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CURSO DE
REFRIGERAÇÃO E AR
CONDICIONADO
1
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© TODOS OS DIREITOS FICAM RESERVADOS.
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2
O QUE É REFRIGERA-
ÇÃO?
A refrigeração é o processo de reduzir a tempe-
ratura de um corpo ou espaço determinado tiran-
do uma parte do seu calor natural.
Não se deve confundir refrigeração com esfria-
mento. Se um corpo quente toma a temperatura
do ambiente onde ele se encontra, isso é consi-
derado como esfriamento.
A refrigeração consiste em tirar o calor de um
corpo, até que sua temperatura seja inferior à do
ambiente.
Há muitos anos, os homens têm tentado esfriar
os corpos a temperaturas inferiores à do ambien-
te. Os primeiros testes ficaram limitados a redu-
zir a temperatura uns poucos graus, apenas. Os
alimentos e os líquidos eram guardados em po-
rões para não serem afetados pela temperatura
ambiente.
Em outros lugares, a neve e o gelo eram utiliza-
dos no verão, para conservar alimentos e esfriar
bebidas.
Em épocas recentes, o gelo era utilizado em
conservadoras feitas de madeira e dessa manei-
ra, os alimentos e outros produtos eram manti-
dos longe da temperatura ambiente.
Ainda hoje, o gelo é utilizado em alguns lares,
porém, apresenta o problema de não poder man-
ter uma temperatura uniforme no interior, do que
passou a ser chamado de geladeira. É bom lem-
brar daqueles móveis de madeira maciça onde
em sua parte superior era introduzida uma barra
de gelo e pela parte inferior, por meio de uma
torneira, era retirada a água, produto da troca
de calor.
A invenção e o aperfeiçoamento da geladeira
permitiu obter uma solução às necessidades, de
forma cômoda, eficiente e econômica, tanto no
lar como nos locais comerciais.
A principal razão para empregar a refrigeração
é a conservação dos alimentos, tais como a car-
ne, as frutas, etc., que se estragam rapidamente,
ao estar em contato com a temperatura ambien-
te.
A moderna geladeira pode ter sua temperatura
ajustada de acordo com o alimento que deve ser
conservado, e inclusive, poder ter sua tempera-
tura com valores inferiores aos 18 ºC negativos.
Antes de entrar no assunto “Refrigeração” é
necessário ter alguns conhecimentos prévios que
veremos a seguir.
CONSTITUIÇÃO
DA MATÉRIA
Todos os corpos estão compostos por partícu-
las muito pequenas, chamadas de “moléculas”.
Elas se mantém unidas umas com as outras
como resultado de uma força interna.
Tem se comprovado que a concentração das
moléculas é maior nos sólidos e nos líquidos do
que nos gases, porém, sempre entre elas, há um
espaço que permite o seu livre movimento.
Isto quer dizer que as moléculas de um corpo
qualquer estão constantemente em movimento,
e sua velocidade depende da substância de que
está formado, da sua temperatura e de seu esta-
do físico.
ESTADODOSCORPOS
Os corpos se apresentam na natureza em três
estados físicos: sólido, líquido e gasoso.
SÓLIDOS: Caracterizam-se por ter forma própria
e volume determinado. São de elevada densida-
de, e como exemplo podemos nomear: o ferro, a
madeira, a pedra, etc.
LÍQUIDOS: Têm um volume determinado, porém
a sua forma é a do recipiente que o recebe.
Sua densidade é, geralmente, inferior à dos
sólidos e pode-se dar como exemplo: água, óleo,
etc.
GASES: Não têm volume nem forma fixa. São de
Sólido Líquido Gasoso
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muito baixa densidade e como exemplo se pode
mencionar o próprio ar, o oxigênio, etc.
TEMPERATURA
A temperatura é medida com um instrumento
chamado termômetro. Ele é composto de um tubo
capilar de paredes muito grossas e na sua parte
inferior, possui uma espécie de bulbo cheio de
álcool ou mercúrio.
Existem duas escalas básicas de temperatura:
Centígrados ou Celsius e Fahrenheit.
Elas são as mais empregadas no estudo da re-
frigeração.
ESCALACELSIUS
É a mais empregada e o seu uso é científico e
diário. O zero da escala corresponde à tempera-
tura de congelamento da água e o ponto de ebu-
lição da mesma, corresponde ao valor 100 graus.
A distância entre ambas as marcas é dividida
em cem partes iguais e cada uma delas corres-
ponde a um grau Celsius.
ESCALAFAHRENHEIT
Nesta escala, a temperatura de congelamento
da água corresponde ao valor 32 e o ponto de
ebulição aos 212 graus. Entre os números 32 e
212, a escala é dividida em 180 partes ou graus
e cada um deles é chamado de grau Fahrenheit.
O zero desta escala é determinado por uma mis-
tura de gelo, cloreto de sódio e amoníaco.
Para fazer a conversão de graus Centígrados
para graus Fahrenheit, é necessária a seguinte
fórmula:
ºF = 9/5 (ºC) + 32
Do mesmo jeito, para levar graus Fahrenheit
para graus Celsius, se aplica a seguinte fórmula:
ºC = 5/9 (ºF – 32)
ESTADOFÍSICODOSCORPOS
Os corpos podem mudar o seu estado físico,
aquecendo-se ou esfriando-se.
VAPORIZAÇÃO: É a troca do estado líquido ao
gasoso, com produção de vapor em toda sua mas-
sa.
Exemplo: água transformada em vapor quando
é aquecida. Sempre à mesma temperatura
(100ºC).
EVAPORAÇÃO: É a passagem do estado líquido
ao gasoso. A formação de vapor é produzida de-
vagar e somente na superfície do líquido.
Exemplo: água num recipiente ao ar livre, ela
evapora depois de um tempo.
CONDENSAÇÃO: É o processo inverso ao de
vaporização. Como exemplo temos o vapor de
água sobre a superfície fria de um espelho.
FUSÃO: É a passagem do estado sólido ao lí-
quido. Como exemplo serve o gelo ao começar a
se derreter.
SOLIDIFICAÇÃO: É o processo inverso ao de
fusão, ou seja, quando o água é submetida a bai-
xa temperatura, vira gelo.
SUBLIMAÇÃO
SOLIDIFICAÇÃO
FUSÃO
CONDENSAÇÃO
VAPORIZAÇÃO
SÓLIDO LÍQUIDO GÁS
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SUBLIMAÇÃO: Quando um corpo passa direta-
mente, do estado sólido ao gasoso, sem passar
pelo estado líquido. São exemplos: o gelo seco,
a naftalina, etc.
CALOR E FRIO
O calor é uma forma de energia que se transmi-
te de um corpo para outro.
A principal fonte de calor é o Sol, porém se pode
produzir calor por combustão, fricção, eletricida-
de, reações químicas ou por compressão, no caso
dos gases.
Pode-se definir o calor como um movimento
molecular e quanto mais enérgico ele for, maior
será o calor liberado ou gerado.
Quando o calor é retirado de um corpo, o seu
movimento molecular diminui, até sumir totalmen-
te. Este fato ocorre aos 273º C negativos. Pode-
se dizer então que, todo corpo que possui tempe-
ratura superior a esta, tem calor.
Pelo que foi exposto, pode-se dizer que como o
calor é uma fonte de energia, o frio não existe,
ou seja, que frio é a ausência de calor e a refri-
geração ou esfriamento de um corpo, é o proces-
so que retira o calor desse corpo.
Os termos, frio e calor, são expressões indefini-
das e só podem ser determinadas comparativa-
mente.
Como exemplo e observando a figura da pági-
na, o recipiente 2 deverá estar mais quente que
o número 1, se primeiro tocamos este último. Da
mesma maneira, o número 2 deverá estar mais
frio que o número 3 se tocamos neste, antes do
número 2.
Lembre-se que o calor sempre se transmite do
corpo mais quente para o mais frio.
Isto significa que o corpo que tem mais ener-
gia, transfere parte desta para o corpo que tem
menos, ou seja, que está mais frio.
TRANSMISSÃO DO CALOR
Há formas ou maneiras de transmitir o calor:
por radiação, por convecção e por condução.
RADIAÇÃO: Ela se manifesta pelos raios ou on-
das de calor que envia o sol através do espaço.
Pode haver radiação desde uma lareira, uma lâm-
pada ou outro elemento muito quente, pois os
raios caloríficos são muito semelhantes aos rai-
os luminosos.
Também podemos definir a radiação como a
transmissão de calor através de substâncias in-
termediárias, sem que elas sejam aquecidas. Os
raios solares, ao passar pelo ar, não o aquecem
mas esquentam os objetos que se localizam ao
final de seu trajeto.
CONVECÇÃO: Esta forma de transmissão de ca-
lor consiste na transferência de energia de um
lugar para outro, devido ao movimento ou circu-
lação do ar, água ou gases quentes.
Esta circulação pode ser produzida de forma
natural ou artificial.
Exemplos disso são: a geração de correntes de
ar em torno de um corpo quente, com um ventila-
dor ou um fluxo de água. Esse líquido deverá ser
o agente transmissor do calor. Outro exemplo
pode ser um secador de cabelo, pois o calor que
ele produz é transferido para o exterior por uma
corrente de ar forçada.
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CONDUÇÃO: É a transferência de calor através
de um corpo sólido. Se temos uma vareta metáli-
ca e ela é aquecida, o calor passa, por condu-
ção, ao outro extremo da vareta.
O mesmo fenômeno de condução de calor pode
ser verificado numa panela colocada em cima da
chama do fogão.
Lembre-se que os metais são bons condutores
do calor, enquanto outros materiais têm qualida-
des totalmente opostas, ou seja, são bons isolan-
tes.
DIFERENÇAENTRECALORE
TEMPERATURA
Calor e temperatura são freqüentemente con-
fundidos, porém eles são totalmente diferentes.
A temperatura se refere ao quanto está quente
um corpo, mas não mede a quantidade de calor
que ele contém. A mudança da temperatura de
um corpo é a medida de quantidade de calor que
ele ganhou ou perdeu.
Serve como exemplo: se aplicamos a mesma
quantidade de calor em dois pedaços de metal
de diferente tamanho, a peça menor obterá uma
temperatura maior que a peça maior, no mesmo
tempo.
CALOR SENSÍVEL
Quando o calor pode ser “sentido” pelos nos-
sos sentidos e também pode ser medido por al-
gum instrumento, ele é chamado de calor sensí-
vel.
Por exemplo: se é aquecida água sobre uma
chama, podemos sentir o aumento de temperatu-
ra, se a nossa mão é colocada em seu interior.
Quando é aumentada a temperatura de um líqui-
do ou de um corpo qualquer, se diz que eles es-
tão absorvendo calor sensível.
Da mesma maneira, se o corpo ou líquido tem a
sua temperatura diminuída, o calor que eles irra-
diam, é calor sensível.
CALORIAS E KILOCALORIAS
A unidade utilizada para medir o calor é a Calo-
ria ou Kilocaloria. Esse valor representa o calor
necessário para que um litro de água tenha sua
temperatura aumentada em um grau Centígrado.
Como esta unidade é muito grande, geralmente
é utilizada a Pequena Caloria, conhecida como
Grama Caloria e que consiste no calor necessá-
O calor irradiado pela chama se sente na mão
(calor sensível).
rio para aumentar, um grau Centígrado, uma gra-
ma de água, ou seja, que a grama/caloria é mil
vezes menor que a kilocaloria.
Com a finalidade de deixar clara futuras inter-
pretações, simplesmente “caloria” (com minús-
cula) é utilizada em ensaios de laboratório e a
Kilocaloria ou Caloria (com maiúscula) é realmen-
te utilizada na prática. A unidade de medida de
calor, no sistema inglês, é a Unidade Térmica Bri-
tânica, ou B.T.U.
Ela representa a quantidade de calor necessá-
ria para aumentar a temperatura de uma libra de
água, em um grau Fahrenheit.
A Caloria equivale a 3,9 B.T.U. e para poder fa-
zer o cálculo mental e rápido, considere que:
Caloria = 4 x B.T.U.
B.T.U. = Caloria / 4
Outro termo muito empregado para determinar
a capacidade frigorífica é a tonelada de refrige-
ração (TON). Este valor representa a quantidade
de calor necessário para a fusão de uma tonela-
da de gelo durante um período de 24 horas.
A equivalência entre kilocaloria, B.T.U. e TON
é:
1 TON = 3.024 Kcal = 12.000 B.T.U.
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CALOR ESPECÍFICO
Este nome é dado à quantidade de calorias
necessárias para que um quilograma de uma subs-
tância qualquer aumente ou diminua, sua tempe-
ratura em um grau Centígrado.
Toma-se como referência o calor específico
d'água, que é 1, pois para aumentar um grau Cen-
tígrado a temperatura de um quilograma desse
líquido, é necessária uma Caloria.
Se conhecemos a temperatura de uma substân-
cia, em graus Centígrados, seu calor específico
e seu peso, em quilogramas, é muito fácil deter-
minar a quantidade de calorias que se deve adi-
cionar, ou retirar, dessa substância, para produ-
zir o respectivo acréscimo ou diminuição de sua
temperatura.
Para poder realizar este cálculo, usamos a se-
guinte fórmula:
Q = Ce x p x (t-t´)
Onde:
Q = quantidade de calor retirado ou adiciona-
do numa substância
Ce = calor específico do corpo ou substância
P = peso do corpo, em quilogramas
t – t´ = diferença de temperaturas, inicial e fi-
nal.
Exemplo:
Se deseja aumentar a temperatura de 2 quilo-
gramas de álcool, de 18º para 23º C. Conhece-
mos o seu calor específico, que é de 0,6.
Utilizando a fórmula anterior, temos:
Q = 0,6 x 2 x (23 – 18) = 1,2 x 5 = 6 Calorias ou
kilocalorias
CALOR LATENTE
Este termo considera a quantidade de calor
necessária para trocar ou mudar o estado físico
de uma substância, do estado sólido ao líquido
ou do estado líquido para o gasoso, sem variar a
temperatura da substância. Para transformar um
quilograma de gelo, que encontra-se a zero grau,
em um quilo de água, sempre à mesma tempera-
tura, são necessárias 80 Calorias.
Dito de outra maneira, para transformar um só-
lido n um líquido, sem modificar a sua temperatu-
ra, é necessária uma quantidade de calor espe-
cífica.
537 Kcal = CALOR
LATENTE DE
VAPORIZAÇÂO
Durante a troca de estado, a temperatura não pode variar.
A TEMPERATURA
NÃO VARIA
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Algo similar ocorre quando se quer transformar
um líquido em vapor.
Por exemplo, para transformar um quilo de água
a 100º C em vapor, mantendo-se a mesma tempe-
ratura, é necessária a quantidade de 537 Calori-
as.
Lembre-se que no exemplo anterior, era neces-
sária uma Caloria para aumentar um grau Centí-
grado, um quilo de água, sendo que agora, para
que a mesma quantidade de água seja transfor-
mada em vapor, é necessária uma quantidade de
calor, 500 vezes superior.
PRESSÃO
Todo corpo exerce seu próprio peso sobre o
local onde se encontra apoiado, ou seja, ele está
exercendo uma pressão. Nos sólidos, a pressão
manifesta-se como o seu próprio peso, ou seja,
para abaixo. Nos líquidos, essa pressão é exerci-
da contra as paredes do recipiente que o con-
tem e nos gases, em todas as direções.
Nosso planeta está rodeado por uma capa de
ar, que da mesma maneira que qualquer tipo de
corpo, exerce pressão sobre a Terra.
Se tomamos uma coluna de ar de um centíme-
tro quadrado de base e que tenha de altura, o
comprimento da capa atmosférica, essa coluna
tem um peso de 1.033 gramas, no nível do mar.
Esse valor é considerado como a pressão at-
mosférica normal (1,033 kg/cm2
) e é usado como
unidade de medida da pressão ou Atmosfera.
Para resumir, no sistema internacional (SI), uma
atmosfera = 1,033 kg/cm2
, porém para fins prá-
ticos:
1 atm = 1 kg/cm2
.
No sistema inglês, a unidade de pressão mais
utilizada é a libra por polegada quadrada.
Sua equivalência entre essas unidades é:
1 lb/pol2
= 0,07 kg/cm2
1 kg/cm2
= 14,2 lb/pol2
Para poder medir a pressão atmosférica é utili-
zado um simples dispositivo que consiste de um
tubo de ensaio e um pires. O diâmetro do tubo de
ensaio corresponde à área de 1 cm2
, ele deve
estar cheio de mercúrio (Hg) e logo, tampando
sua abertura deve ser virado sobre o pires, que
também deve estar cheio de mercúrio.
O extremo inferior do tubo de ensaio, que ago-
ra está para cima, apresenta um espaço não pre-
enchido com o metal líquido, pois o nível do mer-
cúrio desce até uma certa altura. Esse espaço,
determinado entre a superfície do mercúrio e o
fundo do tubo é um vácuo perfeito e a altura da
superfície de mercúrio do pires e a que ficou no
interior do tubo é sempre constante e mede 760
milímetros.
Esta experiência foi feita pelo físico Evangelis-
ta Torricelli, ele determinou que numa coluna de
um centímetro quadrado de seção e cuja altura
é igual à da capa atmosférica, tem o mesmo peso
que uma coluna de mercúrio de um centímetro
quadrado de área e 760 mm de altura, ou seja,
1.033 gramas.
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VÁCUO
Com o conceito de pressão já bem definido e
conhecendo a forma de medir a pressão atmosfé-
rica, podemos passar agora a considerar o que é
vácuo.
Denominamos vácuo àquela pressão inferior à
atmosférica ou seja, inferior a:
1 kg/cm2
Ela é conhecida também como pressão negati-
va ou depressão.
Como exemplo consideremos uma lata aberta
num extremo, ou seja, que na parte interna da
mesma temos a mesma pressão que na parte ex-
terna, ou seja, a atmosférica.
Se com uma bomba, conectada no extremo li-
vre da lata, tratamos de retirar o ar que se en-
contra em seu interior, a pressão começará a ser
reduzida.
Isto pode ser verificado porque a pressão ex-
terna ou atmosférica, passa a ser superior à do
interior e ela será tão forte que, como uma força
invisível começará a esmagar as paredes da lata,
deixando ela totalmente deformada.
Se retiramos todo o ar que existe no interior de
um vidro, podemos dizer que foi obtido o denomi-
nado “vácuo total”
VÁCUO
MERCÚRIO
PRESSÃO
ATMOSFÉRICA
EXPERIÊNCIA DE TORRICELLI
COLUNA DE AR DE 1
cm2
de BASE
PRESSÃO DA
ATMOSFERA SOBRE
A TERRA
CAPA
ATMOSFÉRICA
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
BOMBA DE
VÁCUO
ÓLEO
TERRA
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PRESSÃO RELATIVA
E PRESSÃO ABSOLUTA
A pressão relativa ou barométrica, é obtida atra-
vés de manômetros ou outros instrumentos espe-
cialmente desenhados para medir pressões.
Estes instrumentos funcionam de acordo com
o seguinte princípio: considere uma câmara divi-
dida, por um diafragma, em duas partes e cada
uma delas conectada com a pressão atmosféri-
ca.
