O documento descreve diferentes tipos de condensadores usados em sistemas de refrigeração industrial, incluindo condensadores resfriados a ar, resfriados por água com torre de resfriamento, e evaporativos. Os condensadores removem o calor do fluido refrigerante após a compressão, permitindo que o ciclo continue. A escolha do tipo depende de fatores como disponibilidade de água e temperatura ambiente.

1. Refrigeração industrial
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Condensadores
O condensador é o trocador de calor por onde se rejeita o calor do sistema frigorífico.
Este é o calor absorvido no evaporador mais o calor correspondente ao trabalho
fornecido pelo motor ao compressor.
Ao retirar o calor do fluido refrigerante proveniente da descarga do compressor, com
alta temperatura e alta pressão, ocorre a condensação daquele fluido refrigerante,
mantendo-se o ciclo fluido refrigrerante fechado.
Tipos
O condensador rejeita calor para um meio de resfriamento, que absorve esse calor.
Em refrigeração industrial os meios de resfriamento de condensadores mais comuns
são o ar e a água.
Em função do meio de resfriamento usado, os condensadores classificam-se
basicamente em três tipos:
• Resfriados por água;
• Resfriados por ar;
• Evaporativos.
Os condensadores resfriados por ar são pouco usados em refrigeração industrial que
utilizam amônia como fluido refrigerante, especialmente no Brasil, devido às altas
temperaturas de condensação.
Atendendo apenas a este aspecto, o condensador mais interessante é o condensador
evaporativo e os resfriados por água. Desconsidera-se o uso de água perdida por não
ser aconselhável por motivos econômicos ou ecológicos.

2. Refrigeração industrial
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Resfriado a ar
É o condensador mais utilizado nas instalações de refrigeração. Trata-se de um tubo
com aletas em seu exterior, as quais dissipam o calor ao ambiente, à exceção das
unidades domésticas que por serem muito pequenas permitem que a circulação do ar
se faça por convecção natural, nas instalações maiores se faz necessário a instalação
de um ou mais ventiladores para forçar a circulação de grandes quantidades de ar no
interior das aletas e assim realizar a condensação do vapor refrigerante.
Os condensadores resfriados por ar são fáceis de instalar, de baixo custo de
manutenção, não requerem água e não apresentam perigo de congelamento em
tempo frio. Todavia é necessário um suprimento adequado de ar fresco e o ventilador
pode criar problemas de ruído em grandes instalações. Em regiões muito quentes a
temperatura relativamente elevada do ar ambiente pode produzir pressões de
condensação elevadas; entretanto, se a superfície de troca de calor do condensador
for adequada pode ser utilizado satisfatoriamente com muito êxito durante muitos anos
em áreas quentes e secas onde a água é escassa. Em função do incremento na
escassez de água em áreas densamente habilitadas, o emprego de condensadores
refrigerados por ar aumentará sem dúvida no futuro.
Condensador a ar
Quando o espaço o permite, os condensadores podem ser fabricados com uma fileira
de tubos, todavia, para obter um tamanho mais compacto, se constroem normalmente
com uma área frontal relativamente pequena e várias fileiras de tubos sobrepostos à
largura. O ar ao ser forçado através do condensador absorve calor e eleva sua
temperatura. Por conseqüência, diminui a eficácia de cada fileira subseqüente na
serpentina, de todo modo, são freqüentemente empregadas serpentinas de até oito
fileiras de profundidade.
As hélices de sucção são normalmente projetadas para uma distribuição uniforme de
ar aumentando a eficácia do condensador.

