Ar Condicionado e Refrigeração Ciclos de Refrigeração

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1 CICLOS DE REFRIGERAÇÃO Os ciclos mais usados, na seqüência, são: Ciclo de refrigeração por compressão de vapor Ciclo de refrigeração por absorção O ciclo é constituído dos seguintes processos sucessivos: Universidade compressão Santa de vapor Cecília Santos / SP

2 Ciclos por compressão de vapor compressão de vapor - o compressor transfere potência ao vapor vindo do evaporador; - o vapor vindo do compressor é resfriado trocando calor com ar ou água no condensador provocando sua condensação (respectivamente condensação a ar ou condensação a água); - o líquido na saída do condensador entra num dispositivo de expansão (válvula termostática ou tubo capilar) onde perde pressão e conseqüentemente sua temperatura abaixa muito; - o líquido em baixa pressão e muito frio retira calor do ar ou da água no evaporador, e este calor recebido provoca sua evaporação. Observar: a) 1ª Lei da Termodinâmica (eq. da conservação de energia): Compressor: W CP = m R. (h 2 -h 1 ) Condensador: Q H = m R Universidade. (h 2 h 3 ) Santa Cecília Santos / SP Expansão: Δh = 0 Evaporador: Q L = m R. (h 1 h 4 ) b) A carga térmica deve corresponder ao calor Q L c) COP R = Q L / W CP d) COP BC = Q H / W CP Ciclo de compressão de vapor ideal no diagrama de Mollier

3 Observar: a) ΔTsup = superaquecimento b) ΔTsub = subresfriamento Ciclo de compressão de vapor real no diagrama de Mollier Exercício Os seguintes dados foram coletados de um condicionador de ar que opera com R134a: Pressões lidas em manômetros: sucção = 1bar ; descarga = 19bar Obs.: Universidade Pressão absoluta Santa = Pressão Cecília manométrica Santos + Pressão / SP atmosférica Temperatura na sucção = 5 C Temperatura na descarga = 90ºC Temperatura na linha de líquido = 30ºC Mostre o ciclo no diagrama P x h Calcule o superaquecimento Calcule o subresfriamento 38

4 Diagrama Pressão x Entalpia 16 Um ciclo de refrigeração opera com um condensador, uma válvula de expansão e um evaporador (onde é gerado o frio), e fechando o ciclo o vapor de baixa pressão que sai do evaporador deve ser transformado em vapor de alta pressão Universidade para entrar Santa no condensador. Cecília Santos / SP No sistema de compressão de vapor essa transformação é obtida com um compressor. No sistema de absorção isso ocorre da seguinte forma: primeiro ocorre a absorção do vapor de baixa pressão por um líquido absorvente apropriado, processo que ocorre no absorvedor com retirada de calor. A seguir a pressão deste líquido é elevada com uma bomba, e o passo final é liberar o vapor do líquido absorvente por adição de calor. No final deste ultimo processo o vapor liberado está em alta pressão e entra no condensador.

5 O ciclo é constituído dos seguintes processos sucessivos: Universidade aumento da Santa pressão Cecília do vapor Santos / SP. aumento da pressão de vapor - No absorvedor o líquido fraco absorve o vapor vindo do evaporador calor. - Uma bomba eleva a pressão do líquido (forte) levando-o até o gerador. - Fornecendo-se calor ao gerador, ocorre a liberação de vapor do líquido forte. O vapor, agora em alta pressão, vai para o condensador e o líquido (que se tornou fraco) retorna ao absorvedor perdendo pressão através de uma válvula. Imagem obtida em

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