O diafragma suporta em ambos os lados a mes-
ma pressão, permanecendo assim, numa posição
conhecida como de repouso, conforme pode ser
visto na figura.
Por meio de um mecanismo simples, o diafrag-
ma é conectado com um ponteiro que se move
sobre uma escala graduada.
Quando o diafragma se encontra em repouso, o
ponteiro indica zero.
Esse valor é relativo, pois a pressão em ambas
as câmaras é igual à pressão absoluta, que é, no
final, a pressão atmosférica.
Por exemplo, se a câmara A começa a receber
ar ou um líquido sob pressão, o diafragma come-
çará a deformar-se, em conseqüência da maior
pressão exercida sobre a face direita do diafrag-
ma. Como o diafragma está conectado ao pontei-
ro por meio do mecanismo, ele se moverá num
certo ângulo sobre a escala e indicará o valor da
diferença de pressões. Neste caso, a pressão in-
dicada é 2 kg/cm2
e ela é relativa à pressão en-
contrada na câmara B.
A pressão absoluta é o resultado da soma de
ambas pressões, ou seja, a pressão indicada mais
a atmosférica (2 kg/cm2
+ 1,033 kg/cm2
= 3,033
kg/cm2
).
Para poder indicar que essa pressão é inferior
à atmosférica (vácuo) antes do valor indicado é
colocado o sinal de negativo (-). Se na escala
obtemos o valor – 0,5 kg/cm2
, isto significa que
a pressão indicada é inferior à atmosférica em
0,5 kg/cm2
.
Utilizando o mesmo pensamento, se o valor in-
dicado for –1,033 kg/cm2
, teríamos o vácuo to-
tal.
PRESSÃO
ATMOSFÉRICA
PRESSÃO
ATMOSFÉRICA
PRESSÃO
ATMOSFÉRICA
AR SOB PRESSÃO
SUPERIOR À ATMOSFÉRICA
(2 KG/cm2
)
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MANÔMETROS
Na prática, a medição das pressões é obtida
com o denominado manômetro de Bourdon. Ele
tem um tubo com forma de arco e sua seção trans-
versal é oval.
Esse tubo é fechado num extremo, e o outro
está conectado à fonte de pressão que devemos
medir. Quando o tubo recebe ar ou líquido sob
pressão, a força por ele recebida força o estira-
mento do tubo. Esse movimento é transmitido ao
ponteiro através de um mecanismo de engrena-
gens.
É importante indicar que a leitura do manôme-
tro é uma diferença entre a pressão existente em
seu interior e a que existe no exterior, ou seja, a
atmosférica. Os manômetros comuns indicam
pressões superiores à atmosférica.
Os manômetros, geralmente têm duas escalas
no mesmo visor.
Uma delas está dividida em kg/cm2
e a outra,
em lb/pol2
ou p.s.i.
Na figura pode-se observar um destes manôme-
tros assim como também, uma escala que permi-
te a conversão entre ambos os sistemas.
A tabela foi feita tomando como base que:
1 kg/cm2
= 14,7 lb/pol2
PARAFUSO BATENTE
PARAFUSO DE
REGULAGEM
TUBO
BOURDON
ENGRE-
NAGENS
SETOR
ENTRADA DE
PRESSÃO
GRÁFICO DE CONVERSÕES
DE PRESSÕES RELATIVAS
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VACUÔMETROS
São instrumentos que têm o
mesmo fundamento que o ma-
nômetro, porém indicam pres-
sões inferiores à atmosférica.
A escala destes instrumentos
é em milímetros de mercúrio
(mm.Hg) e no sistema inglês,
em polegada de mercúrio.
Lembrando que a pressão
atmosférica é de 760 mm ou
76 cm de mercúrio, no siste-
ma inglês, o seu valor corres-
pondente é de 29,92 polega-
das de mercúrio.
MANÔMETRO/VACUÔMETRO
Pode ser utilizado este tipo de instrumento pois
o seu zero é colocado numa posição neutra. Des-
te modo, se o ponteiro dirige-se para a esquerda,
considera-se que mede uma sucção e se ele se
movimenta à direita, o valor indicado é positivo.
EFEITOS DA PRESSÃO SOBRE A VA-
PORIZAÇÃO DOS LÍQUIDOS
Conforme foi visto anteriormente, a água ferve
a 100º C ao nível do mar. Porém se tentamos fer-
ver água num local fechado, onde a pressão seja
superior à atmosférica, será necessária uma tem-
peratura superior aos 100º C para obter o seu
ponto de ebulição.
Se temos um líquido contido num vidro, com
pressão inferior à atmosférica, a água começará
a ferver a menos de 100º C.
Este fenômeno se deve a que num corpo, sob
uma pressão elevada, as suas moléculas se com-
primem e a distância entre elas é menor. Por isso,
para conseguir vaporizá-lo, é necessária uma
maior quantidade de calor que em condições
normais.
Do mesmo modo, se o líquido está submetido a
uma pressão inferior à atmosférica, as molécu-
las encontram-se mais afastadas entre si, e sua
vaporização será obtida com temperaturas infe-
riores.
Como simples exemplo, considere que você tem
que subir uma escada, e isso consome uma quan-
tidade de trabalho, se sobre o nosso corpo te-
mos um saco com 50 Kg, o nosso esforço será
maior ainda.
Podemos adotar a seguinte regra:
"Quanto mais elevada for a pressão que atua
sobre um líquido qualquer, mais alto será o seu
ponto de ebulição."
cm
o
Polegadas
Gráfico de conversão
de polegadas p/ mm de
mercúrio
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REFRIGERAÇÃO
PRINCÍPIO
Na lição anterior, foi visto que para que um cor-
po, em estado líquido, passe para o estado ga-
soso é necessário adicionar uma determinada
quantidade de calor.
Como exemplo, tínhamos um vidro com água
que era aquecida e se obtinha a vaporização do
líquido. Na evaporação acontece o mesmo, ou
seja, que o líquido tem que ser aquecido para
que possa se evaporar. O calor necessário é to-
mado do meio ambiente.
REFRIGERAÇÃOPOREVAPORAÇÃO
NATURAL
Um exemplo elementar deste tipo de refrigera-
ção é a seguinte: se molharmos as nossas mãos
e as colocarmos numa corrente de ar, sentire-
mos uma sensação fria nelas. Isto se deve a que
a água começa a evaporar-se e para isto, neces-
sita calor. O calor é retirado da própria mão e
como conseqüência, diminui sua temperatura.
Este método elementar de diminuir a tempera-
tura de um corpo abaixo da temperatura ambien-
te, é conhecida como “Refrigeração por evapo-
ração natural”.
A evaporação de um líquido pode ser feita sob
uma corrente de ar seco, ou também, reduzindo
a pressão que atua sobre o mesmo.
Em ambas as situações, a troca do estado lí-
quido para o gasoso, consegue-se com calor.
Quase todos os métodos de refrigeração ba-
seiam-se no aproveitamento do calor latente de
um corpo, para mudar o seu estado físico.
De acordo com isto, imagine que temos uma
vasilha com água e a embrulhamos com um pano
úmido. Logo depois, fazemos passar uma corren-
te de ar seco sobre o embrulho todo. O resulta-
do será que o pano começa a secar, ou seja, a
água se evapora, retirando o calor da própria
vasilha e a conseqüência é que a água contida
em seu interior, começa a esfriar.
Para obter, ainda pelo método de evaporação,
um maior efeito frigorífico, no lugar da água, são
necessárias outras substâncias que têm o seu
ponto de ebulição inferior ao dela, e desta ma-
neira, sua evaporação ocorre com maior facilida-
de.
Geralmente, nestes processos de refrigeração
utilizam-se produtos químicos com o seu ponto
de ebulição a uma temperatura inferior ao zero
grau, ou seja que, à temperatura ambiente, eles
estão em estado volátil e sem condições de es-
friar o meio que o rodeia. Um produto que pode
ser tomado como exemplo é o anídrido sulfuro-
so com o seu ponto de ebulição a 10º C negati-
vos (-10º C).
Colocamos uma pequena quantidade desse pro-
duto num tubo de ensaio ou vidro, e depois colo-
camos esse recipiente na água. O calor contido
na água será transferido às paredes do tubo e
depois será absorvido pelo anídrido sulfuroso,
que passará do estado líquido para o gasoso. O
resultado imediato é a formação de gelo ao re-
dor do tubo, e o resto da água terá sua tempera-
tura diminuída, por convecção.
REFRIGERAÇÃOPORGELO
Este sistema é muito conhecido por todos nós
e sem dúvida nenhuma, foi o sistema mais utili-
zado há muitos anos atrás. Um quilograma de
gelo, para derreter totalmente, necessita absor-
ver 80 calorias, ou seja que, com ele pode-se
obter um bom efeito frigorífico. Um dos maiores
problemas deste tipo de refrigeração é que as
temperaturas obtidas não são tão baixas, como
as geradas por outros métodos.
Podemos incrementar o efeito frigorífico utili-
zando gelo simples e junto com ele misturamos
cloreto de sódio (sal comum), potássio, cloreto
de cálcio, etc.
Também pode ser utilizado o gelo seco, que não
é outra coisa que anídrido carbônico solidifica-
do. O seu ponto de ebulição é de 62º C negati-
vos (-62º C) e no estado sólido, sua temperatura
fica entre – 78º a -80º C.
A grande vantagem do gelo seco é que ele pas-
sa do estado sólido ao gasoso sem necessida-
de de passar pelo estado líquido. Isto significa
que o local onde ele estiver, permanecerá seco.
Devido a seu pouco peso, ele é utilizado no trans-
porte rodoviário e conservação de sorvetes.
CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO
13
REFRIGERAÇÃOPOREXPANSÃO
RÁPIDADOAR
Uma das formas mais simples de obter refrige-
ração por meios mecânicos é tentando compri-
mir ar no interior de um recipiente e logo depois,
tirar parte do seu calor.
Este ar comprimido e esfriado, logo depois,
pode ser rapidamente expandido.
Desta maneira, pode-se obter um efeito refri-
gerante no meio que rodeia o mesmo.
Para poder entender isto melhor, ainda é ne-
cessário conhecer alguns conceitos fundamen-
tais.
Quando um gás é comprimido, ele tem sua tem-
peratura aumentada, ou seja, que ele se aque-
ce. Como exemplo, lembre-se o que acontece com
a bomba de ar quando enchemos o pneu de uma
bicicleta.
Do mesmo jeito, é válida a inversa deste prin-
cípio, ou seja quando temos ar comprimido no
interior de uma garrafa, o calor produzido duran-
te a sua compressão é transmitido ao exterior
através de suas paredes. Quando é aberta a ga-
rrafa e o ar comprimido sai, ele expande-se rapi-
damente e retira do meio ambiente o calor que o
rodeia. Assim se produz o efeito frigorífico ao re-
dor da saída da garrafa, inclusive a condensação
de umidade do ambiente. É semelhante ao que
acontece com uma lata de spray, etc.
Quando é liberado o gás ou líquido que sob pres-
são, encontra-se no interior de um recipiente,
eles esfriam ou até congelam, pois retiram o ca-
lor dessa área ao se expandir.
Considerando esses pontos principais, é pos-
sível obter uma boa refrigeração por meios me-
cânicos utilizando os seguintes componentes:
um compressor, um cilindro de esfriamento, uma
válvula de controle e uma caixa ou local para co-
locar os produtos que desejamos esfriar.
Na figura pode ser observado que o compres-
sor foi substituído por uma bomba de ar ou cilin-
dro que contém um pistão e assim pode forne-
cer ar sob pressão ao cilindro de esfriamento.
Veja que na entrada do cilindro há
uma válvula, para que o ar possa
entrar e ter o seu retorno impedi-
do. A válvula de controle permane-
ce fechada até que o ar comprimi-
do, e contido no interior do cilindro,
tenha a sua temperatura reduzida.
Quando a válvula é aberta, o ar
sob pressão, dirige-se para a caixa
e expande-se rapidamente, reduzin-
do mais ainda a sua temperatura e
esfriando, assim, os produtos que
encontram-se no interior do local.
GELO
ANÍDRIDO
SULFUROSO LÍQUIDO
ÁGUA
VAPOR DE
ANÍDRIDO
SULFUROSO
COMPRESSOR
CAIXA
VÁLVULA
DE
CONTROLE
CILINDRO DE
ESFRIAMEN-
TO
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14
REFRIGERAÇÃOPELOSISTEMADE
COMPRESSÃO
Do mesmo jeito que a refrigeração com gelo,
o método de compressão baseia-se na utili-
zação do calor absorvido por um corpo, du-
rante sua mudança de estado físico.
Queremos deixar claro que não falamos do
calor que absorve um corpo sólido quando ele
se transforma em líquido e sim, no calor que
retira um líquido quando vira vapor. Estes sis-
temas de refrigeração usam produtos quími-
cos chamados “refrigerantes” e a sua condi-
ção fundamental é que seu ponto de ebuli-
ção é muito inferior à temperatura ambiente,
geralmente, inferior ao zero grau centígrado.
O sistema de compressão é o mais utiliza-
do nos dias de hoje e sua vantagem principal
é que o líquido, depois da sua vaporização, é
recuperado, pois a circulação é feita no inte-
rior de um circuito fechado.
Passaremos a descrever o sistema propri-
amente dito e logo depois, veremos cada um dos
seus componentes.
Na foto pode ser observado o circuito básico
do sistema de compressão. O líquido refrigeran-
te encontra-se no interior do evaporador e retira
o calor do local onde ele se encontra e muda seu
estado de líquido para vapor. Esses vapores são
aspirados pelo compressor e fornecidos, sob
pressão, para o condensador. Neste componen-
te, ele vira líquido novamente e perde o calor que
absorveu. Desta forma, o calor que os alimentos
ou objetos tinham e que estavam localizados
perto do evaporador, e o calor gerado pela com-
pressão, são descarregados ao meio ambiente.
O refrigerante necessário no interior do evapo-
rador é fornecido pelo ingresso de mais refrige-
rante que vem do condensador, mantendo, des-
sa maneira, líquido refrigerante no evaporador.
Na sua trajetória desde o condensador até o
evaporador, o refrigerante passa através de um
dispositivo de expansão, onde ele perde a sua
pressão e volta a ter a sua temperatura de vapo-
rização. É assim que o circuito se completa e o
refrigerante volta a ter condições de absorver
calor, novamente.
COMPONENTES
O sistema de compressão tem oito partes fun-
damentais e elas são: compressor, condensador,
dispositivo de expansão, evaporador, interrup-
tor elétrico, motor elétrico, fluido refrigerante e
caixa.
Freqüentemente somam-se outros acessórios
para melhorar o funcionamento das geladeiras,
porém, as partes anteriormente mencionadas,
são as fundamentais.
COMPRESSOR
É a parte do equipamento de refrigeração en-
carregada de aspirar o refrigerante em estado
gasoso vindo do evaporador, comprimi-lo e logo
depois, entregá-lo, sob pressão, ao condensador.
O compressor, também, tem a finalidade de for-
çar o refrigerante líquido a passar do condensa-
dor até o evaporador. O mais utilizado dos com-
pressores é o alternativo, porém também há com-
pressores do tipo rotativo.
Em pequenas geladeiras ou refrigeradores fa-
miliares, o compressor mais utilizado é de um
só pistão. Quando temos equipamentos maiores,
é utilizado o compressor de dois pistões, que
proporciona uma marcha suave e sem vibrações.
GASOSO GASOSO
COMPRESSOR
CONDENSADOR
DISPOSITIVO DE EXPANSÃO
LÍQUIDO LÍQUIDO
EVAPORADOR
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DISPOSITIVODEEXPANSÃO
Na entrada do evaporador encontra-se um ele-
mento muito importante do equipamento de re-
frigeração: o dispositivo de expansão.
Este componente é utilizado para ajustar ou re-
gular a entrada do refrigerante no evaporador,
vindo do condensador. Ao mesmo tempo, esta
válvula reduz a alta pressão que o refrigerante
tem no interior do condensador e a transforma
em baixa pressão no interior do evaporador.
CONDENSADOR
Como seu nome diz, ele condensa ou liqüidifi-
ca o fluido refrigerante.
Essa condensação é feita sempre que a super-
fície do condensador seja suficientemente exten-
sa como para existir troca de calor entre o refri-
gerante e o meio ambiente.
Por isso, os condensadores são resfriados por
ar e, em casos muito especiais, por água.
O refrigerante passa por uma serpentina de
cobre ou alumínio, sem costura, e ao longo dela
é fixada uma série de aletas, do mesmo mate-
rial. Isto aumenta a superfície de contato entre o
líquido aquecido e o meio ambiente, dissipando
de forma efetiva o calor. Em equipamentos co-
merciais e alguns industriais, a dissipação do
calor é aumentada colocando um ventilador e
assim, forçando o ar a passar pelo condensador.
EVAPORADOR
Este é outro elemento importante, pois ele é o
encarregado de produzir o efeito frigorífico dese-
jado. Ele consiste numa serpentina, geralmente
metálica, por onde passa o líquido refrigerante,
vindo do dispositivo de expansão, e devido ao
calor contido nos alimentos localizados perto
dele, causa a evaporação do refrigerante.
Sua construção é feita por tubos ou câmaras
que permitem a passagem do refrigerante em seu
interior. Existem vários tipos de evaporadores,
do tipo seco e do tipo inundado.
No caso do evaporador seco, a quantidade de
refrigerante contida no circuito fechado do equi-
pamento de refrigeração, está calculada para que
no interior do evaporador, somente exista gás,
formando, assim, uma espécie de nuvem.
COMPRESSOR
CONDENSADOR PARA GELADEIRA
CONDENSADOR PARA
UNIDADE COMERCIAL
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16
EVAPORADOR
INTERRUPTOR ELÉTRICO
MOTOR ELÉTRICO
Quando o evaporador é do tipo inundado, a
quantidade de refrigerante é superior à do eva-
porador seco e devido à saturação do interior do
evaporador, só há líquido. O resultado é uma
maior e melhor troca de calor.
Nas geladeiras domésticas são utilizados dois
tipos de evaporador: de tubos formando uma ser-
pentina e de chapa estampada.
INTERRUPTOR ELÉTRICO
É empregado para regular o funcionamento do
compressor. Isto acontece toda vez que a tem-
peratura no interior do refrigerador ou geladeira
sobe.
Eles são conhecidos como termostatos ou pres-
sostatos. Seu funcionamento é determinado de
acordo com a temperatura ou a pressão.
MOTOR ELÉTRICO
Ele é o encarregado de mover o compressor. A
potência destes motores fica entre 1/8 a ¼ h.p.,
na geladeira doméstica e de ½ a vários h.p., nas
unidades comerciais e câmaras frigoríficas. No
primeiro caso, os motores são monofásicos e no
segundo, devido a sua potência, trifásicos.
FLUIDOREFRIGERANTE
É utilizado para absorver o calor do interior do
compartimento onde se encontram os alimentos
ou produtos que devem ser mantidos refrigera-
dos. Lembre-se que nesse local está o evapora-
dor, por onde passa o refrigerante, resfriando o
local e levando o calor ao compressor, deste
componente, vai para o condensador, e troca
calor com o meio ambiente.
