Refrigeração Comercial

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Visão Geral da Refrigeração Comercial – Aula 02
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Refrigeração Comercial
 Há uma revisão geral e completa do ciclo de refrigeração;
 O ar-condicionado é comparado com a refrigeração comercial, explicando suas semelhanças e diferenças.
 Os fluidos refrigerantes usados em refrigeração comercial serão abordados.
 Serão discutidos os quatro componentes básicos de um sistema de refrigeração.
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Introdução
Um único tipo de aplicação de AC: residencial, comercial leve ou pesado;
É fundamental que técnicos e engenheiros dominem mais de uma especialidade;
A Engenharia se preocupa com elaboração de grandes projetos, preparação e manutenção de sistemas de refrigeração específicos. 
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Faixas de Temperaturas de Refrigeração
Lista das faixas mais comuns de temperaturas de refrigeração:
 23,9 °C - AC (condicionamento confortável)
 12,8 °C - refrigeração de alta temperatura
 1,7 °C - refrigeração de temperatura média
-23,3 °C - refrigeração de baixa temperatura
-31,7 °C - refrigeração de temperatura extrabaixa
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Faixas de Temperaturas de Refrigeração
A diferença entre as temperaturas em câmaras frigoríficas e geladeiras comerciais deve-se, principalmente, ao modo como o espaço interior é usado e pelo projeto do equipamento;
As baixas temperaturas das câmaras frigoríficas permitem que estas mantenham grandes quantidades de produtos frescos por períodos mais longos; 
A temperatura de armazenamento mais alta de uma geladeira comercial é aceitável, pois o produto permanece em seu interior por um período mais curto. 
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O Ciclo da Refrigeração
 Sistema simples de AC que mostra um compressor e uma válvula de expansão; 
 Os tanques (cilíndricos) representam o condensador e evaporador.
 As pressões e as temperaturas representam as de um sistema de AC R22 de eficiência padrão diária de 35 °C (ambiente).
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À medida que o líquido refrigerante de 1915,74 kPa man (278 psig) flui através da válvula de expansão termostática (TEV), a pressão diminui 475,49 kPa man (69 psig).
A queda de pressão de 1440,25 kPa man (209 psig), de um lado da válvula para o outro, é acompanhada por um decréscimo na temperatura.
A TEV age como um bocal da mangueira de jardim, mudando a corrente sólida de líquido do condensador para um spray (mistura de vapor e gotas do líquido refrigerante).
O lado de baixa Pressão do Sistema
psia = psig + 14,7 
psig = psia - 14,7 
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O calor do ar a 23,9 ºC, soprando através do tanque, é absorvido pelo refrigerante, levando a “fervura” das gotas de refrigerante; 
A temperatura do refrigerante R22 acima de 4,4 ºC do ponto de ebulição (temperatura saturada) é chamada de superaquecimento.
O lado de Baixa Pressão do Sistema
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Como o calor é absorvido pelo Evaporador?
Começando com a TEV, uma nuvem de gotículas de líquido é borrifada no tanque. 
O ar morno (≈ 35 ºC) “sopra” no tanque evaporador e é resfriado ao mesmo tempo que o calor é absorvido no refrigerante em ebulição.
 Ebulição ou mudança de líquido para vapor - absorve calor sem mudança na temperatura.
O tipo de calor absorvido durante o processo de evaporação é chamado de calor latente. 
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Quando o refrigerante tiver sido totalmente vaporizado - totalmente saturado com todo o calor latente que possa absorver. 
O vapor saturado a 4,4 ºC pode aumentar sua temperatura somente pela absorção do calor sensível.
Calor sensível pode ser medido com um termômetro, e qualquer temperatura que se eleve acima da temperatura saturada do refrigerante é chamada de superaquecimento.
Como o calor é absorvido pelo Evaporador?
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Como o Condensador descarta o calor absorvido pelo Evaporador?
Para rejeitar o calor absorvido pelo evaporador - vapor de sucção frio deve ser elevado a uma temperatura mais alta do que os 35 ºC do ar externo.
A temperatura do refrigerante é elevada a 51,7 ºC. 
A diferença de 16,7 ºC entre a temperatura de condensação e o ar exterior é grande o suficiente para transferir facilmente o calor do condensador quente para o ar exterior quente.
Quanto maior a diferença de temperatura entre duas substâncias, mais rápida é a transferência de calor de uma para a outra.
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Comprimindo o vapor de sucção de 475,49 kPa man (69 psig) para 1915,74 kPa man (278 psig), aumenta-se seu ponto de ebulição de 4,4 ºC para 1,7 ºC.
Aquecido a 51,7 ºC, o vapor do evaporador libera o calor latente para o ar do ambiente mais frio, ao mesmo tempo que o refrigerante condensa para um líquido.
Intervalo do condensador - diferença entre a temperatura de condensação de um refrigerante e a temperatura ambiente.
Como o Condensador descarta o calor absorvido pelo Evaporador?
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Comparando a Refrigeração Comercial com AC
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As pressões e as temperaturas no lado do condensador são as mesmas porque ambos usam refrigerante R22 e eliminam o calor do evaporador para o ar ambiente de 35 ºC. 
O ar que retorna soprando sobre o evaporador no sistema de temperatura média é de somente 1,7 ºC. Como a temperatura do ambiente é mais baixa, a temperatura do evaporador teve de ser diminuída. 
O evaporador foi baixado para –3,9 ºC, reduzindo-se a pressão do refrigerante R22 para 337,67 kPa man (49 psig).
Comparando a Refrigeração Comercial com AC
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Um dispositivo de medida do sistema de refrigeração diminui a pressão e a temperatura do evaporador para um nível mais baixo do que a alcançada por um dispositivo de medição projetada para um sistema AC. 
Um compressor de refrigeração deve ser capaz de aumentar a baixa pressão do evaporador até um nível suficientemente alto para rejeitar o calor para o ar ambiente de 35 ºC.
Comparando a Refrigeração Comercial com AC
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Refrigerantes Recentes Usados
R404a e R22 — câmaras frigoríficas
R404a — congeladores de câmaras frigoríficas
R134a, R404a e R22 — geladeiras comerciais
R404a — congeladores de geladeiras comerciais
R134a – refrigerante químico particular (azeótropos) 
*A série R400 (novos refrigerantes) é zeótropos - mistura de refrigerantes.
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Componentes Básicos da Refrigeração
evaporador 
condensador 
compressor 
dispositivo de medição ou expansão ou motor térmico
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