3. Refrigeração industrial
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A maioria dos sistemas de refrigeração resfriados por ar que funcionam em baixas
temperaturas de ambiente e são suscetíveis à deterioração devido a pressões de
descarga anormalmente baixas, a menos que se estabeleçam meios adequados para
manter normal a pressão de descarga. Isto ocorre especialmente em unidades de
veículos refrigerados, estacionados no exterior de garagens sem calefação. Em
sistemas de refrigeração ou sistemas de condicionamento de ar montados em telhados
ou em qualquer sistema exposto a baixa temperatura ambiente. A capacidade dos
dispositivos de controle de refrigerante (válvulas de expansão, tubos capilares, etc)
depende da diferença de pressão através do dispositivo. Dado que estes são
selecionados para a capacidade desejada com pressões de funcionamento normais, a
baixa pressão de descarga reduz a diferença de pressão através da válvula de
expansão ou tubos capilares, e pode motivar um fluxo de refrigerante insuficiente,
causando uma má alimentação de refrigerante ao evaporador e produzindo gelo na
serpentina evaporadora em aplicações de condicionamento de ar. A baixa velocidade
do refrigerante e a baixa pressão do evaporador permitem que o óleo se ausente e
fique contraído nele, motivando em certas ocasiões a escassez de óleo no cárter do
compressor.
Podem-se projetar sistemas empregando o princípio da inundação parcial do
condensador com refrigerante líquido para reduzir a capacidade de condensação. Com
alguns destes sistemas se obtém pressões de condensação muito estáveis, mas
geralmente requer um grande aumento na carga de refrigerante que pode produzir
problemas no funcionamento do sistema. A restrição do fluxo de ar no condensador por
meio de dampers é também um meio efetivo para controlar a pressão de condensação.
Partir e parar o ventilador do condensador através de um controle sensível, geralmente
um termostato ou pressostato também são utilizados para o controle de condensação.
Resfriados por água com torre de resfriamento
Quando encontra disponível água de condensação adequada a baixo custo, são
preferíveis os condensadores resfriados por água, pois resultam em pressões de
condensação mais baixas e, é possível um melhor controle da pressão de descarga. A
água, especialmente de mananciais, é geralmente muito mais fria que a temperatura
do ar durante o dia.

4. Refrigeração industrial
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Quando se utilizam torres de resfriamento, a temperatura da água de condensação
pode ser baixada a um ponto muito próximo à temperatura ambiente do bulbo úmido,
isto permite a continua recirculação da água de condensação e reduz o consumo desta
ao mínimo.
Sistema de condensadores com torre de resfriamento
Os condensadores resfriados por água podem ser muito compactos pelas excelentes
características de transferência de calor que possui a água. Utilizam-se diversos tipos
de construção:
• Shell and tube (Casco e tubo);
• Vertical;
• Horizontal;
• Shell and coil (casco e serpentina);
• Tube in tube (duplo tubo);
• Placas;
• Especiais (espiral e outros).
Condensadores shell and tube (casco e tubo)
Cobrem uma faixa de carga térmica e podem ser usados com qualquer fluido
refrigerante dependendo dos materiais usados.
A água circula no interior dos tubos e o fluido refrigerante condensa no exterior.

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Condensador casco e tubo
Os condensadores mais usados são os horizontais. Os verticais são usados onde há
falta de espaço ou se a água do processo é suja. Neste caso o lado da água é aberto o
que possibilita a limpeza mesmo em funcionamento.
Do lado do gás, usam-se chicanas para obrigar um maior contato com a superfície de
troca que não permite a passagem direta do gás entre a entrada e a saída, sem
condensação.
Com amônia, como o coeficiente de transmissão de calor é elevado, usam-se tubos
lisos e com os fluidos refrigerantes halogenados, o coeficiente de transmissão é menor,
usam-se tubos com superfícies exteriores estendidas. Pequenas aletas de diversas
formas aumentam a eficiência da troca de calor. As mais vulgares são aletas
helicoidais feitas no próprio tubo com alturas que podem chegar a 1,5mm.
O material utilizado é, normalmente, aço para amônia e cobre para os halogenados e
construtivamente se apresentam em duas variantes:
• Duas tampas com separação de fluxo de liquido e os tubos retos ligando as
tampas;
• Uma tampa com forma de tubos em U fixados nessa tampa;
O primeiro modelo é o mais usual e o coeficiente global de transmissão de calor, em
condições normais é de:
• 0,87 a 1,28 Kw/m2
K (750 a 1100 Kcal/hm2
ºC) para amônia com tubos de aço lisos;
• 0,58 a 081 Kw/m2
K (500 a 700 Kcal/hm2
ºC) para amônia com tubos de cobre com
aletas helicoidais externas;
• É recomendado fazer tratamento de água nestes condensadores.

6. Refrigeração industrial
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Condensadores shell and coil (casco e serpentina)
São constituídos por uma serpentina ou grupos de serpentinas dentro de um casco.
A água circula dentro dos tubos e o fluido refrigerante se condensa dentro do casco no
lado exterior aos tubos.
Condensador casco e serpentina
Geralmente são utilizados para pequenas capacidades, não ultrapassando, em geral,
50Kw (43000Kcal/h). Não são usados em refrigeração industrial, salvo casos
especiais. Este tipo de condensador geralmente requer um rigoroso controle na
qualidade da água da torre de resfriamento, sendo o mesmo instalado filtro para a
água, pois a manutenção dos tubos é muito dificultada.
Condensadores tube in tube (duplo tubo)
São constituídos por um ou mais conjuntos de dois tubos, um dentro do outro.
O fluido refrigerante pode condensar dentro do tubo ou no espaço anular entre os dois
tubos, circulando a água no espaço anular ou dentro do tubo, respectivamente.
Seu uso em refrigeração industrial se da somente em casos especiais, pois atendem
uma pequena capacidade frigorífica, entretanto tende a consumir um menor volume de
água da torre de resfriamento, proporcionando um menor consumo de energia no
bombeamento.
Deva-se também ter cuidados na qualidade da água que circula no interior dos tubos,
pois a limpeza devera ser do tipo circulação de fluido químico, pois o acesso para
limpeza é nulo.

7. Refrigeração industrial
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Condensadores de placas
São chamados de trocador de calor a placas e podem ser utilizados tanto como
evaporador ou como condensador diferindo-se seus componentes e pressões de
trabalho. Em todos os casos são constituído por placas de aço inox (ou outro material
em casos especiais), de pequena espessura (0.4 a 0.8mm) e corrugadas. As placas
são montadas paralelamente umas às outras com afastamento de 1.5 a 3.0mm.
A água e o fluido refrigerante circulam em espaços alternados cruzando os seus fluxos
e trocando calor por condução.
Estão sendo cada vez mais utilizados, devido ao seu alto coeficiente global de
transmissão de calor: 2500 a 4500 W/m2
ºC (2150 a 3870Kcal/m2
ºC, porém ainda não
são muito usados em refrigeração industrial).
Apresenta-se em dois tipos: placas soldadas (brasada para os fluidos refrigerantes
halogenados) e placas soldadas a laser, montadas em estrutura metálica, para amônia.
O segundo tipo tem a vantagem de poder ser aumentado por simples inclusão de mais
placas.
Condensadores evaporativos
O condensador evaporativo é como a combinação de um condensador resfriado por
água e uma torre de resfriamento de água. Ou, visto de outra maneira, a combinação
de um condensador resfriado a ar e um resfriado à água em que o calor é absorvido
pela água evaporando–se no ar.
Os condensadores evaporativos são freqüentemente utilizados quando se desejam
temperaturas de condensação inferiores às que podem obter-se com condensadores
resfriados por ar e onde o suprimento de água não é adequado para uma utilização
intensa.
O vapor do refrigerante quente flui através de tubos dentro de uma câmara com
borrifadores de água onde através do borrifamento desta, produz a evaporação da
mesma quando entra em contato com os tubos da serpentina de refrigerante e a
condensação do fluido refrigerante no interior da serpentina.

