Qual a importância da Troca de Calor para o Sistema de Climatização?

Por Marco Antonio Garcia Botta – Colunista do WebArCondicionado

Com a evolução da tecnologia em meio ao processo industrial acompanhada de inovações construtivas e aumento de produtividade foi possível aumentar e muito a quantidade de itens produzidos numa linha de montagem, além de melhorar a eficiência energética de equipamentos – considerando que a eletrônica foi embarcada a quase todo o tipo de produto final, não sendo diferente no HVAC-R.

Essa modernização permitiu que as opções de sistemas de climatização sejam os mais diversos, porém, uma das premissas da refrigeração continua sendo milenar e não há nada que a substitua: estamos falando da carga térmica em um ambiente que se traduz em calor e, portanto, estamos agora falando de física.

Não diferente no HVAC-R, um ciclo de refrigeração é um processo físico termodinâmico que é a troca de calor do fluido refrigerante que ocorre no equipamento interagindo com o meio ao qual ele está submetido, seja na unidade evaporadora absorvendo calor do ar ambiente para o fluido refrigerante passante pela serpentina permitindo ocorrer a redução da temperatura, seja na unidade condensadora rejeitando o calor adquirido pelo fluido refrigerante para o meio ao qual está instalado.

O que é refrigeração?

Basicamente podemos dizer que a refrigeração é o ato de ceder calor do ambiente ao fluido através do evaporador. Portanto, para remover o calor, só podemos transferir de um lugar para outro. Embora seja mais fácil pensar em refrigeração como o processo de tornar as coisas frias, na verdade é o processo de transferir calor para outro lugar.

Nos sistemas de refrigeração, duas principais propriedades do fluido refrigerante são usadas, sendo elas a absorção de calor quando a fase muda de líquido para vapor (evaporação) e a que dissipa o calor ao passar da fase vapor para a fase líquida (condensação).

Segundo M. E. Anderson, autor da Coleção Técnica Básica Refrigeração, “O termo frio é de fato um termo bastante vago, cujo significado se resume na prática a uma mera falta de calor”. Os condicionadores de ar mais comuns são baseados no ciclo de compressão de vapor onde “O calor não pode fluir, de forma espontânea, de um corpo de temperatura menor, para um outro corpo de temperatura mais alta” (Site Só Física), ou seja, nós refrigeristas aprendemos que não existe frio, e sim ausência de calor mesmo no condicionador de ar.

Não entendeu???

Tudo é troca de calor

Pois bem, nenhum corpo é capaz de ceder frio e sim o calor, e para entender isto pensemos em cubos de gelo numa bebida, esta não cede frio para o líquido, pelo contrário, esta adquire para si o calor do líquido e consequentemente equilibra as temperaturas deste o refrigerando até o ponto de equilíbrio entre ambos que provoca o derretimento do gelo como consequência.

Alguns sites escolares assim como de refrigeração contam a história que o físico chamado Kelvin tinha sua teoria e somado ao enunciado por Clausius foi o responsável em dar o pontapé inicial na descoberta do que conhecemos como o ciclo de compressão de vapor. O mesmo é largamente aplicado em escolas e universidades dando embasamento para o processo termodinâmico assim como é utilizado em equipamentos de refrigeração de linha doméstica até grandes sistemas de refrigeração industrial.

Esse sistema conhecido como “sistema de compressão a vapor” opera baseado num refrigerante circulando em seu interior que entra em estado vapor no compressor. Esse mesmo vapor chega ao compressor com uma temperatura elevada vez que acabou de ganhar temperatura do ambiente através do evaporador, sendo ele comprimido pelo compressor ganhando mais calor devido ao trabalho mecânico que ocorre neste processo, saindo superaquecido, conforme gráfico Pxh montado com o auxílio da ferramenta Refrigeration utilies, sendo considerado uma evaporação de -10° C e uma condensação de 7,5 °C para ilustração.

Como vemos, não somente é importante o bom equilíbrio do sistema a ser efetuado através do superaquecimento, como também é de extrema importância o fluido inserido neste.

Esse último é o responsável por transportar o calor do ambiente interno para o externo num processo físico conhecido como termodinâmica e com isto, garantir a eficácia da refrigeração ao qual o equipamento foi desenhado.

Portanto, tenha em mente que o calor ao qual nós refrigeristas queremos fora do ambiente climatizado é de extrema importância para o funcionamento de todo e qualquer equipamento em perfeito equilíbrio de funcionamento.

* Lembramos que esse texto é de autoria do nosso colunista do dia. Respeitamos qualquer tipo de opinião, pensamento ou consideração sobre o assunto abordado. 

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