Como vimos até agora pode-se entender que o
fluido refrigerante é o intermediário para a trans-
ferência do calor. Sua propriedade fundamental
é a facilidade de passar do estado líquido ao
gasoso, pois é nesta condição que ele consegue
receber o calor do interior da geladeira.
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17
GABINETE
É outro dos componentes importantes de uma
geladeira, pois ele serve para receber os produ-
tos que deverão ser protegidos e mantidos abai-
xo da temperatura ambiente. Para poder cumprir
com esta missão, as suas paredes estão isola-
das por diferentes tipos de materiais e as suas
portas têm dispositivos que garantem o fecha-
mento hermético, evitado assim, que o calor pos-
sa passar através dela.
SISTEMASDEALTA
EDEBAIXAPRESSÃO
O sistema de refrigeração por compressão está
dividido em dois circuitos perfeitamente defini-
dos: de alta pressão e de baixa pressão.
Os elementos que formam o circuito de alta
pressão são aqueles que ficam entre a saída do
compressor e o dispositivo de expansão.
O circuito de baixa pressão fica entre a saída
do dispositivo de expansão até a entrada do com-
pressor.
GABINETE OU CAIXA DA
GELADEIRA DOMÉSTICA
BAIXA PRESSÃO
ALTA PRESSÃO
DISPOSITIVO
DE EXPANSÃO
COMPRESSOR
EVAPORADOR
CONDENSADOR
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TIPOSDECOMPRESSORES
Atualmente, há três tipos diferentes de com-
pressores. Eles são: aberto, hermético e semi-
hermético.
O compressor ou equipamento aberto, ca-
racteriza-se porque o motor elétrico se encon-
tra conectado ao eixo do compressor, por meio
de um sistema de transmissão de polias e
correias ou conectado diretamente, com uma
conexão flexível.
No primeiro caso, e devido a redução produ-
zida pelo sistema de polia, a velocidade do
compressor fica entre 300 a 400 rotações por
minuto. Já no equipamento com conexão dire-
ta, a velocidade pode atingir as 1.500 r.p.m.
O compressor hermético tem o compressor
e o motor elétrico instalados dentro de uma
esfera metálica, conhecida como bola preta.
Possui conexões para o condensador, o eva-
porador, e tubo de serviço.
Geralmente, a velocidade deste tipo de equi-
pamento fica em torno de 2.800 r.p.m.
O objetivo desde tipo de construção é reduzir
o volume e o espaço necessário para a sua
instalação, assim como também, minimizar a
possibilidade de vazamento de refrigerante ao
eliminar várias conexões.
O grande inconveniente deste tipo de com-
pressor é que são descartáveis, pois, sua re-
cuperação se torna inviável devido ao fato de
serem soldados hermeticamente.
Alguns compressores e motores são insta-
lados num suporte que mantêm o alinhamen-
to desses componentes, uma placa instala-
da sobre eles, garante a sua manutenção.
Este tipo de equipamento é conhecido como
semi-hermético.
UNIDADECONDENSADORA
Quando se trata de unidade de refrigeração
comercial, o conjunto formado pelo compres-
sor e o motor elétrico, que pode ser aberto,
hermético ou semi-hermético, o condensador,
o seu ventilador e o reservatório do líquido
refrigerante, são instalados sobre uma base
metálica rígida. O conjunto assim formado é
chamado de unidade condensadora e ela é
instalada, geralmente, afastada da câmara,
numa área bem ventilada.
COMPRESSOR ABERTO
COMPRESSOR
HERMÉTICO OU
BOLA PRETA
UNIDADE CONDENSADORA
COM COMPRESSOR
SEMI-HERMÉTICO.
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19
Unidade condensadora com compressor hermético
É bom considerar que estas condições são im-
possíveis de ser encontradas em um só produ-
to, por isso o refrigerante selecionado deve re-
unir a maior quantidade dessas propriedades na
hora de determinar o seu uso.
TIPOSDEREFRIGERANTES
Para equipamentos frigoríficos de maior capa-
cidade é empregado o amoníaco, o cloreto de
metila, o Freon 12 e o R-22.
Para o uso das nossas geladeiras domésticas
basicamente o Freon 12 e o R 134a.
Amoníaco
É um dos refrigerantes mais utilizados nas ins-
talações frigoríficas de grande tamanho, como na
conservação de carne, fabricação de gelo, etc.
Ele era também empregado nas pequenas gela-
deiras de uso doméstico como frigobares do tipo
de absorção.
O cheiro deste produto é bastante desagradá-
vel e forte, pode irritar a mucosa nasal e produ-
zir a formação de lágrimas. A principal desvanta-
gem é o forte cheiro, porém, no caso de um vaza-
mento, ele é rapidamente localizado. Seu efeito
sobre as pessoas é quase nulo, na relação de
até 1 parte de refrigerante por 30 de ar, num pe-
ríodo inferior a uma hora. No seu estado natural,
ele é solúvel na água. Quando o sistema é carre-
gado com este produto, seu estado deve ser o
mais puro possível e não deve ter umidade.
FLUIDOS REFRIGERANTES
Para obter uma boa refrigeração, desde o pon-
to de vista comercial, todo refrigerante deve ter
o maior número possível de qualidades, tais
como:
1) Calor latente de evaporação: o número de
calorias que devem ser absorvidas durante a
evaporação deve ser muito alto, para poder em-
pregar a menor quantidade possível de refrige-
rante durante o processo de evaporação e as-
sim poder atingir a temperatura desejada.
2) Ponto de ebulição: deverá ser suficiente-
mente baixo, e ser inferior à temperatura dos ali-
mentos que sejam estocados no interior da gela-
deira. Na prática, utilizam-se refrigerantes com o
ponto de ebulição em torno dos – 20º C.
3) Temperatura e pressão de condensação:
deverão ser o mais baixas possíveis e assim con-
densar, rapidamente, a pressões e temperatu-
ras normais de serviço o fluido refrigerante em-
pregado no condensador.
4) Volume do refrigerante evaporado: é o es-
paço que ocupa o refrigerante em estado gaso-
so, que deverá ser o menor possível.
5) Temperatura crítica: para todos os refrige-
rantes existe uma temperatura onde eles se con-
densam, sem considerar a pressão a que eles
estão submetidos. Esta temperatura conhece-se
como temperatura crítica. Ela deve ser o mais
alta possível.
6) Efeito sobre o óleo lubrificante: todos os
compressores necessitam estar lubrificados e
por isso o refrigerante não pode afetar as suas
características originais.
7) Tendência à combustão ou explosão: um
bom refrigerante deve ser o mínimo combustível
possível e menos ainda, explosivo.
8) Ação sobre os metais: não pode atacar os
metais empregados no sistema todo ou seja, ele
não pode ser corrosivo.
9) Propriedades tóxicas: os fluidos refrigeran-
tes não podem ser tóxicos ou trazer conseqüên-
cias respiratórias às pessoas que trabalham com
ele.
10) Localização de vazamentos: é muito inte-
ressante que suas características permitam a
localização dos vazamentos que possam ocorrer
ao longo do sistema.
11) Cheiro do refrigerante: sempre que possí-
vel, o líquido deve ser inodoro.
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20
Ponto de combustão: ele entra em combustão
quando a sua temperatura é superior aos 85
ºC. À temperatura ambiente sua combustão é
muito difícil, porém se ele é aquecido à tem-
peratura de referência, sua queima é instan-
tânea com uma chama de cor amarela.
O amoníaco também é explosivo se a re-
lação da mistura com o ar é muito baixa.
Trabalhando com ele sob condições normais,
o perigo de inflamação ou explosão é muito
pouco provável. Contudo, na hora de abrir um
compressor carregado com este tipo de refri-
gerante devem ser tomadas as precauções
necessárias.
Ação sobre os metais: não ataca aos metais,
porém quando contém água, sua reação so-
bre o cobre e o latão é muito corrosiva. Isto
não acontece com o ferro e o aço.
Lembre-se que a possibilidade de conter
água é sempre possível, por isso, as válvulas
e as tubulações não devem ser de cobre ou
latão.
Vazamentos: o melhor sistema para locali-
zar um vazamento de amoníaco é cheirar ou
então, utilizar uma vareta de vidro molhada
com ácido clorídrico passada na área aonde
acredita-se que se encontra o vazamento do
amoníaco. Ele produz uma fumaça branca.
Ação sobre o lubrificante: o amoníaco não
modifica os óleos utilizados no refrigerante.
Cloreto de metila
É um refrigerante fabricado com a finalidade
de ter uma grande potência frigorífica, similar
a do amoníaco, porém sem o cheiro tão forte.
Pode-se dizer que ele não tem cheiro e em
quantidade superior a 10% é prejudicial para
a saúde. Seus sintomas são mal estar geral,
como se fosse o início de uma gripe. Em gran-
des concentrações, podem ocorrer desmaios.
Não deve ter umidade, pois a presença de
água pode obstruir as válvulas por formação
de gelo.
Ponto de combustão: deve ser considerado que
é combustível, porém, a explosão é quase im-
possível, se a relação com o ar é superior aos
9%. Outro elemento que deve ser considerado é
que uma explosão pode ocorrer devido a presença
de uma chama viva, uma faísca ou um metal in-
candescente.
Ação sobre os metais: este produto não ataca
nenhum metal utilizado nos sistemas de refrige-
ração.
Vazamentos: é evidente que sua falta de odor
ou cheiro deve ser considerada como um incon-
veniente. Por este motivo, geralmente, é coloca-
do um produto com cheiro agradável na hora de
carregar o sistema com o cloreto de metila. O
método mais utilizado para localizar o vazamen-
to é a espuma de água com sabão.
Ação sobre o lubrificante: o ataque deste pro-
duto sobre os óleos é grande. Nas grandes ins-
talações frigoríficas o seu uso não é aconselha-
do. O único tipo de óleo que este refrigerante não
ataca é o de origem mineral.
Refrigerante 12
Ele é conhecido por seu nome diclorofluorme-
tano, ele não tem cheiro nem cor. Pode ser con-
siderado como um refrigerante inofensivo e reci-
clável.
Seu inconveniente é o baixo ponto de vaporiza-
ção. Isto representa que a quantidade necessá-
ria no interior do sistema ou volume de líquido,
deve ser superior com relação ao amoníaco. Com
outras palavras, o sistema de refrigeração com
Freon 12 é muito mais cara que o seu equivalen-
te de amoníaco.
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21
Inflamabilidade: não é inflamável nem explosi-
vo. Aquecendo-o com uma chama em presença
de oxigênio e vapor d'água, se decompõe.
Ação sobre metais: Em geral sua ação corrosi-
va sobre os metais é nula. Foram feitas várias
experiências para comprovar sua ação sobre
metais, tais como, alumínio, ferro e aço, e ne-
nhum destes metais foi atacado por este refrige-
rante. O cobre, o latão e o chumbo acusam um
ligeiro escurecimento, mas nenhuma corrosão.
A umidade o torna corrosivo e dá lugar à forma-
ção de gelo, de consistência esponjosa que ob-
tura facilmente os condutos da instalação, mui-
to especialmente as válvulas. Se dissolve ligei-
ramente na água, devendo empregar-se sempre
isento dela pois sua presença pode chegar a for-
mar ácido fluorídrico, de grande ação corrosiva
sobre os metais e o vidro.
Vazamentos: Se localizam com facilidade, mas
para isso se necessita contar com uma lampari-
na similar às empregadas para soldar, que funci-
one com álcool ou gás butano e conte com um
longo tubo de borracha para a entrada do ar ne-
cessário para a combustão. Uma vez acesa a lam-
parina se faz passar o extremo do tubo de borra-
cha ao longo do conduto e pelas emendas e jun-
tas. Se há vazamento, o Freon 12 penetrará no
tubo e ao chegar à chama esta se colorirá de
verde. A lamparina deverá ser acesa em um am-
biente isento de Freon, pois se o ar contiver gás,
a chama permanecerá sempre verde e não servi-
rá para a detecção do vazamento.
Ação sobre os lubrificantes: Este refrigerante
se mistura com os óleos minerais em qualquer
proporção, por isso se recomenda usar óleos que
possuam densidades elevadas.
Refrigerante 22
É outro gás muito utilizado especialmente em
equipamentos que necessitam produzir muito
baixas temperaturas.
Com este refrigerante se pode obter no evapo-
rador pressões próximas à atmosférica, tempe-
raturas que oscilam em -40º C. Em sistemas de
dupla compressão adequados, que explicaremos
mais adiante, se podem conseguir temperaturas
de evaporação de até -55º C. O ponto de ebuli-
ção à pressão atmosférica é de -40,8º C.
Refrigerante 11
Se utiliza quase exclusivamente em sistemas
de refrigeração de tipo industrial e comercial e
em esfriamento de águas e salmouras de pro-
cesso intermediário. Se utiliza especialmente na-
queles casos em que há que se evitar a corrosão
do sistema.
O líquido se vaporiza a 0,5 kg/cm2
de vácuo a
uma temperatura de 4,5º C.
O ponto de ebulição à pressão atmosférica é
de 23,8º C.
Refrigerante 502
- Mistura de refrigerante 22 e refrigerante 115.
- Temperatura de ebulição -45,6º C.
- Se utiliza geralmente em vitrines, câmaras
congeladoras e em depósitos a temperaturas
próximas aos -35º C, em substituição do amoní-
aco.
- Tem um poder frigorífico maior que o refrige-
rante 22.
- Se emprega preferencialmente em compres-
sores a pistão.
Ação sobre os lubrificantes
Este refrigerante se mistura com os óleos mi-
nerais em qualquer proporção, pelo que se reco-
menda usar óleos que possuam densidades ele-
vadas.
1. R 22: Monocloro difluorometano
Fórmula química: CHCLF2
Ponto de ebulição: - 40,8ºC
Temperatura crítica: 96ºC
Lubrificante: Mineral e poliol éster
Tempo de vida: 120 anos
É outro dos refrigerantes mais utilizados, es-
pecialmente em equipamentos que necessitam
obter muito baixas temperaturas. Se utiliza prin-
cipalmente em ar condicionado e refrigeração in-
dustrial.
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22
2. R 502: Blend de R 22 – 48,8% e R 115 –
51,2%
Fórmula química: CHCLF2 – CCLF2
CF3
Ponto de ebulição: - 45,6ºC
Temperatura crítica: 82ºC
Lubrificante: Mineral e poliol éster
Se utiliza principalmente em refrigeração indus-
trial, em substituição da amônia, além de pos-
suir um maior poder frigorífico que o R 22. Pos-
sui uma grande aplicação nos túneis de frio, de
congelado ultra rápido, a temperaturas próximas
aos – 35ºC.
3. R 134a: Tetrafluoretano, ecológico substitu-
to do R 12.
Fórmula química: CH2
FCF3
Ponto de ebulição: - 26,1ºC
Temperatura crítica: 101,1ºC
Lubrificante: Poliol éster
Tempo de vida: 16 anos
ARMAZENAMENTO
Os refrigerantes se armazenam, em estado lí-
quido e gasoso, em garrafas metálicas cilíndri-
cas providas de válvula de saída. Os cilindros
de grande capacidade têm, também, válvula de
segurança. A capacidade dos cilindros varia en-
tre 3 e 100 Kg.
Transvazamento
O refrigerante se adquire, para maior economia,
em grandes cilindros de 25 a 50 kg. São os cha-
mados cilindros de armazenamento. Para facili-
tar o transporte do refrigerante a lugares onde
se necessita, deve ser transvasado a cilindros
menores de 3 kg. aproximadamente. Para isto
se procede da seguinte maneira: se inverte o ci-
lindro maior, disposto sobre um suporte inclina-
do e se conecta ao outro cilindro por meio de
uma tubulação horizontal de no mínimo 1,5 m de
longitude.
Primeiramente, se purga a tubulação de comu-
nicação e após, uma vez disposto o cilindro me-
nor sobre um suporte, se abrem as válvulas de
ambos os cilindros. Às vezes, convém esquen-
tar um pouco o cilindro de armazenamento a fim
de acelerar a saída do refrigerante. Uma vez car-
regado o cilindro menor com a quantidade neces-
sária de refrigerante, se fecha a válvula do cilin-
dro de armazenamento e logo se esquenta a tu-
bulação de comunicação. Deste modo, se esva-
zia a tubulação de comunicação. Depois, se fe-
cha a válvula do cilindro menor. Não se deve per-
mitir jamais que a tubulação de comunicação es-
quente a mais de 36º C (tocar a tubulação com a
palma da mão). Para esquentar os cilindros ou a
tubulação, se empregará água morna ou um pano
umedecido em água morna. Não se recomenda
utilizar o maçarico de soldar, pois para obter um
calor apropriado se requer muita prática.
Cuidado com os cilindros
Os cilindros devem ser cuidados com capricho,
conservando-os interiormente limpos e secos.
Por melhores refrigerantes que se utilizem, se o
vasilhame contém impurezas ou está úmido, re-
sultarão inúteis as garantias que fornecem os
fabricantes de refrigerantes.
Se os cilindros são utilizados para ex-
trair cargas de sistemas em funciona-
mento, se expõem a absorver umidade
ou sujeira e deve evitar-se o emprego
destes refrigerantes em outra insta-
lação, pois isto ocasionaria dificuldades.
Do mesmo modo, os recipientes utili-
zados para o refrigerante usado, nunca
se devem usar com refrigerante novo,
sem antes lavá-los.
Não convém utilizar cilindros velhos
a não ser que tenham sido submetidos
Traspasso
de
refrigerante
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23
a testes e se tenha certeza de que a válvula é
completamente hermética. Para os trabalhos de
carga a domicílio são muito práticos os cilindros
especiais de 2 kg, equipados com uma válvula
de serviço munida de uma porca de conexão de
1/8". Este tipo de cilindro não tem válvula de
segurança. Se deve evitar utilizar um cilindro que
tenha contido um determinado refrigerante e car-
regar com outro diferente.
Os cilindros para refrigerantes devem ser ma-
nipulados com todo cuidado, não devendo ser
golpeados contra o chão nem entre si. Jamais
deverão ser transportados em veículos públicos
de passageiros, também não deverão ser expos-
tos aos raios solares diretos durante um tempo
prolongado, pois o calor aumenta a pressão e
esta pode ser perigosa.
Para determinar se um cilindro contém refrige-
rante ou está vazio, o sistema mais simples é
sacudi-lo com a finalidade de sentir o movimen-
to do líquido. Também pode golpear-se suave-
mente as laterais do cilindro. Se contém fluido
refrigerante, ao chegar ao nível, se notará uma
mudança de som nos golpes. A válvula de saída
merece um especial cuidado, principalmente o
invólucro que garante a hermeticidade.
