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Refrigeração (Refrigeração é o processo de mover calor de um local para…

- - - - COMPONETES
        
        COMPRESSOR: Aspira o refrigerante do evaporador, realiza a compressão do fluido incrementado a pressão e direciona o refrigerante para o condensador.
        
        Os compressores alternativos são construídos em distintas concepções,destacando-se entre elas os tipos aberto, semi-hermético e hermético (selado).
        ABERTO:
        o eixo de acionamento atravessa a carcaça, sendo,
        portanto, acionado por um motor exterior.O emprego de um selo de vedação deve ser previsto a fim de evitar fuga de gás refrigerante ou penetração de ar externo quando a pressão for menor que a atmosférica. O compressor aberto é usado em instalações de amônia, podendo também operar com compostos halogenados.
        
        SEMI-HERMÉTICO:
        a carcaça exterior aloja tanto o compressor
        propriamente dito quanto o motor de acionamento.Nesse tipo, que opera com compostos halogenados, o refrigerante entra em contato com o enrolamento do motor, resfriando-o. Esse compressor deve sua denominação ao fato de permitir a remoção do cabeçote, tornando acessível o compressor (válvulas, pistões, etc.) ou motor.
        
        Os compressores herméticos são semelhantes aos semi-herméticos, destes diferindo pelo fato de ter uma carcaça totalmente blindada, onde o motor e conjunto de compressão estão encerrados num só corpo impedindo o acesso interno . Isto resulta na redução de tamanho da carcaça e elimina o problema de vazamento com o uso de um selo mecânico.
        
        O compressor de pistão rolante, possui apenas uma palheta, atuada por uma mola, que divide as câmaras de sucção e descarga. O eixo de rotação (O) é excêntrico ao eixo do rotor (O’), mas coincide com o eixo do cilindro. A selagem entre as regiões de alta e baixa pressão deve ser realizada na linha de contato entre a pá e o rotor e entre a pá e a sua ranhura. Portanto, elevadas tolerâncias devem ser mantidas para evitar folgas nesses locais. o compressor apresenta apenas uma válvula, a de descarga. Enquanto a descarga acontece, o volume na sucção é preenchido pelo vapor proveniente do evaporador. No compressor de pistão rolante, o volume na sucção já está completamente preenchido de vapor durante o final da descarga e o volume residual presente na descarga mistura-se com o vapor que está sendo comprimido.
        
        No compressor de palhetas deslizantes, a selagem entre as regiões de alta e baixa pressão ocorre nas linhas de contato entre as pás e o cilindro e entre as pás e as ranhuras. Pelo fato de apresentar múltiplas palhetas, forma múltiplas câmaras de compressão onde cada uma representa uma fração da diferença de pressão total do compressor. Não há necessidade de que o rotor tenha contato com o cilindro, mas as folgas radiais devem ser reduzidas ao mínimo para que o vapor comprimido não penetre no lado de sucção. Ao contrário do que acontece no compressor de pistão rolante, não há necessidade de molas para comprimir as palhetas contra o cilindro, pois operando com altas velocidades as palhetas são arremessadas pela ação da força centrífuga para fora. Esse compressor não necessidade de válvulas de sucção ou descarga, pois a entrada e saída do vapor são controladas por arranjos geométricos.
        
        O compressor scroll, possui duais espirais sendo uma fixa e outra móvel, acionada por um eixo excêntrico. As principais características desse compressor são: Ausência de válvulas de sucção e descarga; Baixo ruído e vibração; Compacto e leve; Alta confiabilidade; Alta eficiência (não possui espaço nocivo).
        
        O processo de compressão do compressor scroll, o refrigerante é comprimido pela interação entre uma espiral móvel e uma fixa. O refrigerante entra através de uma das aberturas externas. Na continuação do giro da espiral móvel a abertura externa é fechada e, com o seu movimento, o refrigerante é comprimido através da redução de seu volume. A condição de descarga é atingida quando o refrigerante atinge a região central do compressor.
        
        O compressor tipo parafuso, consiste de dois rotores, um macho e um fêmea, montados em rolamentos para fixar sua posição dentro de uma carcaça, com elevadas tolerâncias. Esse compressor foi inventado por Lysholm nos anos 30 do século passado, mas só foi utilizado em sistemas de refrigeração 20 anos depois. O motor de acionamento é geralmente conectado ao rotor macho, acionando o rotor fêmea através de um filme de óleo lubrificante. Para aplicações de baixa e média pressão, como na refrigeração industrial, o rotor macho possui quatro a cinco lóbulos enquanto o rotor fêmea possui seis ou sete lóbulos. Como características principais desse compressor, citam-se: Alta eficiência volumétrica, pois não há espaço nocivo; Baixa temperatura de descarga (entre 60 a 80 °C), obtida através da injeção de óleo na câmara de compressão; Menor número de componentes; Ausência de válvulas de sucção e descarga; Baixo ruído; Menor vibração.
        
        CONDESADOR
        
        O condensador é o elemento do ciclo de refrigeração responsável por transferir o calor do sistema para o ar ou água para uma combinação dos dois, conhecido como condensador evaporativo. O calor é absorvido pelo evaporador e deslocado até o condensador pelo compressor. São identificador de acordo com o fluido para o qual se transferem calor.
        
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- - - - No compressor só há um fluxo de entrada e um de saída. Vamos desprezar a variação das energias cinética e potencial entre a entrada e saída do compressor; e vamos admitir que o processo de compressão é adiabático e reversível, isto é, é isoentrópico. Assim, se o processo ocorre em regime permanente e se W é o trabalho realizado sobre o VC, tem-se:
        
        Os estados termodinâmicos geralmente são dados em função da pressão de evaporação, considerando o estado de entrada como vapor saturado, x=1 e a saída considerado o processo a mesma entropia e na pressão de condensação:
        
        No condensador o processo é definido como sendo um processo isobárico, de forma que o processo está em regime permanente, o trabalho é somente o de escoamento (incluído na entalpia), o fluxo de entrada e o fluxo de saída são iguais e as variações de energia cinética e potencial são desprezíveis, sendo assim tem-se:
        
        Os estados termodinâmicos na entrada é o mesmo do compressor e na saída é função da pressão de condensação e definido como liquido saturado, x=0.
        Na válvula de expansão o fluxo de massa de entrada é igual ao de saída, despreza-se as energias cinéticas e potenciais e o trabalho e calor são considerados nulos:
        
        Os estados termodinâmicos entrada é o de saída do condensador e na saída é definido pela pressão de evaporação e entalpia de entrada no dispositivo de expansão.
        
        No evaporados o processo é definido como sendo um processo isobárico, de forma que o processo está em regime permanente, o trabalho é somente o de escoamento (incluído na entalpia), o fluxo de entrada e o fluxo de saída são iguais e as variações de energia cinética e potencial são desprezíveis, sendo assim tem-se:
        
        Os estados termodinâmicos na entrada é o mesmo da válvula de expansão e na saída define-se a condição de vapor saturado, x=1, na pressão de evaporação.
        Na refrigeração o objetivo é a remoção de calor. Desta forma a eficiência do ciclo de refrigeração, definida como Coeficiente de Performance - COP, é definido como sendo a razão entre o calor retirado e o trabalho realizado
        
        Ciclo termodinâmico real
        
        No processo de compressão ocorrem perdas de energia no compressor e o mesmo perde uma pequena quantidade de calor ao meio ambiente. O processo real deixa de ser isoentrópico.
        Este efeito é observado considerando o rendimento do compressor por meio da seguinte expressão: