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O que é Refrigerante? Qual a sua função? Qual refrigerante utilizar?

Veremos nesta matéria o que é Refrigerante, e qual caminho o refrigerante percorre em um aparelho de ar condicionado para remover a energia térmica de um ambiente.

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Falamos recentemente das tendências de utilização dos Refrigerantes para os próximos anos. Hoje veremos o que é refrigerante e como um refrigerante move a energia térmica em torno de um sistema de ar condicionado. Independente do tipo de sistema de refrigeração (geladeira, Split ou Chiller), essencialmente, todos eles funcionam da mesma maneira. Passando um refrigerante entre os principais componentes do compressor, condensador, dispositivo de expansão e evaporador para remover o calor indesejado de um local (por exemplo, uma sala) para outro (por exemplo, ar externo).

O que é Refrigerante?

Quando dizemos Refrigerante queremos dizer um fluido que pode facilmente esquentar e se transformar de líquido em vapor e também ser condensado de um vapor de volta para um líquido. Isso precisa ocorrer de novo e de novo, continuamente sem falhas.

Um exemplo de um refrigerante é a água. A água é capaz de evaporar e condensar e é fácil e seguro de usar. É usada em Chillers de absorção como refrigerante. A razão pela qual a água não é normalmente usada como refrigerante em unidades de condicionamento de ar comuns é porque existem refrigerantes especialmente projetados para essa tarefa, e esses são capazes de funcionar com muito mais eficiência.

Tipos de refrigerante mais comuns

Alguns dos refrigerantes mais comuns no mercado são o R22, o R134A e o R410A. Todos esses refrigerantes comuns têm pontos de ebulição extremamente baixos em comparação com a água. Isso permite que ele evapore em um vapor com pouca energia térmica aplicada, o que significa que o refrigerante pode extrair calor mais rapidamente.

Como o refrigerante se move pelo sistema – Compressor

Vamos começar com o compressor, pois este é o coração do sistema. Ele força o refrigerante em torno de cada um dos componentes dentro do sistema de refrigeração. O refrigerante entrará como vapor saturado e em uma temperatura baixa e baixa pressão. À medida que o compressor puxa o refrigerante para dentro, ele o comprime rapidamente, o que força as moléculas juntas, de modo que a mesma quantidade de moléculas se encaixa em um volume menor.

As moléculas estão constantemente pulando e comprimindo-as em um espaço menor, fazendo com que elas colidam com mais frequência, ao colidirem, convertendo sua energia cinética em calor. Ao mesmo tempo, toda a energia que é colocada pelo compressor é convertida em energia interna dentro do refrigerante. Isso resulta no aumento do da energia interna do refrigerante, entalpia, temperatura e pressão.

Como o refrigerante se move pelo sistema – Condensador

O refrigerante agora se move para o condensador. O condensador é onde todo o calor indesejado é rejeitado na atmosfera. Isto irá incluir todo o calor do edifício, bem como o calor do compressor. Quando o refrigerante entra no condensador, ele precisa estar a uma temperatura mais alta do que o ar ambiente em torno dele, para que o calor seja transferido. Quanto maior a diferença de temperatura, mais fácil será a transferência de calor.

O refrigerante entra como um vapor sobreaquecido a alta pressão e temperatura, passando depois pelos tubos do condensador. Durante este movimento, os ventiladores soprarão ar através do condensador (em um sistema refrigerado a ar) para remover a energia indesejada. Quando o ar sopra nos tubos, ele remove o calor do refrigerante. À medida que o refrigerante libera seu calor, ele se condensará em um líquido; assim, quando o refrigerante sair do condensador, será um líquido completamente saturado, ainda em alta pressão, mas um pouco mais frio, embora tenha diminuído tanto na entalpia quanto na entropia.

Como o refrigerante se move pelo sistema – Válvula de expansão

O refrigerante, em seguida, faz o seu caminho para a válvula de expansão. A válvula de expansão regula o fluxo de refrigerante no evaporador. À medida que passa, expande-se para tentar preencher o vazio. À medida que se expande, o refrigerante reduz a pressão e a temperatura, como se você segurasse uma lata de desodorante e segurasse o gatilho. O refrigerante sai da válvula de expansão a baixa pressão e temperatura, em seguida, vai direto para o evaporador.

Como o refrigerante se move pelo sistema – Evaporador

O evaporador (serpentina) recebe o refrigerante e outro ventilador sopra o ar quente do ambiente (sala) através da serpentina do evaporador. A temperatura do ar ambiente é mais alta do que a temperatura do refrigerante frio. O que permite absorver mais energia e ferver completamente o refrigerante em um vapor. Assim como aquecer uma panela de água. O calor fará com que a água se evapore em vapor e o vapor levará o calor embora.

O refrigerante deixa o evaporador como vapor a baixa temperatura e baixa pressão. A temperatura só muda levemente, o que confunde muitas pessoas. Mas a razão pela qual não aumenta de temperatura drasticamente é porque está passando por uma mudança de fase de líquido para vapor. Então a energia térmica está sendo usada para quebrar as ligações entre as moléculas. Mas a entalpia e a entropia aumenta e é para onde a energia está indo. A temperatura só mudará quando o fluido não estiver mais passando por uma mudança de fase.

O caminho percorrido pelo refrigerante, conforme descrito acima, ocorre em todos os sistemas de refrigeração. É sempre importante entender como este se comporta em cada parte do equipamento.

Qual refrigerante utilizar?

Recomendamos sempre utilizar o refrigerante correto e das marcas homologadas pelo fabricante. Pois estes processos citados acima ocorrem centenas e centenas de vezes ao dia e em temperaturas e pressões elevadas. A qualidade do refrigerante é essencial para a vida útil equipamento.

Temos hoje no mercado, diversas marcas de refrigerantes “importados” que se dizem similares aos originais, mas que em certas pressões e temperaturas não possuem o mesmo “comportamento”. Por isso é sempre bom ficar atento a qualidade do refrigerante que está sendo utilizado.

Dúvidas, comentários ou sugestões? Utilize os comentários abaixo.

Veja também: ECONOMIA DE ENERGIA COM A SUBSTITUIÇÃO DO CHILLER – APRENDA COMO CALCULAR

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