CÓDIGO DE CORES PARA OS RECI-
PIENTES DE REFRIGERANTE
R 11: cor laranja
R 12: cor branca
R 22: cor verde
R 502: cor roxa
R 717: cor vermelha
R 134a: cor prateada
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24
Precauções de manuseio
Uma recomendação importante, que muitas
pessoas ignoram, é o emprego de óculos de pro-
teção quando se está manipulando com refrige-
rantes. Além disso, toda pessoa que se dedica à
reparação de refrigeradores, mesmo não sentin-
do os efeitos do gás refrigerante deve sair perio-
dicamente ao ar livre a fim de respirar ar puro.
Jamais deve se proceder à descarga de um flui-
do refrigerante em um ambiente fechado. Se não
conseguimos evitar a saída do gás para o ambi-
ente, se procederá imediatamente a ventilar o
local mesmo não sentindo o cheiro característi-
co do refrigerante. Não esquecendo que existem
refrigerantes inodoros.
Quando se proceder à reoperação de um refri-
gerador, é conveniente retirar da habitação as
flores e os animais domésticos (aves, cachorros,
gatos, etc.).
Se manipularmos com anídrido carbônico, por
ser este refrigerante de peso específico eleva-
do, no caso de vazamento, se acumula próximo
ao chão, portanto, os primeiros a intoxicar-se são
os animais domésticos como o cachorro e o gato.
Convém não descuidar este detalhe.
O anídrido sulfuroso ataca violentamente as flo-
res e plantas em geral. Quando se deva descar-
regar este refrigerante ao ambiente, se tomará o
cuidado de fazê-lo num lugar onde não haja flo-
res, plantas ou grama. Quando se esteja mani-
pulando com Freon 12 ou com cloreto de metila,
se a atmosfera estiver saturada com estes ga-
ses, convém usar uma máscara. Se evitará tra-
balhar em lugares profundos ou em espaços fe-
chados sem ventilação, pois as conseqüências
podem ser fatais se não se adotarem precauções
especiais.
PRIMEIROSSOCORROS
Amônia: a solução de amoníaco a 30% resulta
corrosiva e se entrar em contato com a pele, a
lesão é de pouca importância, mas é incômoda
e deve ser tratada com ácido pícrico.
Se o líquido penetrar nos olhos, estes deverão
ser lavados imediatamente com uma solução
boricada (100 g. de água e 4 g. de ácido bórico).
Depois se utilizará um colírio e pingaremos umas
gotas de argirol (a 10%) no olho afetado.
Freon 12: Este refrigerante produz uma lesão
por congelamento, de aparência similar a uma
queimadura. Se trata a lesão com pomada pícri-
ca.
Se a parte afetada é o olho, o tratamento deve-
rá ser feito por um médico. Como primeira medi-
da pode ser feito o seguinte: deve evitar-se que
a vítima esfregue o olho e colocam-se umas go-
tas de solução umectante no olho afetado. Em
caso de persistir a irritação, pode utilizar-se uma
solução de cloreto de sódio (100 g. de água com
3 g. de sal). Caso após algumas horas não tenha
desaparecido ainda a irritação, poderá usar-se
uma solução de argirol a 10%, combinando-se
este tratamento com pomada de óxido de mer-
cúrio a 1%.
Cloreto de metila: quando se aspiram gases
deste refrigerante por algum tempo, os sintomas
de intoxicação são similares aos da embriaguez,
quer dizer, lerdeza mental, náuseas, sonolência
e, às vezes, vômitos. A eficácia do tratamento
depende da rapidez com que se perceba a causa
do que acontece com a pessoa afetada. A pri-
meira medida a ser adotada é retirar a vítima do
ambiente e fazê-la respirar ar fresco. É necessá-
rio solicitar a intervenção de um médico na mai-
or brevidade possível.
Se a parte afetada é o olho, será adotado o
mesmo tratamento indicado para o Freon 12.
ÓLEO POLIOL ÉSTER PARA R 134a
Este óleo possui algumas características dife-
rentes em relação aos óleos minerais utilizados
nos compressores para fluidos refrigerantes não
ecológicos.
Miscível com R 134a: Esta é a condição es-
sencial para sua utilização com R 134a, o óleo
lubrificante e o fluido refrigerante devem ser mis-
cíveis para garantir o retorno do óleo ao compres-
sor durante seu funcionamento no sistema.
Mais higroscópico: O poliol éster é aproxima-
damente 100 vezes mais higroscópico que os
outros óleos, isto significa que absorve umida-
de com muito mais facilidade, o que requer mui-
to mais cuidado, não deixando o compressor
aberto (sem
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25
as tampas) sem necessidade. O tempo máximo
recomendado que o compressor pode permane-
cer aberto é de 15 minutos.
Difícil de remover a umidade: uma vez que o
poliol éster tenha absorvido umidade, é muito
difícil retirá-la ou eliminá-la. O vácuo é capaz de
extrair somente a umidade da superfície do óleo.
Reage com a água: A água diluída no óleo,
reage quimicamente, transformando-se em áci-
dos e álcoois. Estes ácidos, além de todos os
efeitos já conhecidos, ainda têm a característica
especial de atacar especificamente o isolamen-
to do motor do compressor.
DIFERENÇAS DO R 134a EM
RELAÇÃO AO R 12
Pressão de sucção menor: Considerando a
mesma temperatura de evaporação o R 134a,
tem uma pressão menor que o R 12 (cerca de 4
Lb/p2
).
Pressão de descarga maior: Considerando a
mesma temperatura de condensação o R 134a,
tem uma pressão maior que o R 12 (cerca de 12
Lb/p2
).
Carga de gás 5 a 30% menor: Como o efeito
refrigerante do R 134a é maior que o do R 12
sua densidade é menor, se necessita menos mas-
sa de fluido no sistema.
Capilar 5 a 20% maior em sua longitude: Como
o efeito refrigerante do R 134a é maior que o do
R 12, se deve diminuir o fluxo de fluido refrige-
rante no evaporador através do aumento do com-
primento do capilar.
Incompatibilidade do óleo: O R 134a não é
compatível com os óleos minerais utilizados nos
compressores para R 12, já que os óleos mine-
rais, não são miscíveis com o R 134a. Portanto
os compressores fabricados para trabalhar com
R 134a devem ser carregados com o óleo poliol
éster com o qual pode se misturar.
Produtos clorados incompatíveis: O R 134a e
o óleo poliol éster, reagem quimicamente com
cloro, que pode estar presente num sistema de
refrigeração. Portanto, a limpeza do sistema é
requisito essencial para sua operação adequa-
da. Para executar esta limpeza, se recomenda o
uso de nitrogênio.
LUBRIFICANTESUTILIZADOS
EMREFRIGERAÇÃO
Em forma similar e como qualquer máquina é
necessário lubrificar as partes móveis do com-
pressor para evitar ou reduzir ao máximo o des-
gaste das peças.
O óleo empregado é de origem mineral, livre de
matérias orgânicas animais ou vegetais, não de-
vendo-se congelar, espessar ou tornar-se espu-
moso a baixas temperaturas. Deve estar isento
de impurezas e compostos corrosivos que pos-
sam afetar as partes metálicas da instalação.
O uso de óleo em excesso, é também um in-
conveniente, dado que este é impulsionado ao
condensador onde se reduz o poder de dissi-
pação de calor deste último componente.
Nos refrigeradores domésticos e nos equipamen-
tos comerciais pequenos com temperaturas do flui-
do refrigerante no evaporador compreendidas en-
tre -15º C e -10º C se recomenda utilizar um óleo
cujo ponto de congelamento, ou fusão seja em tor-
no de -25º C.
Se define como ponto de congelamento ou de
fusão, a temperatura em que uma substância lí-
quida passa ao estado sólido ou uma substân-
cia sólida passa ao estado líquido.
Do mesmo modo que os refrigerantes, os óleos
devem ser da melhor qualidade. Não devem con-
ter umidade, matérias estranhas ou hidro-carbo-
netos, pois podem originar obstruções nas vál-
vulas ou em outras partes vitais do sistema.
Outro dos requisitos fundamentais de um óleo é
sua viscosidade, determinada pela sigla SAE.
Outra característica dos óleos, é a de ter sufi-
ciente rigidez dielétrica, ou seja, resistência à
passagem da corrente elétrica.
Um bom óleo deve ter baixa viscosidade e uma
rigidez dielétrica na faixa dos 25.000 Volts.
Esta última propriedade se comprova submer-
gindo numa amostra de óleo, dois eletrodos co-
nectados a uma fonte de energia elétrica.
Se ocorre circulação de corrente pelo óleo é
sinal de que contém umidade e por tanto não é
aconselhável seu uso.
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26
ASHRAE Nº Nome Fabricante Substitui o Tipo Lubrificante (a) Aplicações Comentários
Comercial
R-507 AZ-50 Quimobásicos R-502 e Azeotrópico Polioléster Equip. Novo e Quase igual
(125/143a) Hoechst (b) HCFC-22 Adequações de ao R-502
Solvay (b) equip. instalado
R-404A 404A Quimobásicos R-502 e Mistura Polioléster Equip. Novo e Quase igual
(125/143a/134a) HP62 DuPont HCFC-22 (Pouco muda o Adequações de ao R-502
FX-70 Elf Atochem ponto de ebulição) equip. instalado
R-407A 60 ICI R-502 e Mistura (Muda Polioléster Equip. Novo e Temperatura de
(32/125/134a) HCFC-22 bastante o Adequações de descarga mais
ponto de ebulição) equip. instalado Alta que o R-502
R-407A 61 ICI R-502 e Mistura (Muda Polioléster Equip. Novo e Eficiência menor
(32/125/134a) HCFC-22 bastante o Adequações de que o R-502
ponto de ebulição) equip. instalado
REFRIGERANTES ALTERNATIVOS
Refrigeração Comercial de Temperatura Média e Baixa
Substituições a Longo Prazo.
ASHRAE Nº Nome Fabricante Substitui o Tipo Lubrificante (a) Aplicações Comentários
Comercial
R-402A HP80 Quimobásicos R-502 e Mistura Alkil-benceno Adequações de Maior Pressão
(22/125/290) DuPont HCFC-22 (Pouco muda o ou Polioléster equip. instalado de descarga
ponto de ebulição) que o R-502
R-402A HP81 DuPont R-502 e Mistura Alkil-benceno Máquina de gelo Temperatura de
(22/125/290) HCFC-22 (Pouco muda o ou Polioléster Manitowoc descarga maior
ponto de ebulição) que o R-502
R-403A 69S Rhone Poulenc R-502 e Mistura (Pouco Alkil-benceno Adequações de Temperatura de
(22/218/290) (NRI) HCFC-22 muda o ponto ou Polioléster equip. instalado descarga maior
de ebulição) que o R-502
R-408A FX-10 Elf Atochem R-502 e Mistura (Pouco Alkil-benceno Adequações de Temperatura de
(125/143a/22) HCFC-22 muda o ponto ou Polioléster equip. instalado descarga maior
Refrigeração Comercial de Temperatura Média e Baixa
Substituições Urgentes (C).
ASHRAE: American Society of Heat Refrigeration and Air Conditioned Engineers.
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27
ASHRAE Nº Nome Fabricante Substitui o Tipo Lubrificante Aplicações Comentários
Comercial
R-134a HFC-134a Quimobásicos CFC-12 Fluido Puro Polioléster Equip. Novo e Quase igual ao
(22/125/290) DuPont Adequações de CFC-12
Elf Atochem equip. instalado
ICI
Substituição a Longo Prazo em Refrigeração Comercial
de Temperatura Média
ASHRAENº Nome Fabricante Substituio Tipo Lubrificante(a) Aplicações Comentários
Comercial
R-401A MP39 Quimobásicos CFC-12 Mistura(Muda Alkil-benceno Adequaçõesde Próx.ao CFC-12
(22/152a/124) DuPont consideravelmente ouPolioléster equip.instalado Usa-seem
pontodeebulição) Temp.deEvap.
Maiora-10ºF
R-401B(b) MP66 Quimobásicos CFC-12 Mistura(Muda Alkil-benceno Adequaçãode Próx.aoCFC-12
(22/152a/124) DuPont consideravelmente ouPolioléster Sistemasde Usa-seem
pontodeebulição) Refrigeraçãode Temp.deEvap.
Transporte Menora-10ºF
Refrigerado
R-405A GreenCool GU CFC-12 Mistura(Muda Alkil-benceno Adequaçõesde MaiorCapacidade
(22/152a/ 2015 consideravelmente ouPolioléster equip.instalado queoCFC-12
142b/318) pontodeebulição) SimilaraoMP66
R-406A GHG PeoplesWelding CFC-12 Mistura(Muda ÓleoMineral Adequaçõesde Podesegregar
(22/142b/600a) Supply consideravelmente equip.instalado componentes
(MonroeAir-Tech) pontodeebulição) inflamáveis.
R-409A R-409A Quimobásicos CFC-12 Mistura(Muda Alkil-benceno Adequaçõesde Capacidademais
(22/124/142b) FX-56 ElfAtochem consideravelmente equip.instalado altaqueoCFC-12
pontodeebulição) similaroMP66
Substituição Urgente (c) em Refrigeração Comercial
de Temperatura - Média
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28
ASHRAE Nº Nome Fabricante Substitui o Tipo Lubrificante (a) Aplicações Comentários
Comercial
R-123 HCFC-123 Quimobásicos CFC-11 Fluido Puro Alkil-benceno Esfriadores Capacidade
DuPont ou Óleo Centrífugos inferior que o
Elf Atochem Mineral CFC-11
R-134a HFC-134a Quimobásicos CFC-12 Fluido Puro Polioléster Equip. Novo e Quase igual ao
DuPont Adequações de CFC-12
Elf Atochem equip. instalado
ICI
R-134a HFC-134a Quimobásicos HCFC-22 Fluido Puro Polioléster Equipam. Novo Capacidade
DuPont inferior equip.
Elf Atochem Maior é
ICI necessário
R-410A AZ-20 Quimobásicos HCFC-22 Mistura Polioléster Equip. Novo Eficiência mais
(32/125) Azeotrópica alta que o
HCFC-22 e
R-410B pode
requerer o
redimensionam.
do equipamento
R-410B 9100 DuPont HCFC-22 Mistura Polioléster Equip. Novo Eficiência mais
(32/125) Azeotrópica alta que o
HCFC-22
pode requerer o
redimensionam.
do equipamento
R-407C 407C Quimobásicos HCFC-22 Mistura (Muda Polioléster Equip. Novo e Eficiência menor
(32/125/134a) 9000 DuPont consideravelmente Adequação de que o HCFC-22
66 ICI ponto de ebulição) equip. com
capacidades
similares
Substituições a Longo Prazo
de Ar Condicionado Residencial e Comercial
(a) Checar com o fabricante do compressor sobre o lubrificante recomendado
(b) Tanto Hoechst como Solvay distribuem o AZ-50.
(c) Substituição urgente, contém HCFC-22 cujo programa de saída está incluído no Protocolo de Montreal.
(d) Urgente assinado por ASHRAE-34.
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dações para usurpar nenhuma patente. O usuário não deverá assumir que todas as medidas de segurança estão
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29
Fluido Fluido Componentes Composição ODP Tipo Compatibilidade
Tipo % em Peso com óleo
R502 CFC 22/115 48,8/51,2 0,33 Azeotrópico M-AB-PO
R404A HFC 125/143a/134a 44/52/4 0 N-Azeotrópico PO
R507 HFC 125/143a 50/50 0 Azeotrópico PO
R408A HCFC 22/143a/125 47/46/7 0,026 N-Azeotrópico M-AB-PO
R402A HCFC 22/125/290 38/60/2 0,021 N-Azeotrópico M-AB-PO
R402A HCFC 22/125/290 60/38/2 0,033 N-Azeotrópico M-AB-PO
R502 - AS
ALTERNATIVAS
DISPONÍVEIS.
Com os programas de eliminação do uso dos
fluidos refrigerantes do tipo CFC, o refrigerante
R502 foi um dos primeiros a tornar-se cada vez
mais raro e mais caro. Rapidamente o mercado
passou a oferecer refrigerantes alternativos que
são misturas (também conhecidas como blend‘s)
com a finalidade de substituir o R502, tanto para
aplicação em novos produtos como para substi-
tuição em campo («Retrofit»).
Convém assinalar que estes refrigerantes são
substitutos imediatos ao R502, existindo dife-
renças significativas a ser consideradas como
manipulação, características do compressor, apli-
cação e reoperação de sistemas.
Se pode dividir os refrigerantes alternativos em
dois grupos: Definitivos e Transitórios.
Definitivos: R404A e R507.
São misturas de refrigerantes isentos de clo-
ro, por isso não possuem prazo para ser elimina-
dos. São mais indicados para a aplicação em equi-
pamentos novos, pois necessitam de um com-
pressor especialmente desenvolvido para eles,
que entre outras características são carregados
com óleo Poliol Éster. Estes compressores TE-
CUMSEH são identificados através da letra «Z»
em seu código de modelo, como identificação
adicional possuem uma etiqueta laranja indican-
do o refrigerante compatível.
Transitórios: R408A, R402A e R402B. São mis-
turas que possuem como um de seus componen-
tes o refrigerante R22, por isso serão elimina-
dos quando a utilização do R22 seja proibida.
São indicados para a conversão de equipamen-
tos que estão em operação em campo pois são
compatíveis com os óleos lubrificantes atualmen-
te utilizados com estes mesmos compressores.
Os compressores TECUMSEH para R502 são
identificados com a letra «J» no código do mode-
lo e como identificação adicional possuem uma
etiqueta branca indicando que estão carregados
com óleo Alquil Benzeno. (Veja no quadro algu-
mas características destes refrigerantes).
MUDANÇAS NO SISTEMA DE
REFRIGERAÇÃO.
Quando se modifica um produto para o uso de
um fluido refrigerante alternativo ao R502, mes-
mo que não sejam necessárias modificações ra-
dicais como, redimensionamento de evaporador
e condensador, outros aspectos devem ser cui-
dadosamente estudados tendo como objetivo
obter o mesmo rendimento do sistema e o máxi-
mo de confiabilidade.
Filtros secadores devem ser substituídos por
outros compatíveis com o novo refrigerante.
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30
Os tubos capilares dimensionados para o R502
podem ser utilizados como uma escolha prelimi-
nar, mas são necessários testes no sistema para
determinar sua escolha final.
Se a opção é pelo uso de uma válvula de ex-
pansão, esta poderá ser a mesma utilizada para
o R502, mas o mercado já possui válvulas espe-
cíficas para a maioria dos refrigerantes alterna-
tivos.
Geralmente ao utilizar qualquer destes refrige-
rantes alternativos a carga de refrigerante pode-
rá ser reduzida de 5 a 20% quando se compara
com a carga de R502.
Cuidados especiais devem ser tomados ao fa-
zer a carga com os blend´s (misturas) R404A,
R408A, R402A e R402B, pois como são não-aze-
otrópicos, estes refrigerantes somente mantém
sua proporção na mistura dentro de um recipien-
te, quando estão na fase líquida.
Portanto, a carga deve ser feita na fase líquida,
tomando cuidado para que o refrigerante não seja
admitido diretamente pelo mecanismo de bom-
beamento do compressor.
