. No capítulo seguinte, você estudará os fluidos 
refrigerantes, componentes importantes para a refrigeração e climatização.
3
Para atuar no mercado profissional da refrigeração é importante conhecer os fluidos 
refrigerantes, pois estes são veículos para a mudança térmica de qualquer sistema de 
refrigeração e climatização. Essas substâncias químicas são capazes de absorver e rejeitar o 
calor, mudando de fase quando em operação no ciclo de refrigeração por compressão a vapor 
ou por absorção.
Ao final deste capítulo você estará apto à: 
a) identificar fluidos refrigerantes dos sistemas de refrigeração e climatização, utilizando 
sua nomenclatura adequada; 
b) selecionar fluidos refrigerantes compatíveis com óleos lubrificantes utilizados em 
diferentes sistemas de climatização; 
c) consultar normas, catálogos de fabricantes e manuais técnicos. 
Prosseguindo seus estudos você terá a oportunidade de conhecer diversos temas sobre 
o assunto, que farão a diferença em suas práticas como profissional da área de refrigeração e 
climatização. Portanto bons estudos.
Fluidos Refrigerantes e Óleos 
Lubrificantes
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃOE CLIMATIZAÇÃO42
3.1 CONCEITO 
O fluido refrigerante, também conhecido como “gás refrigerante”, é o veículo que permite a troca de 
energia térmica (absorve ou cede calor) de outros corpos ou substâncias, em um sistema de refrigeração e 
climatização, conforme sua mudança de estado físico. Ou seja, absorve calor latente quando passa do es-
tado líquido para gasoso (vapor) em baixa temperatura e pressão, ou cede seu calor latente quando passa 
do estado gasoso (vapor) para o líquido.
Os fluidos mais utilizados e mais comuns são os compostos de dióxido de carbono, amônia, dióxido de 
enxofre, cloreto de metila e os hidrocarbonetos. (MILLER E MILLER, 2014).
Algumas composições de fluido vêm mudando para fórmulas menos agressivas ao meio ambiente, em 
função da necessidade do atendimento das legislações ambientais e da segurança no manuseio do pro-
duto diariamente. 
O investimento em pesquisas resultou em um aumento de diferentes tipos de fluidos, variando suas 
propriedades conforme a sua aplicação - residencial, comercial e industrial. A seguir, você vai estudar os 
tipos e as características desejáveis dos fluidos refrigerantes disponíveis no mercado. 
3.2 CARACTERÍSTICAS DESEJÁVEIS
Tendo em vista as diversas exigências ecológicas e de segurança pessoal, a escolha das substâncias que 
são utilizadas como fluido refrigerante, devem seguir os seguintes critérios:
a) não ser nocivo ao meio ambiente; 
b) não ser inflamável;
c) não ser tóxico e estimulante.;
d) ser estável e inerte quimicamente;
e) não ser corrosivo a metais;
f ) ser inodoro;
g) ser compatível com óleos lubrificantes do compressor;
h) não ser perigoso aos seres ou alimentos contidos no recinto;
i) permitir fácil manuseio para manutenção;
j) ser disponível comercialmente com custo razoáveis;
k) condensar com pressões não muito elevadas;
l) baixo ponto de ebulição;
m) possuir elevado calor latente na vaporização (bom resfriamento na absorção de calor).
3 FLUIDOS REFRIGERANTES E ÓLEOS LUBRIFICANTES 43
Além das características desejáveis dos fluidos refrigerantes, na sequência você irá conhecer as suas 
composições.
3.3 IDENTIFICAÇÃO DOS FLUIDOS REFRIGERANTES
Como os fluidos refrigerantes possuem vários tipos de composição, tanto natural como sintética, os 
fabricantes usam letras antes do seu nome para identificar a composição molecular de certas substâncias, 
inclusive identificando o grau e a classe que este composto pode contribuir ou não para o aquecimento 
global. Veja no quadro abaixo as possíveis substâncias utilizadas nas composições dos fluidos.
