I) O documento discute vários métodos de descongelamento de evaporadores em sistemas de refrigeração, incluindo descongelamento natural, forçado por água, elétrico ou gás quente. II) Também aborda sistemas de refrigeração por absorção que usam combinações como amônia-água ou água-brometo de lítio. III) Discutem ainda sistemas de temperatura múltipla controlados por válvulas solenoide e compressão em múltiplos estágios.

1. Discente: Anderson dos Santos Formiga
Disciplina: Instalações Industriais e Refrigeração
Docente: Osvaldo Soares da Silva
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR
UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
CAMPUS DE POMBAL – PB
Descongelamento

2.  Sempre importante estabelecer a periodicidade da
descongelação;
 O número de vezes vai depender do tipo de evaporador, da
natureza da instalação e o método de descongelação;
 Os grandes evaporadores sem isolamento, são geralmente
descongelados apenas uma ou duas vezes por mês;
 A duração do período de descongelação é determinada pela
quantidade de acumulação de gelo no evaporador e pela
quantidade de calor que pode ser aplicada para fundir o gelo.
Espaçamento das descongelações

3. Métodos de descongelação
Descongelação natural
• Utiliza o calor do ar do espaço refrigerado para retirar o
gelo do evaporador.
Descongelação forçada
• Utiliza outras fontes de calor.
 As fontes mais comuns de fornecimento de calor suplementar
são a água, salmoura, elementos elétricos aquecedores e o gás
Quente proveniente da descarga do compressor.

4. Descongelação por água
 Para evaporadores com temperaturas inferiores a -40 °F;
 A água é pulverizada sobre as serpentinas do evaporador.
Processo de descongelação
Válvula de
retenção é
fechada
Refrigerante é
escoado do
evaporador
Compressor para e
os ventiladores
desligados
Água de
pulverização é
ligada até que o
evaporador
fique
descongelado
Água não é pulverizada
sobre o espaço
refrigerado
Escoamento da
água das
serpentinas do
evaporador e
do depósito
Pulverizadores
desligados
I)
II)

6. Descongelação elétrica
 São empregadas resistências elétricas aquecedoras para
descongelação dos aparelhos de ar condicionado;
 O ciclo de descongelação elétrica pode ser iniciado e parado
manualmente ou automaticamente.
Válvula
solenoide
Esvaziamento
do evaporador
Elementos
aquecedores
ativados e
Ventiladores são
desligados, com
isso o calor não
vai para o espaço
refrigerado
Evaporador
descongelado
Aquecedores
são desativados
Fechada
Abertura Sistema volta a
funcionar

7. Descongelação por gás quente
 Tem muitas variantes, mas todas elas utilizam de algum modo o
gás quente da descarga do compressor, como fonte de calor para
descongelação do evaporador;
Instala-se uma
derivação com uma
válvula solenoide
entre a descarga do
compressor e o
evaporador
Válvula
solenoide
Gás quente do
compressor
contorna o
condensador e
entra no evaporador
Aberta
Gás cede calor ao
evaporador frio,
condensando e havendo
a descongelação

8. Descongelação por gás quente

9. Serpentinas de Reevaporação
 Durante o funcionamento do ciclo normal, a válvula solenoide
localizada na linha de aspiração está aberta e o vapor aspirado
do evaporador contorna a serpentina reevaporadora, a fim de
evitar uma perda de pressão excessiva na linha de aspiração;
 Quando a descongelação está completa, ciclo de descongelação
pode acabar, quer pela atuação do regulador de descongelação,
quer pela ação de um evaporador-temperatura atuado por um
termostato.

10. Válvula
solenoide da
linha de gás
quente
Válvula
solenoide da
linha de
derivação de
aspiração
Os ventiladores do
evaporador param e
os do reevaporador
arrancam
Aberta
Fechada
O líquido condensado no
evaporador é reevaporado na
serpentina de reevaporação
O vapor é comprimido
e retorna ao
evaporador
Descongelação
completa
Compressor
Válvula solenoide
da linha de gás
quente
Válvula solenoide da
linha de derivação de
aspiração
Fechada
Aberta
Serpentinas de Reevaporação

11. Serpentinas de Reevaporação

12. Sistema de descongelação por evaporadores
múltiplos
 Quando dois ou mais evaporadores estão ligados a um
condensador comum, os evaporadores podem ser
descongelados individualmente e, neste caso, o evaporador
que está a funcionar serve de reevaporador do refrigerante
condensado do evaporador que está a ser descongelado.

13. Ciclo de descongelação inverso
 Aplicando o princípio do ciclo inverso (Bomba de calor), o
condensador pode ser utilizado como serpentina
reevaporadora do refrigerante que se condensa do
evaporador durante o ciclo de descongelação;
 É utilizada uma válvula de expansão automática para
introduzir o líquido refrigerante no condensador, para
reevaporação.