Este artigo tem caráter orientativo, pois o me-
lhor caminho para substituição de um refrigeran-
te é conhecer muito bem as características de
funcionamento do equipamento original e seguir
as determinações do fabricante do sistema que
está sendo modificado e de seus componentes.
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31
CONVERSÃO DE TEMPERATURAS
Para converter graus Celsius a graus Fahrenheit se utiliza a seguinte fórmula:
ºC ºF
= ºC · 1,8 + 32
Exemplo: 2ºC ºF ?
ºF = 2 · 1,8 + 32
ºF = 3,6 + 32
ºF = 35,6
Para converter graus Fahrenheit a graus Celsius se utiliza a seguinte fórmula:
ºF ºC ?
ºC = ºF – 32
1,8
Exemplo: 72ºF ºC ?
ºC = 72 – 32
1,8
ºC = 40
1,8
ºC = 22,2
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32
TÁBUA DE CONVERSÃO DE TEMPERATURAS
Emprego: a temperatura a ser convertida encontra-se na coluna central e a conversão é indicada nas colunas da
direita ou da esquerda, segundo se deseja determinar ºF ou ºC.
ºC 5/9 (ºF – 32) ºF=9/5 (ºC) + 32
Exemplo:
Se desejamos saber a conversão de 20º Cº. a ºF, devemos achar este nº na Coluna Central e observar
a coluna da direita que indicará a conversão, o valor em ºF, neste caso 68º Fº.
Se desejamos saber a conversão de 86º Fº a ºC, devemos achar este nº na Coluna Central e observar
a coluna da esquerda que indicará a conversão, o valor em ºC, neste caso 30º Cº.

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  • 1. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 1 ENVIO 10 PROIBIDA A REPRODUÇAO, TOTAL OU PARCIAL DESTA OBRA, POR QUALQUER MEIO OU METODO SEM AUTORIZAÇÃO POR ESCRITO DO EDITOR © TODOS OS DIREITOS FICAM RESERVADOS.
  • 2. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 2 O QUE É REFRIGERA- ÇÃO? A refrigeração é o processo de reduzir a tempe- ratura de um corpo ou espaço determinado tiran- do uma parte do seu calor natural. Não se deve confundir refrigeração com esfria- mento. Se um corpo quente toma a temperatura do ambiente onde ele se encontra, isso é consi- derado como esfriamento. A refrigeração consiste em tirar o calor de um corpo, até que sua temperatura seja inferior à do ambiente. Há muitos anos, os homens têm tentado esfriar os corpos a temperaturas inferiores à do ambien- te. Os primeiros testes ficaram limitados a redu- zir a temperatura uns poucos graus, apenas. Os alimentos e os líquidos eram guardados em po- rões para não serem afetados pela temperatura ambiente. Em outros lugares, a neve e o gelo eram utiliza- dos no verão, para conservar alimentos e esfriar bebidas. Em épocas recentes, o gelo era utilizado em conservadoras feitas de madeira e dessa manei- ra, os alimentos e outros produtos eram manti- dos longe da temperatura ambiente. Ainda hoje, o gelo é utilizado em alguns lares, porém, apresenta o problema de não poder man- ter uma temperatura uniforme no interior, do que passou a ser chamado de geladeira. É bom lem- brar daqueles móveis de madeira maciça onde em sua parte superior era introduzida uma barra de gelo e pela parte inferior, por meio de uma torneira, era retirada a água, produto da troca de calor. A invenção e o aperfeiçoamento da geladeira permitiu obter uma solução às necessidades, de forma cômoda, eficiente e econômica, tanto no lar como nos locais comerciais. A principal razão para empregar a refrigeração é a conservação dos alimentos, tais como a car- ne, as frutas, etc., que se estragam rapidamente, ao estar em contato com a temperatura ambien- te. A moderna geladeira pode ter sua temperatura ajustada de acordo com o alimento que deve ser conservado, e inclusive, poder ter sua tempera- tura com valores inferiores aos 18 ºC negativos. Antes de entrar no assunto “Refrigeração” é necessário ter alguns conhecimentos prévios que veremos a seguir. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA Todos os corpos estão compostos por partícu- las muito pequenas, chamadas de “moléculas”. Elas se mantém unidas umas com as outras como resultado de uma força interna. Tem se comprovado que a concentração das moléculas é maior nos sólidos e nos líquidos do que nos gases, porém, sempre entre elas, há um espaço que permite o seu livre movimento. Isto quer dizer que as moléculas de um corpo qualquer estão constantemente em movimento, e sua velocidade depende da substância de que está formado, da sua temperatura e de seu esta- do físico. ESTADODOSCORPOS Os corpos se apresentam na natureza em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. SÓLIDOS: Caracterizam-se por ter forma própria e volume determinado. São de elevada densida- de, e como exemplo podemos nomear: o ferro, a madeira, a pedra, etc. LÍQUIDOS: Têm um volume determinado, porém a sua forma é a do recipiente que o recebe. Sua densidade é, geralmente, inferior à dos sólidos e pode-se dar como exemplo: água, óleo, etc. GASES: Não têm volume nem forma fixa. São de Sólido Líquido Gasoso
  • 3. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 3 muito baixa densidade e como exemplo se pode mencionar o próprio ar, o oxigênio, etc. TEMPERATURA A temperatura é medida com um instrumento chamado termômetro. Ele é composto de um tubo capilar de paredes muito grossas e na sua parte inferior, possui uma espécie de bulbo cheio de álcool ou mercúrio. Existem duas escalas básicas de temperatura: Centígrados ou Celsius e Fahrenheit. Elas são as mais empregadas no estudo da re- frigeração. ESCALACELSIUS É a mais empregada e o seu uso é científico e diário. O zero da escala corresponde à tempera- tura de congelamento da água e o ponto de ebu- lição da mesma, corresponde ao valor 100 graus. A distância entre ambas as marcas é dividida em cem partes iguais e cada uma delas corres- ponde a um grau Celsius. ESCALAFAHRENHEIT Nesta escala, a temperatura de congelamento da água corresponde ao valor 32 e o ponto de ebulição aos 212 graus. Entre os números 32 e 212, a escala é dividida em 180 partes ou graus e cada um deles é chamado de grau Fahrenheit. O zero desta escala é determinado por uma mis- tura de gelo, cloreto de sódio e amoníaco. Para fazer a conversão de graus Centígrados para graus Fahrenheit, é necessária a seguinte fórmula: ºF = 9/5 (ºC) + 32 Do mesmo jeito, para levar graus Fahrenheit para graus Celsius, se aplica a seguinte fórmula: ºC = 5/9 (ºF – 32) ESTADOFÍSICODOSCORPOS Os corpos podem mudar o seu estado físico, aquecendo-se ou esfriando-se. VAPORIZAÇÃO: É a troca do estado líquido ao gasoso, com produção de vapor em toda sua mas- sa. Exemplo: água transformada em vapor quando é aquecida. Sempre à mesma temperatura (100ºC). EVAPORAÇÃO: É a passagem do estado líquido ao gasoso. A formação de vapor é produzida de- vagar e somente na superfície do líquido. Exemplo: água num recipiente ao ar livre, ela evapora depois de um tempo. CONDENSAÇÃO: É o processo inverso ao de vaporização. Como exemplo temos o vapor de água sobre a superfície fria de um espelho. FUSÃO: É a passagem do estado sólido ao lí- quido. Como exemplo serve o gelo ao começar a se derreter. SOLIDIFICAÇÃO: É o processo inverso ao de fusão, ou seja, quando o água é submetida a bai- xa temperatura, vira gelo. SUBLIMAÇÃO SOLIDIFICAÇÃO FUSÃO CONDENSAÇÃO VAPORIZAÇÃO SÓLIDO LÍQUIDO GÁS
  • 4. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 4 SUBLIMAÇÃO: Quando um corpo passa direta- mente, do estado sólido ao gasoso, sem passar pelo estado líquido. São exemplos: o gelo seco, a naftalina, etc. CALOR E FRIO O calor é uma forma de energia que se transmi- te de um corpo para outro. A principal fonte de calor é o Sol, porém se pode produzir calor por combustão, fricção, eletricida- de, reações químicas ou por compressão, no caso dos gases. Pode-se definir o calor como um movimento molecular e quanto mais enérgico ele for, maior será o calor liberado ou gerado. Quando o calor é retirado de um corpo, o seu movimento molecular diminui, até sumir totalmen- te. Este fato ocorre aos 273º C negativos. Pode- se dizer então que, todo corpo que possui tempe- ratura superior a esta, tem calor. Pelo que foi exposto, pode-se dizer que como o calor é uma fonte de energia, o frio não existe, ou seja, que frio é a ausência de calor e a refri- geração ou esfriamento de um corpo, é o proces- so que retira o calor desse corpo. Os termos, frio e calor, são expressões indefini- das e só podem ser determinadas comparativa- mente. Como exemplo e observando a figura da pági- na, o recipiente 2 deverá estar mais quente que o número 1, se primeiro tocamos este último. Da mesma maneira, o número 2 deverá estar mais frio que o número 3 se tocamos neste, antes do número 2. Lembre-se que o calor sempre se transmite do corpo mais quente para o mais frio. Isto significa que o corpo que tem mais ener- gia, transfere parte desta para o corpo que tem menos, ou seja, que está mais frio. TRANSMISSÃO DO CALOR Há formas ou maneiras de transmitir o calor: por radiação, por convecção e por condução. RADIAÇÃO: Ela se manifesta pelos raios ou on- das de calor que envia o sol através do espaço. Pode haver radiação desde uma lareira, uma lâm- pada ou outro elemento muito quente, pois os raios caloríficos são muito semelhantes aos rai- os luminosos. Também podemos definir a radiação como a transmissão de calor através de substâncias in- termediárias, sem que elas sejam aquecidas. Os raios solares, ao passar pelo ar, não o aquecem mas esquentam os objetos que se localizam ao final de seu trajeto. CONVECÇÃO: Esta forma de transmissão de ca- lor consiste na transferência de energia de um lugar para outro, devido ao movimento ou circu- lação do ar, água ou gases quentes. Esta circulação pode ser produzida de forma natural ou artificial. Exemplos disso são: a geração de correntes de ar em torno de um corpo quente, com um ventila- dor ou um fluxo de água. Esse líquido deverá ser o agente transmissor do calor. Outro exemplo pode ser um secador de cabelo, pois o calor que ele produz é transferido para o exterior por uma corrente de ar forçada.
  • 5. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 5 CONDUÇÃO: É a transferência de calor através de um corpo sólido. Se temos uma vareta metáli- ca e ela é aquecida, o calor passa, por condu- ção, ao outro extremo da vareta. O mesmo fenômeno de condução de calor pode ser verificado numa panela colocada em cima da chama do fogão. Lembre-se que os metais são bons condutores do calor, enquanto outros materiais têm qualida- des totalmente opostas, ou seja, são bons isolan- tes. DIFERENÇAENTRECALORE TEMPERATURA Calor e temperatura são freqüentemente con- fundidos, porém eles são totalmente diferentes. A temperatura se refere ao quanto está quente um corpo, mas não mede a quantidade de calor que ele contém. A mudança da temperatura de um corpo é a medida de quantidade de calor que ele ganhou ou perdeu. Serve como exemplo: se aplicamos a mesma quantidade de calor em dois pedaços de metal de diferente tamanho, a peça menor obterá uma temperatura maior que a peça maior, no mesmo tempo. CALOR SENSÍVEL Quando o calor pode ser “sentido” pelos nos- sos sentidos e também pode ser medido por al- gum instrumento, ele é chamado de calor sensí- vel. Por exemplo: se é aquecida água sobre uma chama, podemos sentir o aumento de temperatu- ra, se a nossa mão é colocada em seu interior. Quando é aumentada a temperatura de um líqui- do ou de um corpo qualquer, se diz que eles es- tão absorvendo calor sensível. Da mesma maneira, se o corpo ou líquido tem a sua temperatura diminuída, o calor que eles irra- diam, é calor sensível. CALORIAS E KILOCALORIAS A unidade utilizada para medir o calor é a Calo- ria ou Kilocaloria. Esse valor representa o calor necessário para que um litro de água tenha sua temperatura aumentada em um grau Centígrado. Como esta unidade é muito grande, geralmente é utilizada a Pequena Caloria, conhecida como Grama Caloria e que consiste no calor necessá- O calor irradiado pela chama se sente na mão (calor sensível). rio para aumentar, um grau Centígrado, uma gra- ma de água, ou seja, que a grama/caloria é mil vezes menor que a kilocaloria. Com a finalidade de deixar clara futuras inter- pretações, simplesmente “caloria” (com minús- cula) é utilizada em ensaios de laboratório e a Kilocaloria ou Caloria (com maiúscula) é realmen- te utilizada na prática. A unidade de medida de calor, no sistema inglês, é a Unidade Térmica Bri- tânica, ou B.T.U. Ela representa a quantidade de calor necessá- ria para aumentar a temperatura de uma libra de água, em um grau Fahrenheit. A Caloria equivale a 3,9 B.T.U. e para poder fa- zer o cálculo mental e rápido, considere que: Caloria = 4 x B.T.U. B.T.U. = Caloria / 4 Outro termo muito empregado para determinar a capacidade frigorífica é a tonelada de refrige- ração (TON). Este valor representa a quantidade de calor necessário para a fusão de uma tonela- da de gelo durante um período de 24 horas. A equivalência entre kilocaloria, B.T.U. e TON é: 1 TON = 3.024 Kcal = 12.000 B.T.U.
  • 6. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 6 CALOR ESPECÍFICO Este nome é dado à quantidade de calorias necessárias para que um quilograma de uma subs- tância qualquer aumente ou diminua, sua tempe- ratura em um grau Centígrado. Toma-se como referência o calor específico d'água, que é 1, pois para aumentar um grau Cen- tígrado a temperatura de um quilograma desse líquido, é necessária uma Caloria. Se conhecemos a temperatura de uma substân- cia, em graus Centígrados, seu calor específico e seu peso, em quilogramas, é muito fácil deter- minar a quantidade de calorias que se deve adi- cionar, ou retirar, dessa substância, para produ- zir o respectivo acréscimo ou diminuição de sua temperatura. Para poder realizar este cálculo, usamos a se- guinte fórmula: Q = Ce x p x (t-t´) Onde: Q = quantidade de calor retirado ou adiciona- do numa substância Ce = calor específico do corpo ou substância P = peso do corpo, em quilogramas t – t´ = diferença de temperaturas, inicial e fi- nal. Exemplo: Se deseja aumentar a temperatura de 2 quilo- gramas de álcool, de 18º para 23º C. Conhece- mos o seu calor específico, que é de 0,6. Utilizando a fórmula anterior, temos: Q = 0,6 x 2 x (23 – 18) = 1,2 x 5 = 6 Calorias ou kilocalorias CALOR LATENTE Este termo considera a quantidade de calor necessária para trocar ou mudar o estado físico de uma substância, do estado sólido ao líquido ou do estado líquido para o gasoso, sem variar a temperatura da substância. Para transformar um quilograma de gelo, que encontra-se a zero grau, em um quilo de água, sempre à mesma tempera- tura, são necessárias 80 Calorias. Dito de outra maneira, para transformar um só- lido n um líquido, sem modificar a sua temperatu- ra, é necessária uma quantidade de calor espe- cífica. 537 Kcal = CALOR LATENTE DE VAPORIZAÇÂO Durante a troca de estado, a temperatura não pode variar. A TEMPERATURA NÃO VARIA
  • 7. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 7 Algo similar ocorre quando se quer transformar um líquido em vapor. Por exemplo, para transformar um quilo de água a 100º C em vapor, mantendo-se a mesma tempe- ratura, é necessária a quantidade de 537 Calori- as. Lembre-se que no exemplo anterior, era neces- sária uma Caloria para aumentar um grau Centí- grado, um quilo de água, sendo que agora, para que a mesma quantidade de água seja transfor- mada em vapor, é necessária uma quantidade de calor, 500 vezes superior. PRESSÃO Todo corpo exerce seu próprio peso sobre o local onde se encontra apoiado, ou seja, ele está exercendo uma pressão. Nos sólidos, a pressão manifesta-se como o seu próprio peso, ou seja, para abaixo. Nos líquidos, essa pressão é exerci- da contra as paredes do recipiente que o con- tem e nos gases, em todas as direções. Nosso planeta está rodeado por uma capa de ar, que da mesma maneira que qualquer tipo de corpo, exerce pressão sobre a Terra. Se tomamos uma coluna de ar de um centíme- tro quadrado de base e que tenha de altura, o comprimento da capa atmosférica, essa coluna tem um peso de 1.033 gramas, no nível do mar. Esse valor é considerado como a pressão at- mosférica normal (1,033 kg/cm2 ) e é usado como unidade de medida da pressão ou Atmosfera. Para resumir, no sistema internacional (SI), uma atmosfera = 1,033 kg/cm2 , porém para fins prá- ticos: 1 atm = 1 kg/cm2 . No sistema inglês, a unidade de pressão mais utilizada é a libra por polegada quadrada. Sua equivalência entre essas unidades é: 1 lb/pol2 = 0,07 kg/cm2 1 kg/cm2 = 14,2 lb/pol2 Para poder medir a pressão atmosférica é utili- zado um simples dispositivo que consiste de um tubo de ensaio e um pires. O diâmetro do tubo de ensaio corresponde à área de 1 cm2 , ele deve estar cheio de mercúrio (Hg) e logo, tampando sua abertura deve ser virado sobre o pires, que também deve estar cheio de mercúrio. O extremo inferior do tubo de ensaio, que ago- ra está para cima, apresenta um espaço não pre- enchido com o metal líquido, pois o nível do mer- cúrio desce até uma certa altura. Esse espaço, determinado entre a superfície do mercúrio e o fundo do tubo é um vácuo perfeito e a altura da superfície de mercúrio do pires e a que ficou no interior do tubo é sempre constante e mede 760 milímetros. Esta experiência foi feita pelo físico Evangelis- ta Torricelli, ele determinou que numa coluna de um centímetro quadrado de seção e cuja altura é igual à da capa atmosférica, tem o mesmo peso que uma coluna de mercúrio de um centímetro quadrado de área e 760 mm de altura, ou seja, 1.033 gramas.