8. Refrigeração industrial
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A água que se expõe ao fluxo de ar em uma câmara com borrifadores se evaporará
rapidamente possibilitando a troca de calor do tipo sensível e latente. O calor latente
requerido para o processo de evaporação se obtém mediante uma redução no calor
sensível e, por conseguinte da água.
Uma câmara de evaporação com borrifadores pode reduzir a temperatura do bulbo
úmido do ar possibilitando uma maior eficiência na troca de calor.
Condensador evaporativo
A temperatura de bulbo úmido do ar é um termo utilizado no condicionamento de ar
para descrever a mínima temperatura que pode ser obtida mediante o processo de
evaporação. O termo temperatura de bulbo úmido se deriva do fato que um
termômetro de mercúrio de bulbo, exposto a temperatura ambiente, indica o bulbo
seco ou a temperatura ambiente, enquanto que se uma mecha umedecida com água é
colocada em torno do bulbo de mercúrio e se expõe a um rápido movimento de ar, a
temperatura indicada pelo termômetro será a temperatura do bulbo úmido. A diferença
entre as leituras de bulbo seco e úmido é determinada pela evaporação da superfície
úmida da mecha e esta é proporcional ao conteúdo de umidade ou pressão do vapor
contido no ar.
A temperatura do bulbo úmido é sempre inferior que a temperatura do bulbo seco e,
para um bulbo seco dado, quanto menor seja o conteúdo da umidade do ar, menor
será a temperatura do bulbo úmido.

9. Refrigeração industrial
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Considerando-se que o resfriamento se realiza mediante a evaporação de água, o
consumo de água é unicamente uma fração da que utiliza em sistemas de resfriamento
nos quais a água depois de utilizada se descarrega para drenagem.
Os condensadores evaporativos são muito utilizados em regiões onde as qualidades
do ar são áridas e quentes proporcionando uma evaporação rápida e excelência na
troca de calor latente, reduzindo assim a área de troca e o consumo de água, pois este
condensador possibilita menor vazão de água em circulação que o condensador
resfriado à água.
Um eliminador de gotas instalado na saída do ar saturado do condensador evaporativo
pode proporcionar o arraste de água pelo ar e conseqüentemente reaproveitar mais
água no processo de recirculação.
A corrosão, incrustação e o perigo de congelamento são problemas que devem
resolver-se tanto nos condensadores evaporativos como nos de resfriamento por água,
pois podem proporcionar a destruição dos tubos internos do condensador.
Nas torres de resfriamento e nos condensadores evaporativos deve ser instalado um
sistema de drenagem contínuo para evitar a concentração de contaminantes na água
de resfriamento.
Partes expostas do condensador evaporativo
Condensadores especiais
Trata-se de condensadores para máquinas, fluidos ou processos especiais e, como tal,
não serão estudados neste presente capítulo.

10. Refrigeração industrial
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Características
As características de um condensador dependem de uma série de fatores que se
relacionam com o meio externo de troca de calor e com o meio interno que é o fluido
refrigerante que deve ser condensado a uma determinada pressão e temperatura de
condensação.
O funcionamento do mesmo depende de fatores como área de troca de calor, efeito da
temperatura de bulbo seco e bulbo úmido sobre a capacidade e tratamento de ar e
água.
Funcionamento
O funcionamento de um processo de condensação em condensadores para
refrigeração se divide em 3 zonas de transformação:
• Superaquecimento;
• Condensação;
• Subresfriamento.
Na zona de superaquecimento, a transmissão de calor se faz do gás superaquecido
para as paredes sólidas dos tubos ou placas, ou seja, processo de condução de calor
do tipo sensível.
Na zona de condensação, a transmissão de calor se faz com mudança de fase (gás-
líquido), ou seja, calor latente de condensação e a transmissão de calor por condução
por paredes sólida.
Na zona de subresfriamento, a transmissão de calor se faz por condução por paredes
sólidas e o calor rejeitado pelo líquido condensado é do tipo sensível.
Na prática, como as parcelas de superaquecimento e subresfriamento são pequenas
comparadas com a de condensação, desprezam-se as diferenças de processo e
calcula-se todo o processo como sendo zona de condensação (salvo casos especiais).

