SISTEMAS MULTIPRESSÃO

O sistema multipressão é um sistema de refrigeração, por compressão de vapor, que possui dois ou mais níveis de baixa pressão

A capacidade e a eficiência de um sistema de refrigeração diminuem rapidamente quando: Aumenta-se a diferença entre as temperaturas de sucção e descarga do compressor Abaixa-se a temperatura do evaporador As perdas verificadas são devidas à: Rarefação dos vapores aspirados quando o evaporador atinge baixas temperaturas. Elevação da temperatura de descarga do compressor associada ao aumento da relação de compressão. Quando a aplicação envolver temperaturas de evaporação muito baixas, i.e., - 20 o C, deve-se considerar a utilização de um sistemas multipressão.

Para grandes diferenças de temperaturas; Alta relação de pressão: reduz o rendimento volumétrico; resulta em altas temperaturas de descarga; É usual a compressão por estágios, nos seguintes limites: 01 estágio até -20 (a -25) o C: 02 estágios entre -35 o C e -70 o C 03 estágios menor que -70 o C

Separador de Líquido

Separador-Resfriador de Líquido 1

Resfriamento entre Estágios

Resfriamento entre Estágios Pressão Intermediária: P P P i a d

Temperatura de Descarga Temperatura de Condensação de 30 o C

Sistema com resfriador intermediário

Sistema com separador de líquido - resfriador intermediário e calor economizador trocador de Condensador O economizador nem sempre é utilizado

Sistema com resfriador de líquido - resfriador intermediário e trocador de calor economizador Condensador O economizador nem sempre é utilizado

Sistema multipressão com separador de líquido e resfriador intermediário Sistema operando com amônia (Vilter Manufac. Co)

Exemplo de sistema multipressão com dois estágios

Balanço de massa e energia para o separador de líquido de baixa Balanço de massa m m 7 1 Balanço de energia m7 h8 m8 h8s m1 h1 m8 h8e h h 8s 8e m1 m8 h 1 h 8

Balanço de massa e energia para o evaporador de baixa Balanço de energia Q m h h B o 8 8s 8e Do balanço de energia para o separador de líquido de baixa h h 8s 8e m1 m8 h 1 h 8 Logo: m 1 h Q o B h 1 8

Balanço de massa e energia para o separador de líquido de alta Balanço de massa m m m m m m m 3 7 1 7 7 3 2 m1 m7 Balanço de energia m h m h m h m h m h m h 3 6 7 7s 1 2 7 7e 7 7 3 3 mas h h h 7 7e 8 logo m 3 h h m h h m h h 1 2 8 7 7s 7e 3 6

Balanço de massa e energia para o evaporador de alta Q m h h ou m oa 7 7s 7e 7 h 7s Q oa h 7e Logo: m 3 m h h Q 1 2 8 o A h h 3 6

Balanço energia nos compressores Compressor de Baixa W m h h CB 1 2 1 Compressor de Alta W m h h CA 3 4 3

Dois (ou mais) evaporadores & um compressor A menor temperatura deve estar dentro dos limites estabelecidos anteriormente

Dois (ou mais) evaporadores + Um compressor A menor temperatura deve estar dentro dos limites estabelecidos anteriormente

Dois evaporadores & dois compressores

Sistemas em Cascata

Sistema em Cascata com CO2 (na baixa) e NH3 (na alta)

Sistema em Cascata com CO2 (na baixa) e NH3 (na alta) Custo ConsumoEnergia 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 NH3 - Simples Estágio Cascata CO2/NH3 NH3 - Duplo Estágio Comparação Entre Sistema de Simples e Duplo Estágio com NH3, e Sistema em Cascata com CO2/NH3

Sistema frigorífico típico de supermercados (Multiplex) O uso de múltiplos compressores em paralelo pode ser um método de controle de capacidade bastante eficiente

Sistema frigorífico típico de supermercados (Multiplex) Particularmente vantajosos para sistemas que apresentam grande variação de carga Supermercados => redução da necessidade de frio da instalação a até 10% da nominal.

Compressores Operando em Paralelo (retorno de óleo) Separador de óleo comum e equalização Separador de óleo individual e equalização

Compressores Operando em Paralelo (retorno de óleo) Separador Comum e controle de nível de óleo Separador Individual e controle de nível de óleo

Sistemas de Refrigeração Indiretos Tendem a melhorar a eficiência do sistema primário. Proximidade dos compressores com o trocador de calor intermediário Possibilidade de subresfriar o refrigerante primário com o fluido secundário (salmoura) Utilização do fluido intermediário, levemente aquecido para descongelar os trocadores de calor (serpentinas de resfriamento).