  • 8. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 8 VÁCUO Com o conceito de pressão já bem definido e conhecendo a forma de medir a pressão atmosfé- rica, podemos passar agora a considerar o que é vácuo. Denominamos vácuo àquela pressão inferior à atmosférica ou seja, inferior a: 1 kg/cm2 Ela é conhecida também como pressão negati- va ou depressão. Como exemplo consideremos uma lata aberta num extremo, ou seja, que na parte interna da mesma temos a mesma pressão que na parte ex- terna, ou seja, a atmosférica. Se com uma bomba, conectada no extremo li- vre da lata, tratamos de retirar o ar que se en- contra em seu interior, a pressão começará a ser reduzida. Isto pode ser verificado porque a pressão ex- terna ou atmosférica, passa a ser superior à do interior e ela será tão forte que, como uma força invisível começará a esmagar as paredes da lata, deixando ela totalmente deformada. Se retiramos todo o ar que existe no interior de um vidro, podemos dizer que foi obtido o denomi- nado “vácuo total” VÁCUO MERCÚRIO PRESSÃO ATMOSFÉRICA EXPERIÊNCIA DE TORRICELLI COLUNA DE AR DE 1 cm2 de BASE PRESSÃO DA ATMOSFERA SOBRE A TERRA CAPA ATMOSFÉRICA PRESSÃO ATMOSFÉRICA BOMBA DE VÁCUO ÓLEO TERRA
  • 9. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 9 PRESSÃO RELATIVA E PRESSÃO ABSOLUTA A pressão relativa ou barométrica, é obtida atra- vés de manômetros ou outros instrumentos espe- cialmente desenhados para medir pressões. Estes instrumentos funcionam de acordo com o seguinte princípio: considere uma câmara divi- dida, por um diafragma, em duas partes e cada uma delas conectada com a pressão atmosféri- ca. O diafragma suporta em ambos os lados a mes- ma pressão, permanecendo assim, numa posição conhecida como de repouso, conforme pode ser visto na figura. Por meio de um mecanismo simples, o diafrag- ma é conectado com um ponteiro que se move sobre uma escala graduada. Quando o diafragma se encontra em repouso, o ponteiro indica zero. Esse valor é relativo, pois a pressão em ambas as câmaras é igual à pressão absoluta, que é, no final, a pressão atmosférica. Por exemplo, se a câmara A começa a receber ar ou um líquido sob pressão, o diafragma come- çará a deformar-se, em conseqüência da maior pressão exercida sobre a face direita do diafrag- ma. Como o diafragma está conectado ao pontei- ro por meio do mecanismo, ele se moverá num certo ângulo sobre a escala e indicará o valor da diferença de pressões. Neste caso, a pressão in- dicada é 2 kg/cm2 e ela é relativa à pressão en- contrada na câmara B. A pressão absoluta é o resultado da soma de ambas pressões, ou seja, a pressão indicada mais a atmosférica (2 kg/cm2 + 1,033 kg/cm2 = 3,033 kg/cm2 ). Para poder indicar que essa pressão é inferior à atmosférica (vácuo) antes do valor indicado é colocado o sinal de negativo (-). Se na escala obtemos o valor – 0,5 kg/cm2 , isto significa que a pressão indicada é inferior à atmosférica em 0,5 kg/cm2 . Utilizando o mesmo pensamento, se o valor in- dicado for –1,033 kg/cm2 , teríamos o vácuo to- tal. PRESSÃO ATMOSFÉRICA PRESSÃO ATMOSFÉRICA PRESSÃO ATMOSFÉRICA AR SOB PRESSÃO SUPERIOR À ATMOSFÉRICA (2 KG/cm2 )
  • 10. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 10 MANÔMETROS Na prática, a medição das pressões é obtida com o denominado manômetro de Bourdon. Ele tem um tubo com forma de arco e sua seção trans- versal é oval. Esse tubo é fechado num extremo, e o outro está conectado à fonte de pressão que devemos medir. Quando o tubo recebe ar ou líquido sob pressão, a força por ele recebida força o estira- mento do tubo. Esse movimento é transmitido ao ponteiro através de um mecanismo de engrena- gens. É importante indicar que a leitura do manôme- tro é uma diferença entre a pressão existente em seu interior e a que existe no exterior, ou seja, a atmosférica. Os manômetros comuns indicam pressões superiores à atmosférica. Os manômetros, geralmente têm duas escalas no mesmo visor. Uma delas está dividida em kg/cm2 e a outra, em lb/pol2 ou p.s.i. Na figura pode-se observar um destes manôme- tros assim como também, uma escala que permi- te a conversão entre ambos os sistemas. A tabela foi feita tomando como base que: 1 kg/cm2 = 14,7 lb/pol2 PARAFUSO BATENTE PARAFUSO DE REGULAGEM TUBO BOURDON ENGRE- NAGENS SETOR ENTRADA DE PRESSÃO GRÁFICO DE CONVERSÕES DE PRESSÕES RELATIVAS
  • 11. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 11 VACUÔMETROS São instrumentos que têm o mesmo fundamento que o ma- nômetro, porém indicam pres- sões inferiores à atmosférica. A escala destes instrumentos é em milímetros de mercúrio (mm.Hg) e no sistema inglês, em polegada de mercúrio. Lembrando que a pressão atmosférica é de 760 mm ou 76 cm de mercúrio, no siste- ma inglês, o seu valor corres- pondente é de 29,92 polega- das de mercúrio. MANÔMETRO/VACUÔMETRO Pode ser utilizado este tipo de instrumento pois o seu zero é colocado numa posição neutra. Des- te modo, se o ponteiro dirige-se para a esquerda, considera-se que mede uma sucção e se ele se movimenta à direita, o valor indicado é positivo. EFEITOS DA PRESSÃO SOBRE A VA- PORIZAÇÃO DOS LÍQUIDOS Conforme foi visto anteriormente, a água ferve a 100º C ao nível do mar. Porém se tentamos fer- ver água num local fechado, onde a pressão seja superior à atmosférica, será necessária uma tem- peratura superior aos 100º C para obter o seu ponto de ebulição. Se temos um líquido contido num vidro, com pressão inferior à atmosférica, a água começará a ferver a menos de 100º C. Este fenômeno se deve a que num corpo, sob uma pressão elevada, as suas moléculas se com- primem e a distância entre elas é menor. Por isso, para conseguir vaporizá-lo, é necessária uma maior quantidade de calor que em condições normais. Do mesmo modo, se o líquido está submetido a uma pressão inferior à atmosférica, as molécu- las encontram-se mais afastadas entre si, e sua vaporização será obtida com temperaturas infe- riores. Como simples exemplo, considere que você tem que subir uma escada, e isso consome uma quan- tidade de trabalho, se sobre o nosso corpo te- mos um saco com 50 Kg, o nosso esforço será maior ainda. Podemos adotar a seguinte regra: "Quanto mais elevada for a pressão que atua sobre um líquido qualquer, mais alto será o seu ponto de ebulição." cm o Polegadas Gráfico de conversão de polegadas p/ mm de mercúrio
  • 12. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 12 REFRIGERAÇÃO PRINCÍPIO Na lição anterior, foi visto que para que um cor- po, em estado líquido, passe para o estado ga- soso é necessário adicionar uma determinada quantidade de calor. Como exemplo, tínhamos um vidro com água que era aquecida e se obtinha a vaporização do líquido. Na evaporação acontece o mesmo, ou seja, que o líquido tem que ser aquecido para que possa se evaporar. O calor necessário é to- mado do meio ambiente. REFRIGERAÇÃOPOREVAPORAÇÃO NATURAL Um exemplo elementar deste tipo de refrigera- ção é a seguinte: se molharmos as nossas mãos e as colocarmos numa corrente de ar, sentire- mos uma sensação fria nelas. Isto se deve a que a água começa a evaporar-se e para isto, neces- sita calor. O calor é retirado da própria mão e como conseqüência, diminui sua temperatura. Este método elementar de diminuir a tempera- tura de um corpo abaixo da temperatura ambien- te, é conhecida como “Refrigeração por evapo- ração natural”. A evaporação de um líquido pode ser feita sob uma corrente de ar seco, ou também, reduzindo a pressão que atua sobre o mesmo. Em ambas as situações, a troca do estado lí- quido para o gasoso, consegue-se com calor. Quase todos os métodos de refrigeração ba- seiam-se no aproveitamento do calor latente de um corpo, para mudar o seu estado físico. De acordo com isto, imagine que temos uma vasilha com água e a embrulhamos com um pano úmido. Logo depois, fazemos passar uma corren- te de ar seco sobre o embrulho todo. O resulta- do será que o pano começa a secar, ou seja, a água se evapora, retirando o calor da própria vasilha e a conseqüência é que a água contida em seu interior, começa a esfriar. Para obter, ainda pelo método de evaporação, um maior efeito frigorífico, no lugar da água, são necessárias outras substâncias que têm o seu ponto de ebulição inferior ao dela, e desta ma- neira, sua evaporação ocorre com maior facilida- de. Geralmente, nestes processos de refrigeração utilizam-se produtos químicos com o seu ponto de ebulição a uma temperatura inferior ao zero grau, ou seja que, à temperatura ambiente, eles estão em estado volátil e sem condições de es- friar o meio que o rodeia. Um produto que pode ser tomado como exemplo é o anídrido sulfuro- so com o seu ponto de ebulição a 10º C negati- vos (-10º C). Colocamos uma pequena quantidade desse pro- duto num tubo de ensaio ou vidro, e depois colo- camos esse recipiente na água. O calor contido na água será transferido às paredes do tubo e depois será absorvido pelo anídrido sulfuroso, que passará do estado líquido para o gasoso. O resultado imediato é a formação de gelo ao re- dor do tubo, e o resto da água terá sua tempera- tura diminuída, por convecção. REFRIGERAÇÃOPORGELO Este sistema é muito conhecido por todos nós e sem dúvida nenhuma, foi o sistema mais utili- zado há muitos anos atrás. Um quilograma de gelo, para derreter totalmente, necessita absor- ver 80 calorias, ou seja que, com ele pode-se obter um bom efeito frigorífico. Um dos maiores problemas deste tipo de refrigeração é que as temperaturas obtidas não são tão baixas, como as geradas por outros métodos. Podemos incrementar o efeito frigorífico utili- zando gelo simples e junto com ele misturamos cloreto de sódio (sal comum), potássio, cloreto de cálcio, etc. Também pode ser utilizado o gelo seco, que não é outra coisa que anídrido carbônico solidifica- do. O seu ponto de ebulição é de 62º C negati- vos (-62º C) e no estado sólido, sua temperatura fica entre – 78º a -80º C. A grande vantagem do gelo seco é que ele pas- sa do estado sólido ao gasoso sem necessida- de de passar pelo estado líquido. Isto significa que o local onde ele estiver, permanecerá seco. Devido a seu pouco peso, ele é utilizado no trans- porte rodoviário e conservação de sorvetes.
  • 13. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 13 REFRIGERAÇÃOPOREXPANSÃO RÁPIDADOAR Uma das formas mais simples de obter refrige- ração por meios mecânicos é tentando compri- mir ar no interior de um recipiente e logo depois, tirar parte do seu calor. Este ar comprimido e esfriado, logo depois, pode ser rapidamente expandido. Desta maneira, pode-se obter um efeito refri- gerante no meio que rodeia o mesmo. Para poder entender isto melhor, ainda é ne- cessário conhecer alguns conceitos fundamen- tais. Quando um gás é comprimido, ele tem sua tem- peratura aumentada, ou seja, que ele se aque- ce. Como exemplo, lembre-se o que acontece com a bomba de ar quando enchemos o pneu de uma bicicleta. Do mesmo jeito, é válida a inversa deste prin- cípio, ou seja quando temos ar comprimido no interior de uma garrafa, o calor produzido duran- te a sua compressão é transmitido ao exterior através de suas paredes. Quando é aberta a ga- rrafa e o ar comprimido sai, ele expande-se rapi- damente e retira do meio ambiente o calor que o rodeia. Assim se produz o efeito frigorífico ao re- dor da saída da garrafa, inclusive a condensação de umidade do ambiente. É semelhante ao que acontece com uma lata de spray, etc. Quando é liberado o gás ou líquido que sob pres- são, encontra-se no interior de um recipiente, eles esfriam ou até congelam, pois retiram o ca- lor dessa área ao se expandir. Considerando esses pontos principais, é pos- sível obter uma boa refrigeração por meios me- cânicos utilizando os seguintes componentes: um compressor, um cilindro de esfriamento, uma válvula de controle e uma caixa ou local para co- locar os produtos que desejamos esfriar. Na figura pode ser observado que o compres- sor foi substituído por uma bomba de ar ou cilin- dro que contém um pistão e assim pode forne- cer ar sob pressão ao cilindro de esfriamento. Veja que na entrada do cilindro há uma válvula, para que o ar possa entrar e ter o seu retorno impedi- do. A válvula de controle permane- ce fechada até que o ar comprimi- do, e contido no interior do cilindro, tenha a sua temperatura reduzida. Quando a válvula é aberta, o ar sob pressão, dirige-se para a caixa e expande-se rapidamente, reduzin- do mais ainda a sua temperatura e esfriando, assim, os produtos que encontram-se no interior do local. GELO ANÍDRIDO SULFUROSO LÍQUIDO ÁGUA VAPOR DE ANÍDRIDO SULFUROSO COMPRESSOR CAIXA VÁLVULA DE CONTROLE CILINDRO DE ESFRIAMEN- TO
  • 14. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 14 REFRIGERAÇÃOPELOSISTEMADE COMPRESSÃO Do mesmo jeito que a refrigeração com gelo, o método de compressão baseia-se na utili- zação do calor absorvido por um corpo, du- rante sua mudança de estado físico. Queremos deixar claro que não falamos do calor que absorve um corpo sólido quando ele se transforma em líquido e sim, no calor que retira um líquido quando vira vapor. Estes sis- temas de refrigeração usam produtos quími- cos chamados “refrigerantes” e a sua condi- ção fundamental é que seu ponto de ebuli- ção é muito inferior à temperatura ambiente, geralmente, inferior ao zero grau centígrado. O sistema de compressão é o mais utiliza- do nos dias de hoje e sua vantagem principal é que o líquido, depois da sua vaporização, é recuperado, pois a circulação é feita no inte- rior de um circuito fechado. Passaremos a descrever o sistema propri- amente dito e logo depois, veremos cada um dos seus componentes. Na foto pode ser observado o circuito básico do sistema de compressão. O líquido refrigeran- te encontra-se no interior do evaporador e retira o calor do local onde ele se encontra e muda seu estado de líquido para vapor. Esses vapores são aspirados pelo compressor e fornecidos, sob pressão, para o condensador. Neste componen- te, ele vira líquido novamente e perde o calor que absorveu. Desta forma, o calor que os alimentos ou objetos tinham e que estavam localizados perto do evaporador, e o calor gerado pela com- pressão, são descarregados ao meio ambiente. O refrigerante necessário no interior do evapo- rador é fornecido pelo ingresso de mais refrige- rante que vem do condensador, mantendo, des- sa maneira, líquido refrigerante no evaporador. Na sua trajetória desde o condensador até o evaporador, o refrigerante passa através de um dispositivo de expansão, onde ele perde a sua pressão e volta a ter a sua temperatura de vapo- rização. É assim que o circuito se completa e o refrigerante volta a ter condições de absorver calor, novamente. COMPONENTES O sistema de compressão tem oito partes fun- damentais e elas são: compressor, condensador, dispositivo de expansão, evaporador, interrup- tor elétrico, motor elétrico, fluido refrigerante e caixa. Freqüentemente somam-se outros acessórios para melhorar o funcionamento das geladeiras, porém, as partes anteriormente mencionadas, são as fundamentais. COMPRESSOR É a parte do equipamento de refrigeração en- carregada de aspirar o refrigerante em estado gasoso vindo do evaporador, comprimi-lo e logo depois, entregá-lo, sob pressão, ao condensador. O compressor, também, tem a finalidade de for- çar o refrigerante líquido a passar do condensa- dor até o evaporador. O mais utilizado dos com- pressores é o alternativo, porém também há com- pressores do tipo rotativo. Em pequenas geladeiras ou refrigeradores fa- miliares, o compressor mais utilizado é de um só pistão. Quando temos equipamentos maiores, é utilizado o compressor de dois pistões, que proporciona uma marcha suave e sem vibrações. GASOSO GASOSO COMPRESSOR CONDENSADOR DISPOSITIVO DE EXPANSÃO LÍQUIDO LÍQUIDO EVAPORADOR
  • 15. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 15 DISPOSITIVODEEXPANSÃO Na entrada do evaporador encontra-se um ele- mento muito importante do equipamento de re- frigeração: o dispositivo de expansão. Este componente é utilizado para ajustar ou re- gular a entrada do refrigerante no evaporador, vindo do condensador. Ao mesmo tempo, esta válvula reduz a alta pressão que o refrigerante tem no interior do condensador e a transforma em baixa pressão no interior do evaporador. CONDENSADOR Como seu nome diz, ele condensa ou liqüidifi- ca o fluido refrigerante. Essa condensação é feita sempre que a super- fície do condensador seja suficientemente exten- sa como para existir troca de calor entre o refri- gerante e o meio ambiente. Por isso, os condensadores são resfriados por ar e, em casos muito especiais, por água. O refrigerante passa por uma serpentina de cobre ou alumínio, sem costura, e ao longo dela é fixada uma série de aletas, do mesmo mate- rial. Isto aumenta a superfície de contato entre o líquido aquecido e o meio ambiente, dissipando de forma efetiva o calor. Em equipamentos co- merciais e alguns industriais, a dissipação do calor é aumentada colocando um ventilador e assim, forçando o ar a passar pelo condensador. EVAPORADOR Este é outro elemento importante, pois ele é o encarregado de produzir o efeito frigorífico dese- jado. Ele consiste numa serpentina, geralmente metálica, por onde passa o líquido refrigerante, vindo do dispositivo de expansão, e devido ao calor contido nos alimentos localizados perto dele, causa a evaporação do refrigerante. Sua construção é feita por tubos ou câmaras que permitem a passagem do refrigerante em seu interior. Existem vários tipos de evaporadores, do tipo seco e do tipo inundado. No caso do evaporador seco, a quantidade de refrigerante contida no circuito fechado do equi- pamento de refrigeração, está calculada para que no interior do evaporador, somente exista gás, formando, assim, uma espécie de nuvem. COMPRESSOR CONDENSADOR PARA GELADEIRA CONDENSADOR PARA UNIDADE COMERCIAL
  • 16. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 16 EVAPORADOR INTERRUPTOR ELÉTRICO MOTOR ELÉTRICO Quando o evaporador é do tipo inundado, a quantidade de refrigerante é superior à do eva- porador seco e devido à saturação do interior do evaporador, só há líquido. O resultado é uma maior e melhor troca de calor. Nas geladeiras domésticas são utilizados dois tipos de evaporador: de tubos formando uma ser- pentina e de chapa estampada. INTERRUPTOR ELÉTRICO É empregado para regular o funcionamento do compressor. Isto acontece toda vez que a tem- peratura no interior do refrigerador ou geladeira sobe. Eles são conhecidos como termostatos ou pres- sostatos. Seu funcionamento é determinado de acordo com a temperatura ou a pressão. MOTOR ELÉTRICO Ele é o encarregado de mover o compressor. A potência destes motores fica entre 1/8 a ¼ h.p., na geladeira doméstica e de ½ a vários h.p., nas unidades comerciais e câmaras frigoríficas. No primeiro caso, os motores são monofásicos e no segundo, devido a sua potência, trifásicos. FLUIDOREFRIGERANTE É utilizado para absorver o calor do interior do compartimento onde se encontram os alimentos ou produtos que devem ser mantidos refrigera- dos. Lembre-se que nesse local está o evapora- dor, por onde passa o refrigerante, resfriando o local e levando o calor ao compressor, deste componente, vai para o condensador, e troca calor com o meio ambiente. Como vimos até agora pode-se entender que o fluido refrigerante é o intermediário para a trans- ferência do calor. Sua propriedade fundamental é a facilidade de passar do estado líquido ao gasoso, pois é nesta condição que ele consegue receber o calor do interior da geladeira.