11. Refrigeração industrial
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Curvas características de zonas de condensação
Uma vez condensado o refrigerante, este pode sair pela linha de líquido sendo deste
modo necessário o emprego de um recipiente separado, ou seja, um reservatório de
líquido.
Nos circuitos onde os resfriamentos dos cabeçotes de compressores são realizados
com camisas de água, os mesmos geralmente provem dos condensadores resfriados
por água, e pode instalar-se em série ou em paralelo ao fluxo do condensador segundo
cada aplicação particular com a água dos condensadores. O emprego de conexões em
paralelo produz uma menor queda de pressão através do circuito e pode ser
necessário quanto ao aumento da temperatura da água de resfriamento que deve
manter-se no mínimo.
Uma válvula de controle de água modulada com um elemento sensível à pressão ou à
temperatura pode ser utilizada para manter as pressões de condensação dentro da
gama desejada mediante o aumento ou diminuição do fluxo de água, caso seja
necessário.
Em certas ocasiões os condensadores se deterioram pela excessiva velocidade da
água ou por cavitação nos tubos do condensador. Para evitar dificuldades de
funcionamento, deve-se ter o cuidado de seguir recomendações de instalação.

12. Refrigeração industrial
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A velocidade da água através do condensador não deverá exceder a 2,13 metros por
segundo, velocidades superiores podem produzir ”corrosão por choque”. Esta é uma
condição na qual pode produzir-se a erosão progressiva do tubo, devido a velocidade
excessiva da água que passa pela superfície interna oxidada do tubo e o desgasta em
pontos onde existem uma turbulência excessiva. Isto se inicia com uma pequena
imperfeição do tubo, em sua superfície interna, mas progressivamente se torna pior à
medida que a erosão aumenta.
Para manter a velocidade da água em um nível aceitável, quando se requer um fluxo
de água elevado, será necessário circular em paralelo ao condensador.
Supondo que se utiliza uma bomba de circulação de água, a mesma deverá instalar-se
de modo que o condensador seja alimentado do lado de descarga da bomba, se a
bomba estiver no lado de descarga do condensador, haverá um ligeiro vácuo
provocado pela sucção da bomba e por conseqüência, a água se aproximará muito
mais do seu ponto de ebulição. A combinação ou uma zona de calor localizada no
condensador junto com o aumento localizado da velocidade pode reduzir mais a
pressão, resultando em cavitação.
A cavitação é basicamente, uma condição em que uma combinação variável da
pressão e da temperatura causa uma momentânea ebulição ou conversão de água em
vapor, com o subseqüente colapso das borbulhas á medida que variam as condições e
isto pode resultar numa erosão muito rápida e destruição do tubo de água, porém,
mantendo-se uma pressão positiva no condensador se evitará que isto aconteça.
No caso em que o condensador é instalado a uma altura superior a 1,5 metros do
ponto de drenagem da água, deverá ser instalado um rompedor de vácuo ou um duto
aberto de ventilação para evitar que nos tubos de descarga se forme um vácuo parcial.
Uma conexão de descarga sem ventilar, com uma queda vertical alta poderia produzir
a cavitação de igual fissura que uma bomba de saída do condensador.
No caso de condensadores a ar, recomenda-se a instalação do mesmo em locais bem
ventilados e que favoreçam os ventos correntes, porém deve-se ter cuidado para que o
ar não seja muito poluído, pois desta forma o condensador tende a perder rendimento.
Recomenda-se verificar o tipo de ventilador se centrifugo ou axial empregado, pois
cada um produz uma vazão e certo nível de ruído e vibração. Como também a

