Curso de Manutenção de Ar condicionado A3

Ciclo básico de refrigeração

Vamos aprender nesta aula, como é o ciclo básico de refrigeração para ar condicionado doméstico.

Componentes envolvidos neste ciclo

1. Compressor:
   • O compressor é o coração do sistema de refrigeração. Ele comprime o refrigerante, aumentando sua pressão e temperatura, antes de enviá-lo para o condensador.
2. Condensador:
   • O condensador é responsável por dissipar o calor do refrigerante comprimido. Geralmente localizado na unidade externa do sistema split, o condensador permite que o refrigerante libere calor para o ambiente externo, condensando-o de um estado gasoso para um estado líquido.
3. Válvula de Expansão (ou Dispositivo de Expansão):
   • A válvula de expansão é um componente que regula o fluxo de refrigerante do condensador para o evaporador. Ela reduz a pressão e a temperatura do refrigerante, permitindo que ele evapore no evaporador.
4. Evaporador:
   • O evaporador é onde ocorre a absorção do calor do ambiente interno. O refrigerante, em estado líquido de baixa pressão, entra no evaporador e absorve o calor do ar, evaporando-se no processo. O ar resfriado é então distribuído para o ambiente.

Vamos conhecer cada um destes componentes

Existem vários tipos de dispositivos de expansão que são utilizados em sistemas de refrigeração e ar condicionado. Cada tipo tem suas próprias características e aplicabilidades específicas. Aqui estão os tipos mais comuns:

Compressor

Existem vários tipos de compressores utilizados em sistemas de ar condicionado com capacidade de 7500 até 60.000 BTUs (British Thermal Units). Aqui estão os tipos mais comuns:

1. Compressor Rotativo:
   • Os compressores rotativos são compactos e eficientes em termos de energia. Eles operam por meio de um rotor que gira dentro de uma carcaça estacionária, comprimindo o refrigerante. São conhecidos por sua operação silenciosa e são frequentemente utilizados em sistemas de ar condicionado split devido ao seu tamanho compacto.
2. Compressor Scroll:
   • Os compressores scroll utilizam uma tecnologia de espiral para comprimir o refrigerante. Eles consistem em duas espirais, uma fixa e outra móvel, que se movem em movimento orbital para comprimir o refrigerante. Os compressores scroll são conhecidos por sua eficiência energética e confiabilidade, sendo amplamente utilizados em sistemas de ar condicionado residencial e comercial.
3. Compressor Alternativo (ou Pistão):
   • Os compressores alternativos, também conhecidos como compressores de pistão, utilizam um pistão que se move para frente e para trás dentro de um cilindro para comprimir o refrigerante. Eles são robustos e econômicos, mas podem ser um pouco mais barulhentos do que os compressores rotativos ou scroll. São comumente encontrados em sistemas de ar condicionado de janela e unidades de parede.
4. Compressor Inverter:
   • Os compressores inverter são uma variação de qualquer um dos tipos mencionados acima (rotativo, scroll ou alternativo) que incorporam tecnologia inverter para variar a velocidade de operação. Eles são capazes de ajustar continuamente a capacidade de refrigeração do sistema de acordo com a demanda, proporcionando maior eficiência energética e conforto. Os compressores inverter são cada vez mais populares em sistemas de ar condicionado devido aos seus benefícios em termos de eficiência e controle de temperatura.

Compressor Alternativo e a Direita um Compressor Alternativo

Compressor Scroll

Condensadora

A condensadora é um dos componentes essenciais de um sistema de ar condicionado e desempenha várias funções importantes:

1. Compressão do Refrigerante:
   • A condensadora abriga o compressor, que é responsável por comprimir o refrigerante gasoso de baixa pressão e baixa temperatura que retorna da unidade evaporadora (interna). Ao comprimir o refrigerante, o compressor aumenta sua pressão e temperatura, preparando-o para o próximo estágio do ciclo de refrigeração.
2. Rejeição de Calor:
   • A principal função da condensadora é rejeitar o calor absorvido do ambiente interno para o ambiente externo. Depois que o refrigerante é comprimido, ele é enviado para o condensador, onde o calor é dissipado para o ar ambiente externo. Isso causa a condensação do refrigerante, transformando-o de um estado gasoso para um estado líquido.
3. Sub-resfriamento do Refrigerante:
   • Além de dissipar o calor, a condensadora também é responsável por garantir que o refrigerante seja sub-resfriado antes de entrar no dispositivo de expansão. O sub-resfriamento é importante para otimizar o desempenho do sistema e garantir uma transferência eficiente de calor no evaporador.
4. Criação de Pressão de Condução:
   • A condensadora mantém o refrigerante em um estado líquido de alta pressão antes de enviá-lo de volta para a unidade evaporadora. Isso cria uma diferença de pressão que impulsiona o refrigerante através do sistema, facilitando seu movimento do condensador para o evaporador.
5. Separação de Fase (Líquido-Gás):
   • Durante o processo de condensação, a condensadora separa efetivamente o refrigerante em seu estado líquido e gasoso. Isso é crucial para garantir que apenas refrigerante líquido de alta pressão seja enviado de volta para a unidade evaporadora, garantindo um funcionamento eficiente do sistema.