  • 17. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 17 GABINETE É outro dos componentes importantes de uma geladeira, pois ele serve para receber os produ- tos que deverão ser protegidos e mantidos abai- xo da temperatura ambiente. Para poder cumprir com esta missão, as suas paredes estão isola- das por diferentes tipos de materiais e as suas portas têm dispositivos que garantem o fecha- mento hermético, evitado assim, que o calor pos- sa passar através dela. SISTEMASDEALTA EDEBAIXAPRESSÃO O sistema de refrigeração por compressão está dividido em dois circuitos perfeitamente defini- dos: de alta pressão e de baixa pressão. Os elementos que formam o circuito de alta pressão são aqueles que ficam entre a saída do compressor e o dispositivo de expansão. O circuito de baixa pressão fica entre a saída do dispositivo de expansão até a entrada do com- pressor. GABINETE OU CAIXA DA GELADEIRA DOMÉSTICA BAIXA PRESSÃO ALTA PRESSÃO DISPOSITIVO DE EXPANSÃO COMPRESSOR EVAPORADOR CONDENSADOR
  • 18. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 18 TIPOSDECOMPRESSORES Atualmente, há três tipos diferentes de com- pressores. Eles são: aberto, hermético e semi- hermético. O compressor ou equipamento aberto, ca- racteriza-se porque o motor elétrico se encon- tra conectado ao eixo do compressor, por meio de um sistema de transmissão de polias e correias ou conectado diretamente, com uma conexão flexível. No primeiro caso, e devido a redução produ- zida pelo sistema de polia, a velocidade do compressor fica entre 300 a 400 rotações por minuto. Já no equipamento com conexão dire- ta, a velocidade pode atingir as 1.500 r.p.m. O compressor hermético tem o compressor e o motor elétrico instalados dentro de uma esfera metálica, conhecida como bola preta. Possui conexões para o condensador, o eva- porador, e tubo de serviço. Geralmente, a velocidade deste tipo de equi- pamento fica em torno de 2.800 r.p.m. O objetivo desde tipo de construção é reduzir o volume e o espaço necessário para a sua instalação, assim como também, minimizar a possibilidade de vazamento de refrigerante ao eliminar várias conexões. O grande inconveniente deste tipo de com- pressor é que são descartáveis, pois, sua re- cuperação se torna inviável devido ao fato de serem soldados hermeticamente. Alguns compressores e motores são insta- lados num suporte que mantêm o alinhamen- to desses componentes, uma placa instala- da sobre eles, garante a sua manutenção. Este tipo de equipamento é conhecido como semi-hermético. UNIDADECONDENSADORA Quando se trata de unidade de refrigeração comercial, o conjunto formado pelo compres- sor e o motor elétrico, que pode ser aberto, hermético ou semi-hermético, o condensador, o seu ventilador e o reservatório do líquido refrigerante, são instalados sobre uma base metálica rígida. O conjunto assim formado é chamado de unidade condensadora e ela é instalada, geralmente, afastada da câmara, numa área bem ventilada. COMPRESSOR ABERTO COMPRESSOR HERMÉTICO OU BOLA PRETA UNIDADE CONDENSADORA COM COMPRESSOR SEMI-HERMÉTICO.
  • 19. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 19 Unidade condensadora com compressor hermético É bom considerar que estas condições são im- possíveis de ser encontradas em um só produ- to, por isso o refrigerante selecionado deve re- unir a maior quantidade dessas propriedades na hora de determinar o seu uso. TIPOSDEREFRIGERANTES Para equipamentos frigoríficos de maior capa- cidade é empregado o amoníaco, o cloreto de metila, o Freon 12 e o R-22. Para o uso das nossas geladeiras domésticas basicamente o Freon 12 e o R 134a. Amoníaco É um dos refrigerantes mais utilizados nas ins- talações frigoríficas de grande tamanho, como na conservação de carne, fabricação de gelo, etc. Ele era também empregado nas pequenas gela- deiras de uso doméstico como frigobares do tipo de absorção. O cheiro deste produto é bastante desagradá- vel e forte, pode irritar a mucosa nasal e produ- zir a formação de lágrimas. A principal desvanta- gem é o forte cheiro, porém, no caso de um vaza- mento, ele é rapidamente localizado. Seu efeito sobre as pessoas é quase nulo, na relação de até 1 parte de refrigerante por 30 de ar, num pe- ríodo inferior a uma hora. No seu estado natural, ele é solúvel na água. Quando o sistema é carre- gado com este produto, seu estado deve ser o mais puro possível e não deve ter umidade. FLUIDOS REFRIGERANTES Para obter uma boa refrigeração, desde o pon- to de vista comercial, todo refrigerante deve ter o maior número possível de qualidades, tais como: 1) Calor latente de evaporação: o número de calorias que devem ser absorvidas durante a evaporação deve ser muito alto, para poder em- pregar a menor quantidade possível de refrige- rante durante o processo de evaporação e as- sim poder atingir a temperatura desejada. 2) Ponto de ebulição: deverá ser suficiente- mente baixo, e ser inferior à temperatura dos ali- mentos que sejam estocados no interior da gela- deira. Na prática, utilizam-se refrigerantes com o ponto de ebulição em torno dos – 20º C. 3) Temperatura e pressão de condensação: deverão ser o mais baixas possíveis e assim con- densar, rapidamente, a pressões e temperatu- ras normais de serviço o fluido refrigerante em- pregado no condensador. 4) Volume do refrigerante evaporado: é o es- paço que ocupa o refrigerante em estado gaso- so, que deverá ser o menor possível. 5) Temperatura crítica: para todos os refrige- rantes existe uma temperatura onde eles se con- densam, sem considerar a pressão a que eles estão submetidos. Esta temperatura conhece-se como temperatura crítica. Ela deve ser o mais alta possível. 6) Efeito sobre o óleo lubrificante: todos os compressores necessitam estar lubrificados e por isso o refrigerante não pode afetar as suas características originais. 7) Tendência à combustão ou explosão: um bom refrigerante deve ser o mínimo combustível possível e menos ainda, explosivo. 8) Ação sobre os metais: não pode atacar os metais empregados no sistema todo ou seja, ele não pode ser corrosivo. 9) Propriedades tóxicas: os fluidos refrigeran- tes não podem ser tóxicos ou trazer conseqüên- cias respiratórias às pessoas que trabalham com ele. 10) Localização de vazamentos: é muito inte- ressante que suas características permitam a localização dos vazamentos que possam ocorrer ao longo do sistema. 11) Cheiro do refrigerante: sempre que possí- vel, o líquido deve ser inodoro.
  • 20. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 20 Ponto de combustão: ele entra em combustão quando a sua temperatura é superior aos 85 ºC. À temperatura ambiente sua combustão é muito difícil, porém se ele é aquecido à tem- peratura de referência, sua queima é instan- tânea com uma chama de cor amarela. O amoníaco também é explosivo se a re- lação da mistura com o ar é muito baixa. Trabalhando com ele sob condições normais, o perigo de inflamação ou explosão é muito pouco provável. Contudo, na hora de abrir um compressor carregado com este tipo de refri- gerante devem ser tomadas as precauções necessárias. Ação sobre os metais: não ataca aos metais, porém quando contém água, sua reação so- bre o cobre e o latão é muito corrosiva. Isto não acontece com o ferro e o aço. Lembre-se que a possibilidade de conter água é sempre possível, por isso, as válvulas e as tubulações não devem ser de cobre ou latão. Vazamentos: o melhor sistema para locali- zar um vazamento de amoníaco é cheirar ou então, utilizar uma vareta de vidro molhada com ácido clorídrico passada na área aonde acredita-se que se encontra o vazamento do amoníaco. Ele produz uma fumaça branca. Ação sobre o lubrificante: o amoníaco não modifica os óleos utilizados no refrigerante. Cloreto de metila É um refrigerante fabricado com a finalidade de ter uma grande potência frigorífica, similar a do amoníaco, porém sem o cheiro tão forte. Pode-se dizer que ele não tem cheiro e em quantidade superior a 10% é prejudicial para a saúde. Seus sintomas são mal estar geral, como se fosse o início de uma gripe. Em gran- des concentrações, podem ocorrer desmaios. Não deve ter umidade, pois a presença de água pode obstruir as válvulas por formação de gelo. Ponto de combustão: deve ser considerado que é combustível, porém, a explosão é quase im- possível, se a relação com o ar é superior aos 9%. Outro elemento que deve ser considerado é que uma explosão pode ocorrer devido a presença de uma chama viva, uma faísca ou um metal in- candescente. Ação sobre os metais: este produto não ataca nenhum metal utilizado nos sistemas de refrige- ração. Vazamentos: é evidente que sua falta de odor ou cheiro deve ser considerada como um incon- veniente. Por este motivo, geralmente, é coloca- do um produto com cheiro agradável na hora de carregar o sistema com o cloreto de metila. O método mais utilizado para localizar o vazamen- to é a espuma de água com sabão. Ação sobre o lubrificante: o ataque deste pro- duto sobre os óleos é grande. Nas grandes ins- talações frigoríficas o seu uso não é aconselha- do. O único tipo de óleo que este refrigerante não ataca é o de origem mineral. Refrigerante 12 Ele é conhecido por seu nome diclorofluorme- tano, ele não tem cheiro nem cor. Pode ser con- siderado como um refrigerante inofensivo e reci- clável. Seu inconveniente é o baixo ponto de vaporiza- ção. Isto representa que a quantidade necessá- ria no interior do sistema ou volume de líquido, deve ser superior com relação ao amoníaco. Com outras palavras, o sistema de refrigeração com Freon 12 é muito mais cara que o seu equivalen- te de amoníaco.
  • 21. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 21 Inflamabilidade: não é inflamável nem explosi- vo. Aquecendo-o com uma chama em presença de oxigênio e vapor d'água, se decompõe. Ação sobre metais: Em geral sua ação corrosi- va sobre os metais é nula. Foram feitas várias experiências para comprovar sua ação sobre metais, tais como, alumínio, ferro e aço, e ne- nhum destes metais foi atacado por este refrige- rante. O cobre, o latão e o chumbo acusam um ligeiro escurecimento, mas nenhuma corrosão. A umidade o torna corrosivo e dá lugar à forma- ção de gelo, de consistência esponjosa que ob- tura facilmente os condutos da instalação, mui- to especialmente as válvulas. Se dissolve ligei- ramente na água, devendo empregar-se sempre isento dela pois sua presença pode chegar a for- mar ácido fluorídrico, de grande ação corrosiva sobre os metais e o vidro. Vazamentos: Se localizam com facilidade, mas para isso se necessita contar com uma lampari- na similar às empregadas para soldar, que funci- one com álcool ou gás butano e conte com um longo tubo de borracha para a entrada do ar ne- cessário para a combustão. Uma vez acesa a lam- parina se faz passar o extremo do tubo de borra- cha ao longo do conduto e pelas emendas e jun- tas. Se há vazamento, o Freon 12 penetrará no tubo e ao chegar à chama esta se colorirá de verde. A lamparina deverá ser acesa em um am- biente isento de Freon, pois se o ar contiver gás, a chama permanecerá sempre verde e não servi- rá para a detecção do vazamento. Ação sobre os lubrificantes: Este refrigerante se mistura com os óleos minerais em qualquer proporção, por isso se recomenda usar óleos que possuam densidades elevadas. Refrigerante 22 É outro gás muito utilizado especialmente em equipamentos que necessitam produzir muito baixas temperaturas. Com este refrigerante se pode obter no evapo- rador pressões próximas à atmosférica, tempe- raturas que oscilam em -40º C. Em sistemas de dupla compressão adequados, que explicaremos mais adiante, se podem conseguir temperaturas de evaporação de até -55º C. O ponto de ebuli- ção à pressão atmosférica é de -40,8º C. Refrigerante 11 Se utiliza quase exclusivamente em sistemas de refrigeração de tipo industrial e comercial e em esfriamento de águas e salmouras de pro- cesso intermediário. Se utiliza especialmente na- queles casos em que há que se evitar a corrosão do sistema. O líquido se vaporiza a 0,5 kg/cm2 de vácuo a uma temperatura de 4,5º C. O ponto de ebulição à pressão atmosférica é de 23,8º C. Refrigerante 502 - Mistura de refrigerante 22 e refrigerante 115. - Temperatura de ebulição -45,6º C. - Se utiliza geralmente em vitrines, câmaras congeladoras e em depósitos a temperaturas próximas aos -35º C, em substituição do amoní- aco. - Tem um poder frigorífico maior que o refrige- rante 22. - Se emprega preferencialmente em compres- sores a pistão. Ação sobre os lubrificantes Este refrigerante se mistura com os óleos mi- nerais em qualquer proporção, pelo que se reco- menda usar óleos que possuam densidades ele- vadas. 1. R 22: Monocloro difluorometano Fórmula química: CHCLF2 Ponto de ebulição: - 40,8ºC Temperatura crítica: 96ºC Lubrificante: Mineral e poliol éster Tempo de vida: 120 anos É outro dos refrigerantes mais utilizados, es- pecialmente em equipamentos que necessitam obter muito baixas temperaturas. Se utiliza prin- cipalmente em ar condicionado e refrigeração in- dustrial.
  • 22. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 22 2. R 502: Blend de R 22 – 48,8% e R 115 – 51,2% Fórmula química: CHCLF2 – CCLF2 CF3 Ponto de ebulição: - 45,6ºC Temperatura crítica: 82ºC Lubrificante: Mineral e poliol éster Se utiliza principalmente em refrigeração indus- trial, em substituição da amônia, além de pos- suir um maior poder frigorífico que o R 22. Pos- sui uma grande aplicação nos túneis de frio, de congelado ultra rápido, a temperaturas próximas aos – 35ºC. 3. R 134a: Tetrafluoretano, ecológico substitu- to do R 12. Fórmula química: CH2 FCF3 Ponto de ebulição: - 26,1ºC Temperatura crítica: 101,1ºC Lubrificante: Poliol éster Tempo de vida: 16 anos ARMAZENAMENTO Os refrigerantes se armazenam, em estado lí- quido e gasoso, em garrafas metálicas cilíndri- cas providas de válvula de saída. Os cilindros de grande capacidade têm, também, válvula de segurança. A capacidade dos cilindros varia en- tre 3 e 100 Kg. Transvazamento O refrigerante se adquire, para maior economia, em grandes cilindros de 25 a 50 kg. São os cha- mados cilindros de armazenamento. Para facili- tar o transporte do refrigerante a lugares onde se necessita, deve ser transvasado a cilindros menores de 3 kg. aproximadamente. Para isto se procede da seguinte maneira: se inverte o ci- lindro maior, disposto sobre um suporte inclina- do e se conecta ao outro cilindro por meio de uma tubulação horizontal de no mínimo 1,5 m de longitude. Primeiramente, se purga a tubulação de comu- nicação e após, uma vez disposto o cilindro me- nor sobre um suporte, se abrem as válvulas de ambos os cilindros. Às vezes, convém esquen- tar um pouco o cilindro de armazenamento a fim de acelerar a saída do refrigerante. Uma vez car- regado o cilindro menor com a quantidade neces- sária de refrigerante, se fecha a válvula do cilin- dro de armazenamento e logo se esquenta a tu- bulação de comunicação. Deste modo, se esva- zia a tubulação de comunicação. Depois, se fe- cha a válvula do cilindro menor. Não se deve per- mitir jamais que a tubulação de comunicação es- quente a mais de 36º C (tocar a tubulação com a palma da mão). Para esquentar os cilindros ou a tubulação, se empregará água morna ou um pano umedecido em água morna. Não se recomenda utilizar o maçarico de soldar, pois para obter um calor apropriado se requer muita prática. Cuidado com os cilindros Os cilindros devem ser cuidados com capricho, conservando-os interiormente limpos e secos. Por melhores refrigerantes que se utilizem, se o vasilhame contém impurezas ou está úmido, re- sultarão inúteis as garantias que fornecem os fabricantes de refrigerantes. Se os cilindros são utilizados para ex- trair cargas de sistemas em funciona- mento, se expõem a absorver umidade ou sujeira e deve evitar-se o emprego destes refrigerantes em outra insta- lação, pois isto ocasionaria dificuldades. Do mesmo modo, os recipientes utili- zados para o refrigerante usado, nunca se devem usar com refrigerante novo, sem antes lavá-los. Não convém utilizar cilindros velhos a não ser que tenham sido submetidos Traspasso de refrigerante
  • 23. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 23 a testes e se tenha certeza de que a válvula é completamente hermética. Para os trabalhos de carga a domicílio são muito práticos os cilindros especiais de 2 kg, equipados com uma válvula de serviço munida de uma porca de conexão de 1/8". Este tipo de cilindro não tem válvula de segurança. Se deve evitar utilizar um cilindro que tenha contido um determinado refrigerante e car- regar com outro diferente. Os cilindros para refrigerantes devem ser ma- nipulados com todo cuidado, não devendo ser golpeados contra o chão nem entre si. Jamais deverão ser transportados em veículos públicos de passageiros, também não deverão ser expos- tos aos raios solares diretos durante um tempo prolongado, pois o calor aumenta a pressão e esta pode ser perigosa. Para determinar se um cilindro contém refrige- rante ou está vazio, o sistema mais simples é sacudi-lo com a finalidade de sentir o movimen- to do líquido. Também pode golpear-se suave- mente as laterais do cilindro. Se contém fluido refrigerante, ao chegar ao nível, se notará uma mudança de som nos golpes. A válvula de saída merece um especial cuidado, principalmente o invólucro que garante a hermeticidade. CÓDIGO DE CORES PARA OS RECI- PIENTES DE REFRIGERANTE R 11: cor laranja R 12: cor branca R 22: cor verde R 502: cor roxa R 717: cor vermelha R 134a: cor prateada