14. Ciclo de descongelação inverso
(a) Sistema de descongelação de gás quente por ciclo inverso (operação normal).
(b) Sistema de descongelação de gás quente por ciclo inverso (Ciclo de descongelação).

15. Bateria aquecedora de descongelação
 A termobateria, método de descongelação de gás quente,
utiliza uma bateria de água para armazenar a quantidade de
calor geralmente desperdiçado no condensador quando
evaporador está a ser refrigerado;
 Durante o ciclo de descongelação, o calor armazenado na
bateria de água é utilizado para reevaporar o refrigerante
condensado no evaporador descongelado.
Calor
desperdiçado
no condensador
Bateria de água Descongelamento

16. Bateria aquecedora de descongelação

17. Descongelação Vapot
 Vapot é uma linha de aspiração acumuladora especial,
concentra o líquido refrigerante condensado no
evaporador;
 Por intermédio de um tubo de escoamento rigorosamente
dimensionado, volta a enviar, continuamente, uma
quantidade determinada de líquido para o compressor, em
conjunto com o vapor aspirado;
 Vapot fornece uma contínua fonte de calor latente para a
descongelação do evaporador e, simultaneamente, elimina
a possibilidade de retorno ao compressor de grandes
quantidades de líquido.

19. Compressão em Multi-Estágios (Booster)
 Em grandes instalações, deve ser utilizado um sistema de
funcionamento em multi-estágios (T < 0°F);
 Dois tipos básicos:
 Estágios diretos
 Estágios em cascata
 Estágio direto: Utiliza dois ou mais compressores ligados em
série para comprimir um único refrigerante em estágios
sucessivos;
 Estágio em cascata: Emprega dois ou mais circuitos separados
de refrigerante, que utilizam refrigerantes tendo pontos de
ebulição progressivamente mais baixos.

20. Compressão em Multi-Estágios (Booster)
(a) Sistema de compressão por três estágios diretos. (b) Sistema em cascata (2 estágios).
(a) (b)

21. Inter-refrigeradores (Trocadores de frio)
 Devido a grande diferença de temperatura entre o
condensador e o evaporador, é sempre preferível refrigerar o
líquido refrigerante;
 Tipo Jateamento:
 As vantagens principais do inter-refrigerador do tipo
jateamento são sua simplicidade e baixo custo, porém tem
como desvantagem a pressão do líquido que passa para o
evaporador, que é reduzida à pressão intermediária no inter-
refrigerador.
 Tipo carcaça e serpentina ou fechado:
 Difere do tipo jateamento porque apenas uma porção do
líquido do condensador é expandida para o inter-refrigerador,
portanto, a pressão não é reduzida a uma pressão
intermediária.

22. Inter-refrigeradores (Trocadores de frio)
 As vantagens são as pressões mais elevadas do líquido;
 Tipo expansão seca:
 Não é apropriado para sistemas de amônia;
 O dessuperaquecimento é conseguido superalimentando o
inter-refrigerador.

24. Estágios Diretos versus Estágios em Cascata
 Estágios Diretos:
 Utilizam refrigerantes com ponto de ebulição suficientemente
baixos para produzir a baixa temperatura exigida no
condensador;
 Esses refrigerantes são condensáveis a pressões pouco
elevadas utilizando o ar ou a água à temperatura normal.
 Estágios em Cascata:
 Empregam refrigerantes no estágio inferior com baixos pontos
de ebulição a pressão elevada (metano, etano, etileno);
 A principal desvantagem é a superposição das temperaturas
dos refrigerantes no condensador de cascata, reduzindo a
eficiência térmica;
 Por outro lado, os estágios em cascata tornam possível o
emprego de refrigerantes de grande densidade.

25. Diminuições de carga e Controle
de capacidade
 Embora não seja comum aos sistemas de baixa temperatura,
o problema das diminuições de cargas, é mais grave nesses
sistemas em virtude da diferença de temperaturas existentes;
 Recomenda-se que o compressor seja dimensionado para
150% da potência exigida;
 A pressão de aspiração deve ser limitado por um regulador de
pressão ou por uma válvula de expansão limitadora de
pressão colocada no cárter;
 Os métodos de controle da capacidade para os sistemas de
estágios múltiplos, são iguais aos utilizados nos sistemas de
estágio único.

