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escolha o seu sistema de refrigeração a ar

O conforto de um local de residência ou trabalho depende da manutenção de um equilíbrio térmico do corpo de seus ocupantes, quaisquer que sejam as variações climáticas, em temperatura e higrometria. Isto é o que Le Corbusier definiu como "a casa da temperatura exata". A obtenção dessa temperatura, que depende da atividade exercida, requer aquecimento durante os períodos de frescor e geada e, inversamente, de resfriamento durante o calor.

Uma máquina para movimentar calorias

Para baixar a temperatura de uma sala, é necessário evacuar o excesso de calorias por meio de uma "máquina de refrigeração". Esta técnica foi usada pela primeira vez para refrescar a atmosfera de uma oficina de fábrica têxtil em 1902 nos Estados Unidos.
Segundo a declaração de Lavoisier: "Nada está perdido, nada é criado"É impróprio falar de um" gerador "de frio, porque qualquer máquina de refrigeração se comporta de fato como uma" bomba "que consome calorias em um meio para depositá-las em outro.
Assim, um refrigerador "bombeia" as calorias no invólucro do dispositivo para liberá-las atrás dele (em uma espécie de grade: o condensador).
Quase todos os equipamentos de ar condicionado em casa usam máquina de refrigeração de compressão (como refrigeradores domésticos e expositores refrigerados). É composto por quatro elementos unidos por tubos em que circula um fluido especial, chamado "refrigerante"O que há às vezes no estado de vapor, às vezes na forma líquida. É esse fluido que transporta o calor, absorvendo-o pela evaporação e liberando-o por condensação.

Valores de referência
Dois valores são usados ​​para caracterizar o desempenho de uma máquina de ciclo de refrigeração:
O coeficiente de desempenho (COP)A relação entre a energia térmica transferida para o condensador * e a energia consumida pelo compressor está entre 3 e 4.
COP = (Q + + W) / W
Eficiência energética (EF), razão entre a quantidade de energia consumida pelo evaporador e aquela consumida pelo compressor, está entre 2 e 3.
EF = Q¹ / W
* Esta energia é a soma da energia retirada do evaporador (Q¹) e a absorvida pelo compressor (W).

Os diferentes elementos
o evaporador é o elemento mais frio, que absorve calor, o que causa a evaporação do refrigerante que passa por ele.
O condensador é o elemento mais quente dentro do qual o fluido condensa, liberando o calor previamente armazenado.
O regulador abaixa a pressão do líquido de refrigeração que deixa o condensador, para trazê-lo ao nível da pressão de vapor onde evapora.
O compressor é o verdadeiro "motor" da máquina de refrigeração. Comprime os vapores do fluido deixando o evaporador para levá-los ao estágio de condensação. Seu desempenho e confiabilidade são cruciais para qualquer equipamento de refrigeração. Nos sistemas de ar condicionado, o compressor é sempre hermético, isto é, fechado com o seu motor de acionamento num envelope selado.
Nota: o sistema inversor oferece um sistema de regulação contínua da potência do compressor de acordo com a temperatura exigida. Nesta configuração, o compressor funciona continuamente para garantir o controle de temperatura ideal, ao contrário de um condicionador de ar reversível convencional que só desliga quando a temperatura necessária é atingida.

Um sistema de ar condicionado envolve diferentes elementos, permitindo uma mudança na temperatura de um fluxo de ar.

Diagrama de operação de um condicionador de ar

Como funciona uma máquina de ciclo de refrigeração

  • O refrigerante evapora absorvendo calor no evaporador (1).
  • O gás assim criado é comprimido pelo compressor (2)que ao mesmo tempo aquece.
  • No condensador (3)o gás libera seu calor e liquefaz. Sua pressão é reduzida pelo regulador (4), de modo a facilitar a sua evaporação no evaporador.
  • Sistemas reversíveis tem uma válvula de 4 vias (5) que muda os papéis do condensador e do evaporador.

Trocadores de calor

Diferentes soluções de implementação de unidades podem ser adotadas dependendo da configuração da sala e das áreas a serem atualizadas primeiro.

Os vários tipos de unidades interiores e a sua localização

Evaporador e condensador são, portanto, trocadores de calor. No sistemas reversíveis, eles inverter seus papéis quando se muda de aquecimento para ar condicionado e vice-versa. Todos esses trocadores consistem em tubos de cobre ou alumínio e possuem um ou mais ventiladores. Melhorias em seu desempenho e compacidade focam na constituição de paredes de troca de calor (barbatanas ranhuradas, corrugadas, com persiana, etc.). A pesquisa para reduzir o ruído está concentrada nos ventiladores, especialmente no formato das pás e na velocidade de rotação.

