Refrigeração Básica: Principais Componentes do Sistema

Antes que os técnicos possam pensar em instalar um sistema de refrigeração – ou solucionar um problema – eles precisam entender os principais componentes desse sistema. A Parte 1 desta série abordou os fundamentos da transferência de calor, enquanto este artigo examinará os diferentes componentes que constituem um sistema de refrigeração padrão.

Como coração de um sistema de refrigeração, o compressor é uma bomba de vapor que cria as diferenças de pressão necessárias ao sistema entre os lados inferior e superior do sistema. Além disso, aumenta a temperatura do refrigerante para um nível utilizável. A temperatura do refrigerante deve ser superior à do ar ambiente, caso contrário não haverá transferência de calor. O calor sempre flui de uma fonte mais quente para uma fonte mais fria; portanto, para ser rejeitado, o refrigerante deve estar mais quente que o exterior. Só então ocorrerá a transferência de calor.

O compressor também deve ser capaz de bombear um volume suficiente de refrigerante e deve ser capaz de acomodar os refrigerantes utilizados.

O dispositivo de medição controla o fluxo de refrigerante no resfriador da unidade, também chamado de evaporador, e regula a pressão desejada do ponto de ebulição do refrigerante. Se a pressão do refrigerante puder ser reduzida, ele poderá ferver a uma temperatura mais baixa.

Quando estiver no ponto de ebulição, estará pronto para absorver uma nova carga de calor. O calor vem do ar que é empurrado por um ventilador que passa pelo evaporador. Se esse ar estiver mais quente que o refrigerante em ebulição e entrar em contato com as serpentinas mais frias, haverá transferência de calor para o refrigerante.

Assim como o compressor, o dispositivo de medição deve ser dimensionado adequadamente e ser compatível com os refrigerantes utilizados. A principal função deste dispositivo é manter o superaquecimento adequado para proteger o compressor do líquido que pode viajar pela linha de sucção se a temperatura estiver muito baixa.

Existem dois tipos principais de dispositivos de medição: a válvula de expansão termostática (TXV) e a válvula de expansão eletrônica (EEV). Embora os TXVs mecânicos sejam confiáveis, os EEVs são muito mais precisos e respondem às mudanças de pressão e temperatura. A Figura 1 compara sua eficiência, começando em 30°F. Com o TXV, leva cerca de duas horas para atingir o superaquecimento de 10°F, e com o EEV em operação em estado estacionário, leva muito menos tempo.

figura 1

TXV vs. EV: Comparando as eficiências do TXV (linha azul) e do EEV (linha vermelha). (Cortesia de Heatcraft)

Se estiver usando uma TXV, o posicionamento do bulbo sensor, detalhado na Figura 2, é importante. É necessária uma conexão sólida, porque o calor deve ser transferido do tubo para o bulbo sensor. Deve ser bem isolado, pois sua função é sentir a temperatura do tubo, e não o ar ao seu redor. Na Figura 3, o óleo na linha pode isolar a temperatura real do vapor, portanto o bulbo sensor deve estar acima da linha de óleo percebida para obter uma leitura precisa. Embora esses números possam ser usados ​​como guia, verifique sempre as orientações do fabricante da válvula para determinar o posicionamento correto.

Figura 2

COLOCAÇÃO DA LÂMPADA: Se estiver usando uma TXV, o posicionamento da lâmpada sensora é importante. (Cortesia de Heatcraft)

Figura 3

TEMPERATURA DO TUBULAÇÃO: A função da TXV é detectar a temperatura do tubo, e não o ar ao seu redor. (Cortesia de Heatcraft)

O EEV possui um dispositivo sensor separado – um resistor sensível à temperatura chamado NTC, que altera o valor da resistência com base na temperatura. NTC significa coeficiente de temperatura negativo, o que significa que quando a temperatura aumenta, a resistência diminui. O termistor geralmente é ajustado para 10.000 ohms a uma determinada temperatura, geralmente 77°F (ou 25°C). Como esse tipo de sensor é utilizado para todas as necessidades de medição, a maioria dos fabricantes utiliza três termistores; entretanto, para descongelar, alguns utilizam um dispositivo bimetálico com diferentes taxas de expansão. Este dispositivo pode abrir ou interromper um circuito, dependendo de sua temperatura.