Condensação – Parte 1

Essa matéria tem como intenção esclarecer e orientar mecânicos e técnicos sobre o processo de condensação em um sistema frigorífico.

Iremos falar de forma simples para atingir todas as pessoas que trabalham neste segmento de refrigeração comercial e industrial.

 

CONDENSADORES

Condensadores são os elementos do sistema de refrigeração que têm a função de transformar o gás quente, que é descarregado do compressor a alta pressão, em líquido.

Para isso, rejeita o calor contido no fluido refrigerante para alguma fonte de resfriamento.

 

PROCESSO DE CONDENSAÇÃO

Ao ser admitido no condensador, o fluido refrigerante está no mesmo estado que na descarga do compressor, (a não ser que haja algum processo de resfriamento desse gás no trajeto), ou seja, gás quente a alta pressão.

Como em um sistema de refrigeração o objetivo  é evaporar o refrigerante (para resfriar retirar calor de um ambiente e/ou produto), o refrigerante no estado gasoso deve ser condensado antes de retomar ao evaporador.

 

O condensador deverá rejeitar todo o calor do sistema gerado e absorvido no sistema.

Qcd = Qev + W

Qcd = Qev + Qcp.

Qev = Carga térmica

Qcp = Calor total de compressão.

O condensador deve ser dimensionado e projetado para rejeitar eficientemente o calor do fluido refrigerante (vapor superaquecido).

O calor total rejeitado pelo condensador consiste no calor ganho no processo de refrigeração proveniente de ambientes a ser refrigerados ou produtos a ser refrigerados em processos de câmaras frigoríficas (efeito líquido no evaporador), mais o calor adicionado ao refrigerante pela operação do equipamento frigorífico.

O calor adicionado pelo equipamento inclui:

O calor gerado em comprimir o vapor (gás) refrigerante, o calor de fricção do compressor e no caso dos compressores herméticos e semi-hermético com resfriamento pelo fluido refrigerante de sucção, o calor gerado pelo enrolamento do motor (motor elétrico).

O processo de condensação do fluido refrigerante se dá ao longo de um trocador de calor, denominado condensador, em três fases distintas que são:

 

DESUPERAQUECIMENTO

O vapor superaquecido, quando é descarregado do compressor, está à alta temperatura. O processo inicial, então, consiste em abaixar esta temperatura, retirando calor sensível do refrigerante, ainda no estado gasoso, até ele atingir a temperatura de condensação (ver figura abaixo).

As figuras a seguir servirão apenas para observarmos e identificarmos os pontos onde ocorrem as três fases desse processo no condensador:

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CONDENSAÇÃO

Quando o gás atinge a temperatura de condensação, ele começa um processo de mudança de estado. Neste processo retira-se calor latente do refrigerante, isto é, a temperatura deste mantém-se constante durante todo o processo, (ver figura abaixo).

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SUB-RESFRIAMENTO

Após a condensação o refrigerante agora no estado liquido (líquido saturado), é resfriado em mais alguns graus, utilizando-se para isso um trocador de calor intermediário que pode estar agregado ao próprio condensador ou outro dispositivo de resfriamento. Na figura abaixo se pode visualizar o sub-resfriamento indicado em um diagrama de Mollier, nos pontos 1, 2, 3 e 4, o Sub ocorre nos pontos 3 a 3′.É no condensador que toda a energia absorvida pelo sistema de refrigeração, mas o equivalente em calor da energia mecânica necessária ao funcionamento do sistema deve ser eliminado.

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No próximo texto falaremos sobre os tipos de Condensadores e a Seleção de um Condensador remoto a ar.

 

 

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