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instalação em locais altos para favorecer o escoamento do fluido refrigerante ao
reservatório de líquido.
Áreas de troca de calor
Os dados de catálogos de fabricantes visam à seleção de um tipo de condensador em
relação à carga térmica do equipamento, entretanto é possível prever o desempenho
do condensador sob condições de projeto.
Ultrapassando as condições de catálogos e se aproximando das condições de projeto,
verificamos que o procedimento normalmente utilizado para o cálculo é a determinação
dos coeficientes de transmissão de calor em uma área de troca.
As áreas de trocas de calor são muito importantes na determinação da capacidade de
um condensador, pois irão determinar as dimensões e formatos dos condensadores de
acordo com os tipos e materiais empregados.
Para que isso seja possível necessita-se determinar a taxa de transferência de calor
por área (Kw/m²) onde a inclusão desta área de troca de calor no cálculo ira resultar
em uma capacidade de um condensador, portanto o coeficiente global de transferência
de calor é importante como mostrada na expressão:
intAUQ ∆××=
Onde:
U = coeficiente global de transmissão de calor
A = área de troca de calor
( )
( )
( ) 



















−
−
−
=∆
2
1
12
tt
tt
Ln
tt
t
c
c
in = diferença de temperatura média logarítmica.

14. Refrigeração industrial
Escola SENAI “Oscar Rodrigues Alves”134
O coeficiente global de transmissão de calor é composto de 3 partes:
• Coeficiente de transmissão de calor do fluido refrigerante para a superfície do
tubo ou placa (hr);
• Coeficiente de transmissão de calor através da parede do tubo ou placa (k);
• Coeficiente de transmissão de calor da superfície do tubo ou placa para a água
ou ar (ha).
No caso da água (ou outros fluídos não puros) ainda se considera o coeficiente de
resistência de sujidade (fouling factor) (rf):
( )








++





+





=
fa
r
rh
k
e
h
U
1
1
= para tubos ou placas sem aletas
Na prática, para evitar cálculos complicados, os fabricantes de condensadores
costumam fornecer valores de UA para diversas situações e limites de aplicação e
recomendam levar em consideração os seguintes fatores para a capacidade de
transferência de calor de um condensador:
• Superfície do condensador;
• Diferença de temperatura entre o meio resfriador e o gás refrigerante;
• Velocidade do refrigerante nos tubos do condensador. Na gama de funcionamento
comercial normal quanto maior a velocidade, melhor será a transferência de calor e
maior será a capacidade;
• Volume de fluxo do meio refrigerante sobre ou através do condensador. A
transferência de calor aumenta com a velocidade tanto para o ar como para a água,
e, no caso do ar, aumenta com a densidade;
• O material com o qual se construiu o condensador. Considerando que a
transferência de calor é diferente em materiais distintos, os metais mais eficazes
aumentarão sua capacidade;
• Limpeza da superfície de transferência de calor. A sujeira, incrustação ou corrosão,
podem reduzir a transferência de calor.
Para um determinado condensador, são estabelecidas as características físicas e, a
variável primária é a diferença de temperaturas entre o gás refrigerante e o meio ou
agente de resfriamento.

15. Refrigeração industrial
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Temperatura de condensação
A temperatura de condensação é a temperatura na qual o refrigerante se condensa
para converter-se de vapor a líquido. Esta não deverá confundir-se com a temperatura
do meio de resfriamento, posto que a temperatura de condensação deverá sempre ser
superior para que possa produzir-se a transferência de calor.
Para a condensação do vapor que flui no condensador, o calor deve sair na mesma
proporção na que entra no refrigerante. Como se mencionou anteriormente, o único
modo de aumentar a capacidade do condensador, com uma série de condições
previamente estabelecidas, consiste em aumentar a diferença de temperatura através
de suas paredes.
Considerando que um compressor alternativo é uma máquina de deslocamento
positivo, a pressão no condensador continuará aumentando até que a diferença de
temperatura entre o meio de resfriamento e a temperatura de condensação do
refrigerante seja suficientemente elevada para que se produza a transferência de calor.
Com um condensador grande esta diferença de temperatura pode ser muito pequena e
com um condensador pequeno ou no caso em que o fluxo de ar ou água do
condensador tenha sido bloqueado, as diferenças de temperatura serão muito
elevadas. Isto pode produzir altas pressões, pelo impedindo que o condensador opere
adequadamente sempre que esta em funcionamento uma unidade de refrigeração.
A temperatura de condensação e, por conseqüência a pressão de condensação, são
determinadas pela capacidade do condensador, a temperatura do meio de
resfriamento e o conteúdo de calor do refrigerante descarregado pelo compressor, que
por sua vez é determinado pelo volume, densidade e temperatura do vapor
descarregado.
Efeito da temperatura de bulbo úmido sobre a capacidade
A temperatura da água na saída da torre de resfriamento e do condensador
evaporativo depende da temperatura de bulbo úmido do ar ambiente. O mecanismo de
transferência de calor e massa dos condensadores a água e evaporativo são
semelhantes quanto ao desempenho do ar na temperatura de bulbo úmido.