ABREVIAÇÃO COMPOSIÇÃO DESCRIÇÃO
CFC Cloro Fluor Carbono
Estes compostos contribuem significativamente para a destruição 
da camada de ozônio, está sendo substituído.
HCFC Hidro Cloro Fluor Carbono
Composição química não tão agressiva a camada de ozônio, pelo 
fato de algumas moléculas de cloro terem sido substituídas por 
moléculas de hidrogênio, também em fase de substituição, por 
fluido com composições menos agressivas ao meio ambiente.
HFC Hidro Fluor Carbono
Composição química que não contém moléculas de cloro, pois 
foram substituídas por moléculas de hidrogênio, tornando-a 
inofensiva a camada de ozônio.
HC Hidro Carbono
Sua composição não contém cloro, sendo inofensiva a camada de 
ozônio.
Quadro 4 - Composição dos fluidos refrigerantes
Fonte: adaptado de Pereira (2007)
A denominação dos fluidos refrigerantes é iniciada pela letra “R” (de Refrigerante), mais a numeração 
que identifica a composição química. Segundo a norma internacional (ANSI/ASRAE 34-1989 – Number 
Designation and Safety Classification or Refrigerants), a numeração dos hidrocarbonetos halogenados segue 
as seguintes regras:
a) os fluidos derivados da série R-00, são derivados de metano;
b) os fluidos derivados da série R-100, são derivados de etano;
c) os fluidos derivados da série R-200, são derivados de propano;
d) os fluidos derivados da série R-300, são derivados de butano;
e) os fluidos da série R-400, está identificando as misturas não azeotrópicas;
f ) os fluidos da série R-500, está identificando as misturas azeotrópicas;
g) os fluidos da série R-600 identifica os compostos orgânicos.
Na sequência veja a classificação dos fluidos.
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO44
3.4 CLASSIFICAÇÃO DOS FLUIDOS
Os fluidos refrigerantes são classificados em primários e secundários, sendo:
a) Primários: são os que apresentam mudança de fase na troca térmica (sendo empregados como 
resfriadores imediatos na substância a ser resfriada).
Acompanhe a classificação no quadro que segue.
NOME DESCRIÇÃO
Hidrocarbonetos Halogenados
São compostos orgânicos obtidos pela substituição de um ou mais átomos de hidrogênio e um 
hidrocarboneto por um átomo de halogênios (flúor ou cloro).
Hidrocarbonetos Puros
São da mesma família dos hidrocarbonetos halogenados, aplicados especialmente em indús-
trias petroquímicas.
Compostos Inorgânicos
São considerados os fluidos inorgânicos aqueles que possuem o número 700 mais a indicação 
da sua massa molecular. A aplicação é na área de refrigeração industrial.
Misturas Azeotrópicas
Uma mistura azeotrópica é um fluido refrigerante puro, apesar de ser constituídos por duas ou 
mais substância diferentes. Não podem ser separadas, em nenhuma porcentagem de qualquer 
um de seus componentes químicos para que não haja desiquilíbrio na composição do fluido 
refrigerante.
Misturas Não Azeotrópicas
Uma mistura não azeotrópica tem um comportamento característico de uma mistura binária 
aonde condensa a uma pressão constante variando a sua temperatura, ou seja, a concentração 
de vapor e líquido é diferente da concentração original da mistura.
Quadro 5 - Tipos de fluidos primários
Fonte: adaptado de Pereira (2007)
b) Secundários: refrigerantes secundários são líquidos utilizados para trocar a energia térmica, a baixa 
temperatura de um lugar para outro, conhecidos como salmouras e anticongelantes. Os sistemas de 
troca utilizam duas substâncias que formam a combinação de refrigerantes.