  • 24. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 24 Precauções de manuseio Uma recomendação importante, que muitas pessoas ignoram, é o emprego de óculos de pro- teção quando se está manipulando com refrige- rantes. Além disso, toda pessoa que se dedica à reparação de refrigeradores, mesmo não sentin- do os efeitos do gás refrigerante deve sair perio- dicamente ao ar livre a fim de respirar ar puro. Jamais deve se proceder à descarga de um flui- do refrigerante em um ambiente fechado. Se não conseguimos evitar a saída do gás para o ambi- ente, se procederá imediatamente a ventilar o local mesmo não sentindo o cheiro característi- co do refrigerante. Não esquecendo que existem refrigerantes inodoros. Quando se proceder à reoperação de um refri- gerador, é conveniente retirar da habitação as flores e os animais domésticos (aves, cachorros, gatos, etc.). Se manipularmos com anídrido carbônico, por ser este refrigerante de peso específico eleva- do, no caso de vazamento, se acumula próximo ao chão, portanto, os primeiros a intoxicar-se são os animais domésticos como o cachorro e o gato. Convém não descuidar este detalhe. O anídrido sulfuroso ataca violentamente as flo- res e plantas em geral. Quando se deva descar- regar este refrigerante ao ambiente, se tomará o cuidado de fazê-lo num lugar onde não haja flo- res, plantas ou grama. Quando se esteja mani- pulando com Freon 12 ou com cloreto de metila, se a atmosfera estiver saturada com estes ga- ses, convém usar uma máscara. Se evitará tra- balhar em lugares profundos ou em espaços fe- chados sem ventilação, pois as conseqüências podem ser fatais se não se adotarem precauções especiais. PRIMEIROSSOCORROS Amônia: a solução de amoníaco a 30% resulta corrosiva e se entrar em contato com a pele, a lesão é de pouca importância, mas é incômoda e deve ser tratada com ácido pícrico. Se o líquido penetrar nos olhos, estes deverão ser lavados imediatamente com uma solução boricada (100 g. de água e 4 g. de ácido bórico). Depois se utilizará um colírio e pingaremos umas gotas de argirol (a 10%) no olho afetado. Freon 12: Este refrigerante produz uma lesão por congelamento, de aparência similar a uma queimadura. Se trata a lesão com pomada pícri- ca. Se a parte afetada é o olho, o tratamento deve- rá ser feito por um médico. Como primeira medi- da pode ser feito o seguinte: deve evitar-se que a vítima esfregue o olho e colocam-se umas go- tas de solução umectante no olho afetado. Em caso de persistir a irritação, pode utilizar-se uma solução de cloreto de sódio (100 g. de água com 3 g. de sal). Caso após algumas horas não tenha desaparecido ainda a irritação, poderá usar-se uma solução de argirol a 10%, combinando-se este tratamento com pomada de óxido de mer- cúrio a 1%. Cloreto de metila: quando se aspiram gases deste refrigerante por algum tempo, os sintomas de intoxicação são similares aos da embriaguez, quer dizer, lerdeza mental, náuseas, sonolência e, às vezes, vômitos. A eficácia do tratamento depende da rapidez com que se perceba a causa do que acontece com a pessoa afetada. A pri- meira medida a ser adotada é retirar a vítima do ambiente e fazê-la respirar ar fresco. É necessá- rio solicitar a intervenção de um médico na mai- or brevidade possível. Se a parte afetada é o olho, será adotado o mesmo tratamento indicado para o Freon 12. ÓLEO POLIOL ÉSTER PARA R 134a Este óleo possui algumas características dife- rentes em relação aos óleos minerais utilizados nos compressores para fluidos refrigerantes não ecológicos. Miscível com R 134a: Esta é a condição es- sencial para sua utilização com R 134a, o óleo lubrificante e o fluido refrigerante devem ser mis- cíveis para garantir o retorno do óleo ao compres- sor durante seu funcionamento no sistema. Mais higroscópico: O poliol éster é aproxima- damente 100 vezes mais higroscópico que os outros óleos, isto significa que absorve umida- de com muito mais facilidade, o que requer mui- to mais cuidado, não deixando o compressor aberto (sem
  • 25. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 25 as tampas) sem necessidade. O tempo máximo recomendado que o compressor pode permane- cer aberto é de 15 minutos. Difícil de remover a umidade: uma vez que o poliol éster tenha absorvido umidade, é muito difícil retirá-la ou eliminá-la. O vácuo é capaz de extrair somente a umidade da superfície do óleo. Reage com a água: A água diluída no óleo, reage quimicamente, transformando-se em áci- dos e álcoois. Estes ácidos, além de todos os efeitos já conhecidos, ainda têm a característica especial de atacar especificamente o isolamen- to do motor do compressor. DIFERENÇAS DO R 134a EM RELAÇÃO AO R 12 Pressão de sucção menor: Considerando a mesma temperatura de evaporação o R 134a, tem uma pressão menor que o R 12 (cerca de 4 Lb/p2 ). Pressão de descarga maior: Considerando a mesma temperatura de condensação o R 134a, tem uma pressão maior que o R 12 (cerca de 12 Lb/p2 ). Carga de gás 5 a 30% menor: Como o efeito refrigerante do R 134a é maior que o do R 12 sua densidade é menor, se necessita menos mas- sa de fluido no sistema. Capilar 5 a 20% maior em sua longitude: Como o efeito refrigerante do R 134a é maior que o do R 12, se deve diminuir o fluxo de fluido refrige- rante no evaporador através do aumento do com- primento do capilar. Incompatibilidade do óleo: O R 134a não é compatível com os óleos minerais utilizados nos compressores para R 12, já que os óleos mine- rais, não são miscíveis com o R 134a. Portanto os compressores fabricados para trabalhar com R 134a devem ser carregados com o óleo poliol éster com o qual pode se misturar. Produtos clorados incompatíveis: O R 134a e o óleo poliol éster, reagem quimicamente com cloro, que pode estar presente num sistema de refrigeração. Portanto, a limpeza do sistema é requisito essencial para sua operação adequa- da. Para executar esta limpeza, se recomenda o uso de nitrogênio. LUBRIFICANTESUTILIZADOS EMREFRIGERAÇÃO Em forma similar e como qualquer máquina é necessário lubrificar as partes móveis do com- pressor para evitar ou reduzir ao máximo o des- gaste das peças. O óleo empregado é de origem mineral, livre de matérias orgânicas animais ou vegetais, não de- vendo-se congelar, espessar ou tornar-se espu- moso a baixas temperaturas. Deve estar isento de impurezas e compostos corrosivos que pos- sam afetar as partes metálicas da instalação. O uso de óleo em excesso, é também um in- conveniente, dado que este é impulsionado ao condensador onde se reduz o poder de dissi- pação de calor deste último componente. Nos refrigeradores domésticos e nos equipamen- tos comerciais pequenos com temperaturas do flui- do refrigerante no evaporador compreendidas en- tre -15º C e -10º C se recomenda utilizar um óleo cujo ponto de congelamento, ou fusão seja em tor- no de -25º C. Se define como ponto de congelamento ou de fusão, a temperatura em que uma substância lí- quida passa ao estado sólido ou uma substân- cia sólida passa ao estado líquido. Do mesmo modo que os refrigerantes, os óleos devem ser da melhor qualidade. Não devem con- ter umidade, matérias estranhas ou hidro-carbo- netos, pois podem originar obstruções nas vál- vulas ou em outras partes vitais do sistema. Outro dos requisitos fundamentais de um óleo é sua viscosidade, determinada pela sigla SAE. Outra característica dos óleos, é a de ter sufi- ciente rigidez dielétrica, ou seja, resistência à passagem da corrente elétrica. Um bom óleo deve ter baixa viscosidade e uma rigidez dielétrica na faixa dos 25.000 Volts. Esta última propriedade se comprova submer- gindo numa amostra de óleo, dois eletrodos co- nectados a uma fonte de energia elétrica. Se ocorre circulação de corrente pelo óleo é sinal de que contém umidade e por tanto não é aconselhável seu uso.
  • 26. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 26 ASHRAE Nº Nome Fabricante Substitui o Tipo Lubrificante (a) Aplicações Comentários Comercial R-507 AZ-50 Quimobásicos R-502 e Azeotrópico Polioléster Equip. Novo e Quase igual (125/143a) Hoechst (b) HCFC-22 Adequações de ao R-502 Solvay (b) equip. instalado R-404A 404A Quimobásicos R-502 e Mistura Polioléster Equip. Novo e Quase igual (125/143a/134a) HP62 DuPont HCFC-22 (Pouco muda o Adequações de ao R-502 FX-70 Elf Atochem ponto de ebulição) equip. instalado R-407A 60 ICI R-502 e Mistura (Muda Polioléster Equip. Novo e Temperatura de (32/125/134a) HCFC-22 bastante o Adequações de descarga mais ponto de ebulição) equip. instalado Alta que o R-502 R-407A 61 ICI R-502 e Mistura (Muda Polioléster Equip. Novo e Eficiência menor (32/125/134a) HCFC-22 bastante o Adequações de que o R-502 ponto de ebulição) equip. instalado REFRIGERANTES ALTERNATIVOS Refrigeração Comercial de Temperatura Média e Baixa Substituições a Longo Prazo. ASHRAE Nº Nome Fabricante Substitui o Tipo Lubrificante (a) Aplicações Comentários Comercial R-402A HP80 Quimobásicos R-502 e Mistura Alkil-benceno Adequações de Maior Pressão (22/125/290) DuPont HCFC-22 (Pouco muda o ou Polioléster equip. instalado de descarga ponto de ebulição) que o R-502 R-402A HP81 DuPont R-502 e Mistura Alkil-benceno Máquina de gelo Temperatura de (22/125/290) HCFC-22 (Pouco muda o ou Polioléster Manitowoc descarga maior ponto de ebulição) que o R-502 R-403A 69S Rhone Poulenc R-502 e Mistura (Pouco Alkil-benceno Adequações de Temperatura de (22/218/290) (NRI) HCFC-22 muda o ponto ou Polioléster equip. instalado descarga maior de ebulição) que o R-502 R-408A FX-10 Elf Atochem R-502 e Mistura (Pouco Alkil-benceno Adequações de Temperatura de (125/143a/22) HCFC-22 muda o ponto ou Polioléster equip. instalado descarga maior Refrigeração Comercial de Temperatura Média e Baixa Substituições Urgentes (C). ASHRAE: American Society of Heat Refrigeration and Air Conditioned Engineers.
  • 27. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 27 ASHRAE Nº Nome Fabricante Substitui o Tipo Lubrificante Aplicações Comentários Comercial R-134a HFC-134a Quimobásicos CFC-12 Fluido Puro Polioléster Equip. Novo e Quase igual ao (22/125/290) DuPont Adequações de CFC-12 Elf Atochem equip. instalado ICI Substituição a Longo Prazo em Refrigeração Comercial de Temperatura Média ASHRAENº Nome Fabricante Substituio Tipo Lubrificante(a) Aplicações Comentários Comercial R-401A MP39 Quimobásicos CFC-12 Mistura(Muda Alkil-benceno Adequaçõesde Próx.ao CFC-12 (22/152a/124) DuPont consideravelmente ouPolioléster equip.instalado Usa-seem pontodeebulição) Temp.deEvap. Maiora-10ºF R-401B(b) MP66 Quimobásicos CFC-12 Mistura(Muda Alkil-benceno Adequaçãode Próx.aoCFC-12 (22/152a/124) DuPont consideravelmente ouPolioléster Sistemasde Usa-seem pontodeebulição) Refrigeraçãode Temp.deEvap. Transporte Menora-10ºF Refrigerado R-405A GreenCool GU CFC-12 Mistura(Muda Alkil-benceno Adequaçõesde MaiorCapacidade (22/152a/ 2015 consideravelmente ouPolioléster equip.instalado queoCFC-12 142b/318) pontodeebulição) SimilaraoMP66 R-406A GHG PeoplesWelding CFC-12 Mistura(Muda ÓleoMineral Adequaçõesde Podesegregar (22/142b/600a) Supply consideravelmente equip.instalado componentes (MonroeAir-Tech) pontodeebulição) inflamáveis. R-409A R-409A Quimobásicos CFC-12 Mistura(Muda Alkil-benceno Adequaçõesde Capacidademais (22/124/142b) FX-56 ElfAtochem consideravelmente equip.instalado altaqueoCFC-12 pontodeebulição) similaroMP66 Substituição Urgente (c) em Refrigeração Comercial de Temperatura - Média
  • 28. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 28 ASHRAE Nº Nome Fabricante Substitui o Tipo Lubrificante (a) Aplicações Comentários Comercial R-123 HCFC-123 Quimobásicos CFC-11 Fluido Puro Alkil-benceno Esfriadores Capacidade DuPont ou Óleo Centrífugos inferior que o Elf Atochem Mineral CFC-11 R-134a HFC-134a Quimobásicos CFC-12 Fluido Puro Polioléster Equip. Novo e Quase igual ao DuPont Adequações de CFC-12 Elf Atochem equip. instalado ICI R-134a HFC-134a Quimobásicos HCFC-22 Fluido Puro Polioléster Equipam. Novo Capacidade DuPont inferior equip. Elf Atochem Maior é ICI necessário R-410A AZ-20 Quimobásicos HCFC-22 Mistura Polioléster Equip. Novo Eficiência mais (32/125) Azeotrópica alta que o HCFC-22 e R-410B pode requerer o redimensionam. do equipamento R-410B 9100 DuPont HCFC-22 Mistura Polioléster Equip. Novo Eficiência mais (32/125) Azeotrópica alta que o HCFC-22 pode requerer o redimensionam. do equipamento R-407C 407C Quimobásicos HCFC-22 Mistura (Muda Polioléster Equip. Novo e Eficiência menor (32/125/134a) 9000 DuPont consideravelmente Adequação de que o HCFC-22 66 ICI ponto de ebulição) equip. com capacidades similares Substituições a Longo Prazo de Ar Condicionado Residencial e Comercial (a) Checar com o fabricante do compressor sobre o lubrificante recomendado (b) Tanto Hoechst como Solvay distribuem o AZ-50. (c) Substituição urgente, contém HCFC-22 cujo programa de saída está incluído no Protocolo de Montreal. (d) Urgente assinado por ASHRAE-34. LIMITE DE RESPONSABILIDADE: Todas as ponderações, informações e dados, fornecidos aqui supõem-se precisos e confiáveis, e são apresentados de boa fé. Todas as ponderações, ou sugestões relacionadas com o possível uso de nossos produtos estão feitos sem a representação ou garantia, tanto que qualquer uso está livre de usurpação de patente, e não são recomen- dações para usurpar nenhuma patente. O usuário não deverá assumir que todas as medidas de segurança estão indicadas, ou que outras medidas não possam ser necessárias.
  • 29. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 29 Fluido Fluido Componentes Composição ODP Tipo Compatibilidade Tipo % em Peso com óleo R502 CFC 22/115 48,8/51,2 0,33 Azeotrópico M-AB-PO R404A HFC 125/143a/134a 44/52/4 0 N-Azeotrópico PO R507 HFC 125/143a 50/50 0 Azeotrópico PO R408A HCFC 22/143a/125 47/46/7 0,026 N-Azeotrópico M-AB-PO R402A HCFC 22/125/290 38/60/2 0,021 N-Azeotrópico M-AB-PO R402A HCFC 22/125/290 60/38/2 0,033 N-Azeotrópico M-AB-PO R502 - AS ALTERNATIVAS DISPONÍVEIS. Com os programas de eliminação do uso dos fluidos refrigerantes do tipo CFC, o refrigerante R502 foi um dos primeiros a tornar-se cada vez mais raro e mais caro. Rapidamente o mercado passou a oferecer refrigerantes alternativos que são misturas (também conhecidas como blend‘s) com a finalidade de substituir o R502, tanto para aplicação em novos produtos como para substi- tuição em campo («Retrofit»). Convém assinalar que estes refrigerantes são substitutos imediatos ao R502, existindo dife- renças significativas a ser consideradas como manipulação, características do compressor, apli- cação e reoperação de sistemas. Se pode dividir os refrigerantes alternativos em dois grupos: Definitivos e Transitórios. Definitivos: R404A e R507. São misturas de refrigerantes isentos de clo- ro, por isso não possuem prazo para ser elimina- dos. São mais indicados para a aplicação em equi- pamentos novos, pois necessitam de um com- pressor especialmente desenvolvido para eles, que entre outras características são carregados com óleo Poliol Éster. Estes compressores TE- CUMSEH são identificados através da letra «Z» em seu código de modelo, como identificação adicional possuem uma etiqueta laranja indican- do o refrigerante compatível. Transitórios: R408A, R402A e R402B. São mis- turas que possuem como um de seus componen- tes o refrigerante R22, por isso serão elimina- dos quando a utilização do R22 seja proibida. São indicados para a conversão de equipamen- tos que estão em operação em campo pois são compatíveis com os óleos lubrificantes atualmen- te utilizados com estes mesmos compressores. Os compressores TECUMSEH para R502 são identificados com a letra «J» no código do mode- lo e como identificação adicional possuem uma etiqueta branca indicando que estão carregados com óleo Alquil Benzeno. (Veja no quadro algu- mas características destes refrigerantes). MUDANÇAS NO SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO. Quando se modifica um produto para o uso de um fluido refrigerante alternativo ao R502, mes- mo que não sejam necessárias modificações ra- dicais como, redimensionamento de evaporador e condensador, outros aspectos devem ser cui- dadosamente estudados tendo como objetivo obter o mesmo rendimento do sistema e o máxi- mo de confiabilidade. Filtros secadores devem ser substituídos por outros compatíveis com o novo refrigerante.
  • 30. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 30 Os tubos capilares dimensionados para o R502 podem ser utilizados como uma escolha prelimi- nar, mas são necessários testes no sistema para determinar sua escolha final. Se a opção é pelo uso de uma válvula de ex- pansão, esta poderá ser a mesma utilizada para o R502, mas o mercado já possui válvulas espe- cíficas para a maioria dos refrigerantes alterna- tivos. Geralmente ao utilizar qualquer destes refrige- rantes alternativos a carga de refrigerante pode- rá ser reduzida de 5 a 20% quando se compara com a carga de R502. Cuidados especiais devem ser tomados ao fa- zer a carga com os blend´s (misturas) R404A, R408A, R402A e R402B, pois como são não-aze- otrópicos, estes refrigerantes somente mantém sua proporção na mistura dentro de um recipien- te, quando estão na fase líquida. Portanto, a carga deve ser feita na fase líquida, tomando cuidado para que o refrigerante não seja admitido diretamente pelo mecanismo de bom- beamento do compressor. Este artigo tem caráter orientativo, pois o me- lhor caminho para substituição de um refrigeran- te é conhecer muito bem as características de funcionamento do equipamento original e seguir as determinações do fabricante do sistema que está sendo modificado e de seus componentes.
  • 31. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 31 CONVERSÃO DE TEMPERATURAS Para converter graus Celsius a graus Fahrenheit se utiliza a seguinte fórmula: ºC ºF = ºC · 1,8 + 32 Exemplo: 2ºC ºF ? ºF = 2 · 1,8 + 32 ºF = 3,6 + 32 ºF = 35,6 Para converter graus Fahrenheit a graus Celsius se utiliza a seguinte fórmula: ºF ºC ? ºC = ºF – 32 1,8 Exemplo: 72ºF ºC ? ºC = 72 – 32 1,8 ºC = 40 1,8 ºC = 22,2
  • 32. CURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADOCURSO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 32 TÁBUA DE CONVERSÃO DE TEMPERATURAS Emprego: a temperatura a ser convertida encontra-se na coluna central e a conversão é indicada nas colunas da direita ou da esquerda, segundo se deseja determinar ºF ou ºC. ºC 5/9 (ºF – 32) ºF=9/5 (ºC) + 32 Exemplo: Se desejamos saber a conversão de 20º Cº. a ºF, devemos achar este nº na Coluna Central e observar a coluna da direita que indicará a conversão, o valor em ºF, neste caso 68º Fº. Se desejamos saber a conversão de 86º Fº a ºC, devemos achar este nº na Coluna Central e observar a coluna da esquerda que indicará a conversão, o valor em ºC, neste caso 30º Cº.