26. Sistema de temperatura Múltipla
 É aquele em que, dois ou mais evaporadores funcionando em
diferentes temperaturas e localizados em espaços ou
equipamentos diferentes, são ligados à mesma unidade
compressora ou condensadora;
 Tem como principais vantagens a economia de espaço e o
custo inicial do equipamento;
 Porém, os elevados custos de funcionamento são
normalmente superiores a vantagem do custo inicial;
 São economicamente justificados em instalações de pequena
capacidade;
 Outra grande desvantagem é no caso de avaria do
compressor, todas as áreas servidas ficarão sem refrigeração.

28. Sistema de temperatura Múltipla controlados a
solenoide
 São frequentemente utilizadas válvulas de retenção
termostáticas, controladas a solenoide, instaladas em ambas
as linhas, de líquido ou de aspiração, dos evaporadores de alta
temperatura;
 O funcionamento deste tipo de sistema é semelhante ao dos
sistemas que empregam reguladores de pressão na linha de
aspiração;
 As válvulas solenoides são controladas por um termostato
atuado pela temperatura ambiente;
 A colocação de válvulas solenoide tem a desvantagem de
exigir válvulas muito mais caras.

29. Sistema de temperatura Múltipla controlados a
solenoide
 No caso de uma fuga no controle do refrigerante, existe
sempre o perigo de o líquido se acumular no evaporador,
enquanto a válvula solenoide estiver fechada e de entrar no
compressor quando a válvula se abre;
 Quando ambas as linhas, de aspiração e de líquido, têm
válvulas solenoides, devem ser instalados válvulas de
retenção nas linhas de aspiração dos evaporadores, evitando
temperaturas e pressões excessivas nessas unidades.

31. Ciclo de Refrigeração-Absorção
 Semelhante ao ciclo de compressão de vapor;
 Usa refrigerante volátil (amônia ou água);
 O refrigerante vaporiza no evaporador a baixa pressão e se
condensa a alta pressão no condensador;
 Difere do ciclo de compressão de vapor na força motriz que
circula o refrigerante através do sistema.
 O compressor de vapor é substituído por um absorvedor e
gerador.

33. Combinações de Refrigerante-Absorvente
 O absorvente deve ter uma grande afinidade como vapor do
refrigerante;
 Os dois fluidos devem ser seguros, estáveis e não corrosivos,
tanto individualmente como em combinação;
 Idealmente o absorvente deve ter uma volatilidade pequena;
 O refrigerante deve ter um calor latente suficientemente alto,
para que o fluxo não seja excessivo;
 As combinações refrigerante-absorvente mais usadas é
amônia e água e água e o brometo de lítio.

34. Sistemas de Amônia-Água
 São geralmente empregados em refrigeradores domésticos,
sistemas comerciais e industriais;
 Ambos os fluidos são altamente estáveis e compatíveis com a
maior parte dos materiais utilizados nos sistemas de
refrigeração;
 Apenas o cobre e as suas ligas não são recomendadas;
 O refrigerante amônia tem um calor latente elevado, mas e
levemente tóxico;
 A maior desvantagem desse sistema é a água ser
razoavelmente volátil, podendo reduzir a eficiência de
refrigeração, caso chegue no evaporador.

36. Sistemas de Água-Brometo de Lítio
 São largamente utilizados em ar condicionado e outras
aplicações de alta temperatura;
 Com a água como refrigerante, não se pode usar esse sistema
em dispositivos onde a temperatura do evaporador seja
inferior a 32 °F;
 A grande desvantagem desse sistema é que o absorvente não
é totalmente solúvel na água em todas as circunstâncias;
 A grande vantagem é que o absorvedor não é volátil, não
ocorrendo a mistura do absorvente com o vapor do
refrigerante;

38. Sistemas domésticos de absorção
 Adicionando um terceiro fluido, um gás inerte como o
hidrogênio, ao sistema de absorção, equilibra-se as partes de
baixa e de alta pressão, a onde não é necessário usar um
bomba de solução ou qualquer dispositivo móvel;
 Esses sistemas, tem um grande campo de aplicação;
 O ciclo funciona baseado na lei de Dalton, que determina que
a pressão total de toda mistura, gás e vapor, é igual a soma
das pressões parciais exercidas por cada componente da
mistura;
 Nesse sistema a pressão total exercida pelos gases e vapores é
teoricamente igual em todo o sistema.

40. Sistemas de Absorção versus Sistemas de
Compressão de Vapor
 O equipamento de absorção é muito mais simplificado e
muito menos caro do que o de compressão de vapor;
 Os sistemas de absorção são mais silenciosos e tem menos
manutenção;
 O coeficiente termodinâmico de funcionamento é muito
menor na maquina de absorção do que na de compressão de
vapor;
 Os sistemas de absorção não são normalmente econômicos
quando se tem de instalar e manter uma caldeira apenas para
refrigeração.

41. Referência
 ROY J. DOSSAT. Princípios de refrigeração. Hemus. Edição 1,
2004.