São aqueles que não apresentam mudança de fase durante a troca térmica, sendo empregados em 
sistemas de refrigeração por compressão a vapor, como intermediador para refrigerar locais de longas dis-
tâncias entre unidade interna e externa. Como exemplo temos a água (H2O), nos sistemas chiller. 
A seguir acompanhe os tipos de fluidos.
3.5 FLUIDOS REFRIGERANTES – TIPOS
Cada fluido tem seu uso bem específico, tanto na refrigeração e climatização residencial, quanto na 
comercial ou industrial. Confira no quadro a seguir alguns fluidos utilizados em sistemas de refrigeração e 
climatização.
3 FLUIDOS REFRIGERANTES E ÓLEOS LUBRIFICANTES 45
IDENTIFICAÇÃO DESCRIÇÃO
HCFC R-22
Considerado um excelente fluido refrigerante, podendo ser aplicado em diversos tipos de sistemas de 
refrigeração, porém, por ser um HCFC, está em fase de substituição.
HCFC-R-141B
Excelente fluido refrigerante para a limpeza interna do sistema de refrigeração, na remoção de óleo contami-
nado e partículas sólidas existentes no sistema hermético.
HFC R-134a
Utilizado em equipamentos mais modernos e em retrofit, é aplicado em sistema de refrigeração automotiva, 
chiller, refrigeração doméstica e comercial.
HCFC R-401A
Utilizado em equipamentos mais modernos e em retrofit, utilizado em refrigeração doméstica e comercial. 
Substitui o R-12.
HCFC R-401B
Utilizados em equipamentos mais modernos, aplicado em freezer de alta capacidade, transporte refrigerado, 
substitui o R-12 e o R-500.
HFC R-404A
Utilizado em equipamentos mais modernos, aplicado em refrigeração residencial, comercial e industrial. 
Substitui o R-502.
HCFC R-407C
Utilizado em equipamentos mais modernos e em retrofit, aplicado em sistemas residenciais e bomba de 
calor. Substitui o R-22.
HFC R-410A
Utilizado em equipamentos modernos, aplicado em refrigeração residencial e comercial, e bomba de calor. 
Substitui o R-22.
HFC R-417A Utilizado em retrofit, aplicados em sistemas de climatização comcapacidade inferior a 5TR. Substitui o R-22.
Quadro 6 - Tipos de fluidos refrigerantes 
Fonte: adaptado de Pereira (2007)
No quadro anterior de tipos de fluidos, você identificou alguns dos fluidos utilizados na refrige-
ração e climatização, assim como sua identificação comercial.
3.6 RETROFIT
O termo retrofit, abreviatura da expressão inglesa “retroactive refit”, significa “readaptação posterior”, 
ou seja, designa a modernização de um sistema de refrigeração e climatização já ultrapassado (componen-
tes e fluidos), em um sistema mais moderno e dentro das exigências normativas.
Para isso, torna-se necessário realizar um estudo geral do sistema quanto a essa possibilidade de rea-
daptação, pois deve se considerar o porte do sistema e sua aplicação. Nesta modernização são utilizados 
os fluidos alternativos, que devem ser compatíveis com os componentes existentes no sistema. Veja o que 
são os fluidos alternativos.
3.7 FLUÍDOS ALTERNATIVOS
São novos compostos, mais eficientes, seguros e econômicos, que podem ser utilizados nos equipa-
mentos sem a necessidade da troca de certos componentes. 
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO46
Possibilitam menor volume de fluido refrigerante no sistema em relação ao fluido substituído na mo-
dernização, permite em média, completar com somente 80% da carga do fluido anteriormente utilizado. 
(SENAI/RS, 2007).
Exemplos de fluidos alternativos:
a) R-401a e R-401B, são alternativos para o R-12.
b) R-402a e R-402B, são alternativos para o R-502.
Na sequência da sua leitura você irá conhecer a relação de pressão x temperatura.
3.8 RELAÇÃO DE PRESSÃO X TEMPERATURA
Cada fluido refrigerante evapora em uma determina pressão, ou seja, muda o seu estado físico e 
temperatura conforme a pressão e vice-versa, assim, quanto maior for pressão do fluido, maior a agitação 
das moléculas e, consequentemente o aumento de sua temperatura, e quanto menor a pressão, menor a 
temperatura. (MILLER e MILLER, 2014).
Na tabela a seguir (vapor saturado), você identificará a relação pressão x temperatura, na qual é apre-
sentado um resumo desse conceito, na qual a pressão é medida em “bar”, e a temperatura em Celsius. 
 
TABELA DE VAPOR SATURADO101,8
1 2 3 4 5 6 7
PRESSÃO RE-
LATIVA
PRESSÃO 
ABSOLUTA
TEMPERATU-
RA
VOLUME 
ESPECÍFICO
CALOR 
SENSÍVEL CALOR TOTAL
CALOR 
LATENTE
BAR BAR ºC M3/KG KCAL/KG KCAL/KG KCAL/KG
0,01 6,7 131,7 6,7 600,1 593,0
0,015 12,7 89,64 12,8 602,8 590,0
0,02 17,2 68,27 17,2 604,8 587,4
0,025 20,8 55,28 20,8 606,4 585,6
0,03 23,8 46,53 23,8 607,7 583,9
0,04 28,6 35,46 28,6 609,8 581,1
0,05 32,5 28,3 32,5 611,5 578,9
0,06 35,8 24,19 35,8 612,9 577,1
0,08 41,2 18,45 41,1 615,12 574,1
0,10 45,4 14,95 45,4 617,0 571,6
0,12 49,1 12,60 49,0 618,5 569,5
0,15 53,6 10,21 53,5 620,5 567,0
0,20 59,7 7,795 59,6 623,1 563,5
0,25 64,6 6,322 64,5 625,1 560,6
0,30 68,7 5,328 68,6 626,8 558,2
0,35 72,2 4,614 72,2 628,2 556,0
0,40 75,4 4,069 75,4 629,5 554,1
3 FLUIDOS REFRIGERANTES E ÓLEOS LUBRIFICANTES 47
TABELA DE VAPOR SATURADO101,8
1 2 3 4 5 6 7
PRESSÃO RE-
LATIVA
PRESSÃO 
ABSOLUTA
TEMPERATU-
RA
VOLUME 
ESPECÍFICO
CALOR 
SENSÍVEL CALOR TOTAL
CALOR 
LATENTE
BAR BAR ºC M3/KG KCAL/KG KCAL/KG KCAL/KG
0,50 80,9 3,301 80,8 631,6 550,8
0,60 85,5 2,783 85,4 633,4 548,0
0,70 89,5 2,409 89,4 634,9 545,5
0,80 92,9 2,125 92,9 636,2 543,2
0,90 96,2 1,904 96,2 637,4 541,2
0 1,0 99,1 1,725 99,1 638,5 539,4
0,1 1,1 101,8 1,578 101,8 639,4 537,4
0,2 1,2 104,2 1,455 104,3 640,3 536,0
0,3 1,3 106,6 1,350 106,7 641,2 534,5
0,4 1,4 108,7 1,259 108,9 642,0 533,1
Tabela 1 - Relação de pressão x temperatura (vapor saturado)
Fonte: adaptado de Industrial Consult (2015)
Verifique que a tabela acima mostra a relação entre pressão, temperatura, volume, calor sensível, calor 
total e calor latente, fenômenos esses que estão presentes de forma direta na mudança do estado físico 
dos fluidos.
 CASOS E RELATOS
Responsabilidade x Preguiça
Bruno trabalha em uma empresa de climatização há mais de 25 anos, aonde adquiriu uma boa 
experiência por ter solucionado muitos problemas, porém em algumas oportunidades ele se des-
cuidava um pouco com a responsabilidade que seu trabalho de manutenção exigia, pois quando 
havia necessidade de fazer alguma manutenção que precisasse recolher o fluido refrigerante para 
cilindros específicos de armazenamento, ele não realizava este procedimento tão importante para 
a proteção ambiental, pois baseava-se em antigos profissionais, executando esse procedimento de 
forma incorreta.
