O Ciclo de Refrigeração
Os ciclos de refrigeração, isto é, ciclos termodinâmicos de fluidos refrigerantes em equipamentos frigoríficos por compressão de vapor, são adequadamente representados
Diagrama de Mollier (P x h) para o refrigerante 22 (Freon 22)
Observe, no diagrama de Mollier, as regiões de líquido sub-resfriado, à esquerda de x = 0, de vapor úmido, 0 < x =" 1.
O ciclo de compressão de vapor é o mais utilizado em equipamentos frigoríficos para produção de frio: para conforto térmico ambiente e para resfriamento e congelamento de produtos.
Frigorífico de produtos por compressão de vapor por expansão direta
O esquema acima representar um sistema frigorífico para produtos: os ovos estão na câmara frigorífica, que é mantida à temperatura baixa pela troca de calor que ocorre no evaporador. O evaporador é um trocador de calor (no caso, de tubos aletados) que resfria o ar que circula na câmara, movimentado pela ação do ventilador. No evaporador ocorre a evaporação do fluido refrigerante, idealmente um processo isobárico (na realidade, com pequena variação de pressão). Ainda no interior da câmara, próximo do evaporador, está o dispositivo de expansão (a válvula termostática). Este então é um dispositivo frigorífico de expansão direta: a expansão ocorre no ambiente a ser resfriado. No exterior da câmara estão o compressor e o condensador (e outros dispositivos auxuliares, como o vaso acumulador e o filtro). Esse é exatamente o esquema de uma geladeira comum, por compressão de vapor.
Outras possibilidades de sistemas frigoríficos (geladeiras, condicionadores de ar, resfriadores diretos e indiretos, etc) são as de ciclo de gás (não há mudança de fase), absorção (veremos rapidamente mais à frente) e a de efeito Peltier (há alguma informação sobre o efeito Peltier no texto de temperatura em
Veja um sistema indireto: o ambiente (ou processo) será resfriado ou condicionado for um fluido secundário, isto é, um fluido de transferência que não é o refrigerante com o qual opera o ciclo. No caso, figura abaixo, o fluido de trabalho é resfriado pelo refrigerante no evaporador e “transporta o frio” para o ambiente adequado. Um tal sistema é conhecido no meio técnico como “chiller”, do inglês, isto é, um resfriador.
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