2.972 Como funciona um sistema de refrigeração por compressão

SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DA COMPRESSÃO
QUESTÕES OU COMENTÁRIOS
	AUTOR:	Roger Yeh
	E-MAIL:	[email protected]
	COURSE:	2
CLASS/YEAR:	1

ReQUISITOS FUNCIONAIS PRINCIPAIS: Remover calor de uma região fechada.

DESIGN PARAMETER: Sistemas de refrigeração por compressão.

GEOMETRY/STRUCTURE:

Refrigerante, compressor, válvula de expansão (dispositivo de controlo de fluxo),evaporador, condensador, tubos e tubos.

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br>>p>>Skematic of Compression Refrigeration System

br>>p>EXPLANATION OF HOW WORKS/ IS USED:p>p>Refrigerante flui através do compressor, o que aumenta a pressão do refrigerante. Em seguida, o refrigerante flui através do condensador, onde condensa da forma de vapor para a forma líquida, libertando calor no processo. O calor libertado é o que faz com que o condensador “fique quente ao toque”. Após o condensador, o refrigerante passa através da válvula de expansão, onde sofre uma queda de pressão. Finalmente, o termofrigerante vai para o evaporador. O refrigerante retira calor do evaporador que provoca a vaporização do regrigerante. O evaporador retira calor da região que é para ser arrefecida. O refrigerante vaporizado volta para o compressor para reiniciar o ciclo.

Mais detalhes:

Compressor: Dos compressores recíprocos, rotativos, e centrífugos, o mais popular entre os compressores domésticos ou de menor potência comercial é o recíproco. O compressor recíproco é semelhante ao motor anautomóvel. Um pistão é accionado por um motor para “aspirar” e comprimir o refrigerante num cilindro. À medida que o pistão desce para dentro do cilindro (aumentando o volume do cilindro), ele “suga” o refrigerante do evaporador. A válvula de admissão fecha quando a pressão do refrigerante no interior do cilindro atinge a da pressão no evaporador. Quando o pistão atinge o ponto de máxima descida, comprime o refrigerante no curso ascendente. O refrigerante é empurrado através da válvula de escape para dentro do condensador. Tanto a válvula de admissão como a de escape são concebidas de modo a que o fluxo do refrigerante só circule num sentido através do sistema.

br>>p>p> Detalhe da Função da Válvula Compressorabr>div>

br>Componentes de Refrigeração por Compressão Num Frigorífico de Dormitório

Condensador: O condensador remove o calor emitido durante a liquefacção do refrigerante vaporizado. O calor é libertado à medida que a temperatura cai para a temperatura de condensação. Então, mais calor (especificamente o calor latente da condensação) é libertado à medida que o refrigerante se liquefaz. Existem condensadores arrefecidos a ar e a água, denominados pelo seu meio de condensação. O mais popular é o condensador arrefecido a ar. Os condensadores consistem em tubos com aletas externas. O refrigerante é forçado através do condensador. A fim de remover o máximo de calor possível, os tubos são dispostos de modo a maximizar a superfície. Os ventiladores são frequentemente utilizados para aumentar o fluxo de ar forçando o ar sobre as superfícies, aumentando assim a capacidade do condensador de emitir calor.

Evaporador: Esta é a parte do sistema de refrigeração que está a fazer o arrefecimento efectivo. Porque a sua função é absorver calor para o sistema de refrigeração (de onde não se quer), o evaporador é colocado na área a ser arrefecida. O refrigerante é deixado entrar e medido pelo dispositivo de controlo de fluxo, e eventualmente libertado para o compressor. O evaporador consiste em tubos com barbatanas, que absorvem o calor do ar soprado através de uma bobina por um ventilador. As aletas e os tubos são feitos de metais com alta condutividade térmica para maximizar a transferência de calor. O termofrigerante vaporiza a partir do calor que absorve o calor no evaporador.

Dispositivo de controlo de fluxo (válvula de expansão): Este controlo do fluxo do líquido refrigerante para o evaporador. Os dispositivos de controlo são normalmente atermostáticos, o que significa que são sensíveis à temperatura do refrigerante.

FÍSICA DOMINANTE:

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Todas as variáveis estão em unidades de massa por unidade.

Variável	Descrição	Unidades Métricas	Unidades Inglesas
h1, h2, h3, h4, hi	Enthalpies at stages i	kJ/kg	Btu/lbm
qin	Heat into the system	kJ/kg	Btu/lbm
qout	Heat out do sistema	kJ/kg	Btu/lbm
work	work into the system	kJ/kg	Btu/lbm
b	coeficiente de desempenho	—	–/td>

Termodinâmica

Da fase 1 à fase 2, a entalpia do refrigerante permanece aproximadamente constante, portanto

h1 ~ h2.

desde a fase 2 até à fase 3, o calor é colocado no sistema, assim

qin = h3 h2 =h3 h1.

desde a fase 3 até à fase 4, o trabalho é colocado no compressor, assim

trabalho = h4 h3.

desde a fase 4 até à fase 1, o calor é libertado através do condensador, assim

qout = h4 h1.

O coeficiente de desempenho descreve a eficiência do evaporador para absorver calor em relação ao trabalho colocado, assim

b = efeito de refrigeração / entrada de trabalho = qin/ trabalho = (h3 h1) / (h4 h3).

FÍSICA LIMITADA:

A transferência de calor depende das propriedades do refrigerante. Os diferentes frigoríficos terão obviamente diferentes valores de entalpia para um determinado estado. Ao lidar com um refrigerante específico, os valores de entalpia dependem das temperaturas e pressões nas regiões quentes e frias. A temperatura ambiente afecta a capacidade do sistema de refrigeração para arrefecer a região fechada. É evidente que, se a temperatura exterior for muito quente (ou seja, muita temperatura ambiente), o sistema pode não ser tão bem sucedido em baixar a temperatura da região fechada como o seria à temperatura ambiente.

PLOTS/GRAPHS/TABLES:

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