Mesmo recebendo essa orientação do seu líder de equipe, para realizar o recolhimento do fluido 
com as ferramentas necessárias, ele não o fazia, pois necessitava carregar mais equipamentos e 
perder tempo fazendo o trabalho. Assim, por falta de responsabilidade e preguiça, descartava o 
fluido refrigerante na atmosfera.
FUNDAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO48
Certo dia Brun, viu uma reportagem sobre os danos causados a camada de Ozônio pela liberação 
de fluidos refrigerantes na atmosfera, foi quando tomou consciência da gravidade e mudou sua 
atitude.
Hoje ele não somente trabalha dentro dos padrões de segurança ambiental, como dá palestras 
em empresas de climatização para conscientização dos funcionários que realizam o trabalho em 
campo.
Todo profissional tem a obrigação de seguir as normas vigentes, para a execução com segurança 
de qualquer tarefa que seja de sua responsabilidade, tanto relativas a segurança pessoal, quanto 
coletiva e ambiental.
3.9 ÓLEOS LUBRIFICANTES DE SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO
São de fundamental importância no funcionamento de qualquer sistema de refrigeração e climatiza-
ção, também são necessários para a lubrificação das partes móveis dos compressores.
Os lubrificantes (óleos) para esses sistemas são classificados e especificados para cada modelo de com-
pressor, e nas propriedades físicas e químicas dos fluidos refrigerantes. Caso contrário, o uso incorreto de 
óleo incompatível com o fluido refrigerante, bem como o esforço de trabalho do compressor, causará o 
desgaste mecânico do compressor e, consequentemente, a quebra precoce, ou seja, a diminuição da sua 
vida útil. Possuem a função de formar uma película protetora contra o atrito mecânico, por tanto, os óleos 
devem possuir algumas características de composição, tais como:
a) manter sua consistência nas altas temperaturas;
b) não carbonizar; 
c) sua fluidez deve ser mantida em baixas temperaturas; 
d) não formar ceras; 
e) não reagir quimicamente com o fluido refrigerante; 
f ) poder de boa separação dos fluidos;
g) ser estável. 
É importante que numa contaminação do sistema, que possa provocar a acidez do lubrificante, possa-
-se efetuar a sua substituição completa, efetuando a limpeza interna do sistema hermético e, após a desi-
dratação (processo de vácuo) para retirar a umidade do conjunto selado.
3 FLUIDOS REFRIGERANTES E ÓLEOS LUBRIFICANTES 49
 FIQUE 
 ALERTA
Quando o compressor de um sistema de refrigeração queimar por motivos elétricos, 
não basta somente realizar a troca, é necessário primeiramente realizar uma limpeza 
interna de todo o conjunto do sistema hermético, para eliminar resquícios do óleo 
contaminado e não prejudicar o funcionamento do novo componente.
3.9.1 TIPOS DE ÓLEOS LUBRIFICANTES
Por entrar em contato com o fluido refrigerante, os óleos para refrigeração devem ser específicos e 
atender as exigências dos fabricantes dos compressores, e quando precisar a troca deve ser realizada. Para 
isso devem ser consultados os fabricantes, caso não se tenha as informações necessárias ä troca.
Dentro da refrigeração, os lubrificantes estão divididos em: Mineral, Sintético e Vegetal. Como 
exemplo temos os:
a) Óleo Poliól Éster: este lubrificante, denominado como óleo sintético é bastante aplicado com fluídos 
refrigerantes da classe HFC.
b) Óleo Alquilbenzeno (sintético): eles tendem a apresentar menor custo do que outros lubrificantes 
sintéticos, e são empregados principalmente com R-22 e