Em resumo, a condensadora desempenha um papel fundamental no ciclo de refrigeração, sendo responsável por comprimir o refrigerante, dissipar o calor absorvido do ambiente interno e preparar o refrigerante para o próximo estágio do processo de refrigeração.

Dispositivos de Expansão

1. Válvula de Expansão Termostática (TXV):
   • A válvula de expansão termostática é um dispositivo controlado por temperatura. Ela regula o fluxo de refrigerante para o evaporador com base na temperatura do evaporador. O TXV é altamente preciso e eficiente em uma ampla gama de condições de operação. Este dispositivo é usado em refrigeração comercial e não em climatização
2. Válvula de Expansão Eletrônica (EEV ou TEV):
   • Similar à TXV, a válvula de expansão eletrônica é controlada eletronicamente em vez de mecanicamente. Ela ajusta o fluxo de refrigerante com base em sinais de sensores de temperatura e pressão, proporcionando um controle preciso e adaptativo do sistema. Utilizado em máquinas de pequeno e médio porte
3. Orifício Fixo:
   • O orifício fixo é um dispositivo simples que consiste em um pequeno orifício ou furo através do qual o refrigerante passa. Não há controle ativo sobre o fluxo de refrigerante, pois é determinado pelo tamanho fixo do orifício. Também conhecido como Piston utilizado em máquinas de pequeno porte.
4. Capilar:
   • O tubo capilar é um dispositivo simples e econômico usado em sistemas de refrigeração doméstica de pequeno porte, como refrigeradores e freezers. Consiste em um tubo de diâmetro muito pequeno que restringe o fluxo de refrigerante, proporcionando uma expansão gradual e controlada. Utilizado em máquinas de pequeno porte.

Evaporadora

A evaporadora é outro componente essencial de um sistema de ar condicionado e desempenha várias funções importantes:

1. Troca de Calor:
   • A função primária da evaporadora é realizar a troca de calor entre o ar do ambiente e o refrigerante. O refrigerante líquido de baixa pressão e temperatura é pulverizado no evaporador, onde absorve o calor do ar circundante, causando a evaporação do refrigerante e resfriando o ar ambiente.
2. Distribuição do Ar Resfriado:
   • Além de resfriar o ar, a evaporadora também é responsável por distribuir o ar resfriado pelo ambiente. Isso é geralmente feito por meio de um ventilador localizado na unidade evaporadora, que circula o ar resfriado através das saídas de ar para garantir uma distribuição uniforme pelo espaço.
3. Remoção de Umidade:
   • Durante o processo de evaporação, a evaporadora não apenas absorve o calor do ar, mas também remove a umidade do ambiente. Como resultado, o ar resfriado que é soprado de volta para o ambiente tende a ser mais seco, ajudando a reduzir a umidade relativa do ar interior.
4. Filtragem do Ar:
   • Muitas evaporadoras estão equipadas com filtros de ar que ajudam a remover partículas, poeira, pólen e outros contaminantes do ar. Esses filtros melhoram a qualidade do ar interior, ajudando a reduzir alergias e melhorando o conforto dos ocupantes do espaço.
5. Controle de Temperatura:
   • A evaporadora é frequentemente equipada com sensores de temperatura que monitoram a temperatura do ar no ambiente. Com base nessas medições, o sistema de ar condicionado pode ajustar a operação do compressor e do ventilador para manter a temperatura desejada no ambiente.

Em resumo, a evaporadora desempenha um papel crucial no processo de refrigeração, sendo responsável por absorver o calor do ar ambiente, distribuir o ar resfriado, remover a umidade e filtrar o ar para garantir um ambiente interno confortável e saudável.

Serviços que mais vou ter para fazer na área de Ar condicionado

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