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Tal desempenho se reflete nos catálogos dos fabricantes onde as capacidades dos
distintos modelos se baseiam nas temperaturas de condensação e nas temperaturas
de bulbo úmido do ar ambiente. Para as condições distintas, tabelas ou ábacos de
fatores de correção de capacidade são publicados como elementos auxiliares de
referencia de capacidade efetiva de calor ou de refrigeração.
Tratamento de água
A evaporação da água de circulação na bacia de uma torre de resfriamento ou de um
condensador evaporativo faz com que se necessite de reposição de água. Esta
dependendo de sua origem pode provocar aumento de concentração de partículas
sólidas nelas dissolvidos, sais e outros componentes que presentes na água tendem a
prejudicar a troca de calor e formar incrustações nos tubos e colméias.
Para se ter um devido controle desses acontecimentos se faz necessário a realização
de sangrias periódicas da água da bacia e um tratamento químico a fim de se obter um
controle adequado das condições de troca de calor realizada pela circulação de água.
Geralmente esse tipo de tratamento começa com análises da água de reposição para
assim ter-se o tratamento químico adequado para cada condensador evaporativo ou
torre de resfriamento.

17. Refrigeração industrial
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Gases incondensáveis
O ar está composto basicamente de nitrogênio e oxigênio e, ambos os elementos,
permanecem em forma gasosa a todas as temperaturas e pressões que podem
encontrar-se nos sistemas de refrigeração e condicionamento de ar comercial. Por
conseqüência da falta de evacuação dos sistemas, pode-se ter incluso ao fluido
refrigerante gases chamados de não condensáveis. Ainda que estes gases possam
liqüefazer-se as pressões extremamente altas e a temperaturas muito baixas, podem
ser considerados como não condensáveis em um sistema de refrigeração.
Os cientistas descobriram que uma das leis básicas da natureza se baseia no fato de
que em uma combinação de gases, cada gás tem sua própria pressão
independentemente dos demais e, a totalidade da pressão existente em um sistema, é
a soma de todas as pressões dos gases presentes, uma segunda característica básica
do gás consiste em que se o espaço em que este está alojado permanece constante,
de forma que não pode expandir-se, sua pressão variará diretamente com a
temperatura, por conseqüência, se o ar se fecha hermeticamente em um sistema com
refrigerante, o nitrogênio e o oxigênio juntarão sua pressão a pressão do sistema e
esta aumentará à medida que se eleve a temperatura. Como o ar não é condensável
na pressão do fluido refrigerante, normalmente permanecerá retido na parte superior
do condensador e do recipiente e durante o funcionamento a pressão de descarga do
compressor será uma combinação da pressão de condensação do refrigerante, mais a
pressão exercida pelo nitrogênio e o oxigênio.
A pressão que supera a pressão normal de condensação dependerá da quantidade de
ar contraído, podendo alcançar facilmente a valores muito alto prejudicando o sistema
de refrigeração e tornando a condição insegura. Por isso sempre que um sistema
estiver funcionando com uma pressão de descarga elevada ou anormal o primeiro fato
que deve ser pesquisado é a existência de ar no sistema.
Purga de gases incondensáveis (ar)
Grandes instalações sujeitas a aberturas de equipamentos ou que funcionam com
pressões abaixo da pressão atmosférica, necessitam de purgar gases não
condensáveis provenientes da entrada de ar no sistema.