Este sistema oferece diferentes soluções para a instalação de unidades internas.

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O condensador de ar, o modelo mais comum em ar condicionado, consiste em uma bateria de tubos com aletas (reminiscência da estrutura do radiador automotivo) através da qual o ar é forçado por um ou mais ventiladores.
O condensador de água consiste de dois tubos concêntricos enrolados em espiral. A água que transporta o calor ("refrigerante") flui através do tubo central, enquanto o refrigerante flui na direção oposta no espaço anular entre os dois tubos.
Evaporador de ar tem uma constituição semelhante à do condensador de ar, e que pode até ser idêntica em um sistema reversível.

Tipologia das principais famílias de condicionadores de ar

Tipologia das principais famílias de condicionadores de ar

Diferentes tipos de condicionadores de ar

Condensação e Glacê

O evaporador da máquina de refrigeração de um ar condicionado é constantemente varrido pelo ar ambiente da sala que é refrescante. A água contida neste ar causa dois tipos de fenômenos, dependendo da temperatura da superfície do evaporador:

  • cobertura, logo que a superfície é inferior a 0° C, o que tem o efeito de reduzir significativamente a eficiência do equipamento, por um lado, reduzindo o coeficiente de troca de calor, por outro lado, reduzindo o seção transversal do ar ambiente, que aumenta a queda de pressão, portanto, o trabalho do ventilador;
  • condensação, que aparece acima de 0° C, é geralmente uma bênção, pois desumidifica o ar, em favor do conforto, sem comprometer significativamente o desempenho do equipamento de ar condicionado.

Descongelamento é necessário para todos os trocadores que possam operar a uma temperatura zero ou negativa (caso das unidades externas das máquinas reversíveis).
Um detector de gelo dispara automaticamente o processo de remoção de gelo, que varia de acordo com o dispositivo:

  • invertendo o ciclo da máquina para operá-lo momentaneamente no modo "verão" (o trocador de calor externo funciona como um condensador), com o ventilador da unidade interna desligado, cuja função de "aquecimento" pode ser substituída por resistências elétricas que só funcionam durante a fase de descongelamento;
  • injetando, por meio de uma válvula de derivação, os gases quentes tomadas diretamente na saída do compressor no trocador de gelo, uma técnica usada em aparelhos do tipo inversor, que não perturbe o fornecimento de calor.

Unidades terminais

A unidade extractora de um aparelho de ar condicionado deve ser posicionada de modo a não perturbar o ambiente, tanto esteticamente como pelo ruído que emite. Uma posição no telhado é frequentemente adotada.

A unidade exterior

Todo equipamento de ar condicionado, portanto, compreende dois trocadores, divididos em duas unidades terminais. Estes são interconectados por tubos onde circula o refrigerante para sistemas diretos, ou um refrigerante (água, opcionalmente adicionado glicol) para sistemas de água.
Essas duas unidades podem ser combinadas em um único elemento no equipamento monobloco. Quando eles estão separados, o equipamento é chamado de "sistema dividido".
Sua constituição e localização variam de acordo com o tipo de instalações com ar condicionado e a tecnologia do sistema utilizado:

  • a unidade interior integra o evaporador que assegura o resfriamento da atmosfera, com um ventilador e um dispositivo de evacuação da água de condensação, sendo o ar fresco ejetado através de uma grade cujas aletas geralmente permitem ajustar a direção da respiração ar fresco;
  • a unidade externa inclui o condensador, com seu dispositivo de ventilação, bem como o compressor, empurrado para fora da sala para minimizar o nível de ruído dentro das instalações com ar condicionado.

Ação de refrigerantes no meio ambiente

o refrigerante contido em qualquer máquina de refrigeração é susceptível de escapar, seja acidentalmente ou quando o equipamento é destruído no final da sua vida. o fluidos cloradosusado por sua alta eficiência e baixo custo, eles atacam o camada de ozono estratosférico que protege a terra da radiação UV-B. Alguns dos outros fluidos contribuem para o aumento do efeito estufa, que é uma fonte de grandes distúrbios climáticos. Uma nova geração de refrigerantes, o olefinas hydrofluoroalkane (HFO) reduz ainda mais a sua impacto ambiental enquanto oferece uma excelente eficiência energética.

(fotos / visuais: © DIY-Prod, exceto menção especial)

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