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Sistemas de Refrigeração

As aplicações de refrigeração podem ser reunidas dentro de 06 categorias gerais:

1. refrigeração doméstica2. refrigeração comercial3. refrigeração industrial4. refrigeração marítima e de transporte5. condicionamento de ar de conforto e6. condicionamento de ar industrial

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Refrigeração Doméstica

� É extensão um tanto limitada, abrangendo principalmente a fabricação derefrigeradores de uso doméstico e congeladores caseiros

� Número de unidades em serviço é muito grande

� São geralmente pequenas em tamanho, tendo potências nominais entre 1/20 e ½ CV

� Tipo fechado hermeticamente

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Refrigeração Comercial

� Refrigeração usada pelas lojas de varejo, restaurantes, hotéis e locais dearmazenamento, exposição, beneficiamento e distribuiçãode mercadorias perecíveis detodos os tipos

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Refrigeração Industrial

� A divisão entre Refrigeração Comercial e Industrial não é definida claramente pois sãomuito próximas

� As aplicações industriais são maiores que as comerciais em tamanho

� Tem a característica marcante de requererem um engenheiro de operação

� São fábricas de gelo, grandes instalações de empacotamentode gêneros alimentícios,cervejarias, fábricas de laticínios, instalações de borrachas, etc

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Refrigeração Marítima ede Transporte

Refrigeração Marítima

� Refere-se à refrigeração a bordo de embarcações marítimas

� Por exemplo, refrigeração para barcos de pesca e paraembarcações de transporte de carga perecível, assim como paraos navios de armazenamento

Refrigeração de Transporte

� Relaciona-se com equipamentos de refrigeração quando éaplicada a caminhões e a vagões ferroviários refrigerados

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Refrigeração para Condicionamento de Ar

� Refere-se à condição do ar em algum espaço ou áreadesignada

� Envolve controle não somente da temperatura do espaço,mas também da umidade do espaço e do movimento do ar aolongo de sua filtragem e purificação

� São de02 tipos

� de Conforto: principal função o condicionamento de ar para o conforto humano

� Industrial : qualquer condicionamento de ar que não tenha como seu objetivo principal o condicionamento de ar para o conforto humano

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Split System

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Sistemas de Refrigeração

Os sistemas de refrigeração industriais ainda podemserdivididos em:

1. Sistemas de Expansão Indireta e2. Sistemas de Expansão Direta

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Sistema de Expansão Indireta

Muito utilizados emsistemas de condicionamento de arVantagens:

• Minimizamproblemas como:

1. manutenção trabalhosa;

2. dificuldade de monitoramento do funcionamento e

3. o impacto visual de condensadores expostos.

• Instalação simplificada

• Custos operacionais menores

• Ausência de controles de temperaturas nos sistemas deresfriados

• Aumento da eficácia dos trocadores de calor

• Reduçãodaquantidadederefrigerante

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Sistema de Expansão Indireta

Desvantagens:

• Maior espaço na central térmica para instalação dos chillers

• Maior cuidado no isolamento térmico das tubulações de congelados

• Maior consumo de energia dependendo da temperatura em que os fluidos irão trabalhar

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Sistema de Expansão Indireta

Princípio de Funcionamento

1. em uma casa de máquinas, umequipamento de resfriamento delíquido (conhecido como chiller)refrigera água

2. a água (ou outro líquido) ébombeada através de uma redehidráulica

3. na rede hidráulica sãoconectados trocadores de calor(fan-coil)

4. os fan-coil provocama troca decalor entreo ambiente(processo)e

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Sistema de Expansão IndiretaFan-Coil

• É formado por umventilador e aserpentina de água gelada.

• Na maioria dos projetos no Brasila água resfriada chega ao fan-coilna temperatura de 7ºC, deixando-aa 12ºC e retornando ao resfriadorde líquido (chiller)

• O fan-coil deve ser selecionadopelo fabricante, comas seguintesinformações:

1. temperatura de entrada de água;

2. temperatura de saída de água;

3. carga térmica sensível do ambiente;

4. carga térmica latente do ambiente;

5. razão de renovação de ar externo;

6. condições de temperatura e umidaderelativadoarexterno;

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Sistema de Expansão Direta

• nas instalações de refrigeração industrial por expansãodireta não existe umpadrão, cabendo ao projetistaselecionar umtipo de sistema

• Dois sistemas destacam-se no meio:

1. Sistemas de Simples Estágio

2. Sistemas de Duplo Estágio.

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Sistema de Expansão Direta

Simples Estágio

• são aplicados, geralmente, eminstalações onde atemperatura de evaporação esteja acima de –30ºC.

• Abaixo disso, a alta temperatura de descarga do refrigerantee o alto consumo de energia necessário, tornama alternativade comprimir o fluido refrigerante emdois estágios.

01 temperatura evaporação

02 temperaturas evaporação

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01 temperatura evaporação

02 temperaturas evaporação

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Sistema de Expansão Direta

Duplo Estágio

• quando se deseja obter uma temperatura de evaporaçãoinferior a –30ºC

• duplo estágio é umsistema onde o refrigerante é aspiradopor 02 compressores que atuamemsérie

• Para se obter líquido no segundo estágio é utilizado umresfriador intermediário

• Ele atua comum condensador para o estágio de baixatemperatura e como umevaporador para o estágio de alta

• o compressor de baixa aspira o refrigerante do evaporador e o compressor de alta aspira do resfriador intermediário.

• O compressor de baixa trabalha com a mesma pressão na descarga que o compressor de alta, essa pressão é

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Sistema de Expansão Direta

Duplo Estágio

Vantagens

• o consumo de energia do sistema diminui, tendo emvistaque a potência total (dos 02 compressores somados) paracomprimir emduas etapas é menor que se utilizássemosapenas umcompressor;

• evita que a temperatura do refrigerante na descarga docompressor aumente muito

• ocorre para baixas pressões de sucção, acarretando diversosproblemas tais como superaquecimento do compressor(principalmente nos cabeçotes).

• esse superaquecimento pode causar uma carbonização doóleo lubrificante (se acumulanasválvulasde descargado

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Sistema de Expansão Direta

Duplo Estágio

Sistema Simplificado

Frigorífico Cotripal

20Reservatório LíquidoCompressor de Baixa Compressor de Alta

Separador de Líquido de Alta

Condensador Evaporativo

Evaporador

Separador de Líquido de Baixa

Bombas