18. Refrigeração industrial
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Os gases não condensáveis provocam aumento de pressão de descarga do
compressor com a conseqüente perda de rendimento e redução da área de troca
efetiva do condensador.
Os sistemas mais usuais de purga de não condensáveis são:
• A purga direta para o ar exterior da mistura ar-fluido (para água no caso de
amônia);
• A condensação de fluido refrigerante contido na mistura por resfriamento, através
do evaporador e da purga para o exterior da mistura ar- fluido restante (para água
no caso de amônia);
• A conexão para o purgador deve ser feita na parte superior do reservatório de
líquido. Pode fazer-se também uma conexão paralela aquela da parte mais alta
da tubulação de descarga junto dos condensadores.
Diferença de temperatura de condensação
Um condensador é normalmente selecionado para um sistema sendo calculado a partir
de carga dissipada do compressor a uma diferença de temperatura desejada suposta
do meio de resfriamento. A maioria dos condensadores resfriados por ar é selecionada
para funcionar a uma diferença de temperatura (∆T) de 11ºC a 17ºC, em condições
normais de projeto, todavia se empregam diferenças de temperaturas (∆T) superiores
e inferiores em certas ocasiões para aplicações especiais.
As unidades de condensação resfriadas por ar de produção standard são normalmente
projetadas com um condensador que abrange uma ampla gama de aplicações. Com o
fim de cobrir uma gama tão ampla quanto seja possível, a diferença de temperatura
para altas pressões de sucção deve ser de 16 a 22ºC, enquanto que para baixas
pressões essa diferença não é maior de 2ºC a 6ºC.
Como a capacidade do condensador deve ser maior que a capacidade do evaporador,
pelo calor de compressão e a perda de eficiência do motor do compressor, o fabricante
dos condensadores os especifica com respeito à capacidade do evaporador ou
recomenda um fator que permita, com relação ao calor de compressão, selecionar o
tamanho do condensador apropriado.

19. Refrigeração industrial
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Condensadores em paralelo
Instalações frigoríficas industriais usam muitas vezes vários condensadores montados
em paralelo. Esta situação é muito comum com condensadores evaporativos. Em
instalações com expansões posteriores ao projeto inicial, é normal que se encontre
condensadores Shell ad tube em paralelo com condensadores evaporativos. Alguns
cuidados são necessários para um funcionamento correto da instalação.
A partida da carga do fluído refrigerante dentro do condensador é diferente de tipo para
tipo, de modelo para modelo e até para modelos iguais do mesmo fabricante não se
podem eliminar pequenas diferenças.
Por outro lado, variando as condições do meio de condensação, pode variar a perda
de carga do fluido refrigerante. Por exemplo, um condensador evaporativo fora de
serviço (ventilador parado) tem perda de carga menor que operação.
Esta diferença de perda de carga sem um posicionamento traçado correta das
tubulações pode originar enchimento de algum(s) condensador(s) com fluido
refrigerante líquido com conseqüente perda de capacidade.
Fundamentalmente três aspectos são considerados:
• A linha de descarga de líquido (perna) do condensador deve ter altura suficiente
para poder criar coluna de líquido em equilíbrio à diferença de perda de carga;
• Cada perna deve ter um selo líquido (sifão) de modo a criar facilmente a coluna
de líquido e não permitir a passagem de gás condensado;
• Deve montar-se uma linha de equilíbrio entre o reservatório de líquido e o ponto
mais alto da linha de gás quente na entrada dos condensadores.
Desuperaquecedor
O ar na saída do condensador está saturado de umidade e até arrasta pequenas gotas
de água de pendendo do projeto é possível aproveitar-se esta energia para resfriar o
gás de descarga até a temperatura de condensação.
Utilizam-se normalmente para esta finalidade serpentinas colocadas depois do
eliminador de gotas do condensador evaporativo. Este sistema tem também a

20. Refrigeração industrial
Escola SENAI “Oscar Rodrigues Alves”140
vantagem de reduzir ou diminuir a condensação de água no ambiente, que se
manifesta por nuvens de vapor à saída do condensador.