Dando sequência à apresentação dos componentes básicos do sistema de
refrigeração, iniciada com o compressor no
post sobre o assunto, vamos falar agora dos
condensadores.
O condensador é um trocador de calor, e como o nome diz, tem a função
de dissipar para o ambiente externo ao sistema de refrigeração o calor
absorvido no evaporador e gerado pelo processo de compressão.
O bom funcionamento do sistema de refrigeração depende do desempenho
apropriado de seus elementos de refrigeração, que são montados sempre
nesta ordem: compressor, condensador, filtro secador, dispositivo de
expansão (tubo capilar ou válvula de expansão), evaporador e,
fechando-se o ciclo, compressor novamente.
A escolha inadequada do condensador pode gerar consequências negativas para o sistema de refrigeração e compressor.
Quando o condensador é muito pequeno, ocorre perda da capacidade de
refrigeração e o sistema não atinge as temperaturas desejadas, uma vez
que o trocador de calor não é capaz de dissipar para o ambiente externo
todo o calor absorvido no evaporador e gerado durante o processo de
compressão.
Como resultado, ocorre o aumento da pressão do lado de alta e, para o
compressor garantir a compressão, gera-se um esforço extra no motor
(aumento da corrente), mancais e eixo. Assim, aumenta-se o consumo de
energia e a temperatura interna do motor, podendo ocasionar a entrada em
ação do protetor térmico ou, em alguns casos, o rompimento e
carbonização da placa válvula devido à alta pressão e temperatura de
descarga (lado de alta).
Vale lembrar ainda que o condensador precisa passar pelo processo de
monitoramento e manutenção, fazendo-se periodicamente, ou sempre que
necessário, a retirada da poeira ou sujeira acumulada durante o uso. O
condensador sujo representa aumento de consumo de energia e perda de
capacidade de troca de calor, reduzindo assim a capacidade de
refrigeração.
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| serpentina do condensador de cobre |
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| serpentina do condensador alumínio (micro canal) |
Mecanismo de troca de calor e o processo de condensação
Durante o processo de compressão, ocorre naturalmente o aumento da
temperatura e pressão do fluido refrigerante. Para a continuidade da
refrigeração, é preciso que esse gás se esfrie e condense, virando
líquido.
O mecanismo de troca de calor entre o fluido refrigerante e o
condensador se dá por meio da passagem do ar, mais frio, ao redor dos
tubos do condensador, mais quente, fazendo com que o ar absorva calor
pelo processo de convecção.
A condensação estática (processo de convecção natural) é aplicada principalmente em refrigeradores, frigobares, freezers e outras aplicações domésticas.
Já a condensação forçada (processo de convecção forçada) utiliza
microventilador, ou motor ventilador, cuja principal vantagem está no aumento da capacidade
de trocar calor pela movimentação do ar forçado pelo ventilador sobre o
condensador.
Entendido o mecanismo de troca de calor, o processo de condensação do
fluido refrigerante pode ser divido em três partes que são sequenciais:
1. Resfriamento do gás superaquecido para a temperatura de condensação
Esse processo é caracterizado pela troca de calor com o meio ambiente
externo ao condensador que resulta no abaixamento da temperatura do
fluido refrigerante. Durante a compressão, as temperaturas na saída do
compressor na tubulação de descarga podem chegar a patamares em torno de
100°C em alguns casos. Para que haja a condensação, é preciso que o gás
se resfrie até atingir a temperatura de condensação, que varia de
acordo com a pressão de descarga. Quanto maior for a pressão de
descarga, maior será a temperatura de condensação. A partir do momento
em que o fluido atingir tal temperatura, começa-se o processo de
condensação.
2. Condensação do fluido refrigerante
Durante o processo de condensação o fluido se encontra na temperatura
de saturação referente à pressão de descarga. Nesse ponto, toda a troca
de calor do fluido refrigerante com o meio ambiente resulta na
condensação do gás, tornando-o líquido. Esse processo libera grande
quantidade de calor para o meio ambiente, e é fundamental para o sistema
de refrigeração. Quando todo o gás se torna líquido, inicia-se uma nova
fase no processo de condensação, que é o sub-resfriamento do líquido
refrigerante.
3. Sub-resfriamento do fluido refrigerante
Após o processo de condensação, o líquido continua trocando calor com
o ambiente. Mas agora a troca gera alteração na temperatura do líquido,
fazendo com que ele se resfrie. Essa troca é realizada até o momento em
que o fluido refrigerante passa pelo filtro secador e entra no
dispositivo de expansão (tubo capilar ou válvula de expansão).
fonte (http://www.clubedarefrigeracao.com.br/downloads/condensador)
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Forte abraço,
Gabriel Carvalho
Consultor de equipamentos VRF, climatização e refrigeração residencial.
