Termidinâmica 1
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Termodinâmica da Refrigeração: Princípios Básicos e Ciclo Frigorífico, Manuais, Projetos, Pesquisas de Refrigeração e Ar Condicionado
Os conceitos básicos da termodinâmica da refrigeração, incluindo a importância do frio, como produzir e manter o frio, o princípio da refrigeração, evaporação e condensação, e o papel do meio de transporte refrigerante. Além disso, é discutido o ciclo frigorífico básico, seus componentes e processos, como compressão, expansão, superaquecimento e sub-resfriamento.
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
2020
1 / 28
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Termidinâmica
Termidinâmica
Teoria Teoria
da Refrigera da Refrigera
ç ç
ão ão
Por que precisamos do frio?
- Conservação de produtos • Conforto térmico • Processos industriais • Teste de produtos • Outros…
Termidinâmica
Teoria Teoria
da Refrigera da Refrigera
ç ç
ão ão
O princípio da refrigeração (2ª Lei)
Espaço Resfriado
(câmara fria, etc.)
Meio externo
(atmosfera, água, etc.)
Calor
removido do
espaço
resfriado
Calor liberado
para o meio
externo
CALORCALOR
Termidinâmica
Teoria Teoria
da Refrigera da Refrigera
ç ç
ão ão
A evaporação:
- Mudança de estado: LÍQUIDO
Î
VAPOR
- Temperatura de evaporação varia com a pressão • O processo ABSORVE muito calor (principalmente latente)
Termidinâmica
Teoria Teoria
da da
Refrigera Refrigera
ç ç
ão ão
A condensação:
- Mudança de estado: VAPOR
Î
LÍQUIDO
- Temperatura de condensação varia com a pressão • O processo DISSIPA muito calor (principalmente latente)
Termidinâmica
Teoria Teoria
da Refrigera da Refrigera
ç ç
ão ão
A condensação:
Meio externo
(atmosfera, água, etc.)
Espaço Resfriado
(câmara fria, etc.)
CALOR CALOR
Termidinâmica
Teoria Teoria
da Refrigera da Refrigera
ç ç
ão ão
Diagrama P-H de um Refrigerante:
- Indica propriedades• Indica comportamento• Permite visualizar processos térmicos• Cada refrigerante possui um diagrama próprio• É utilizado para dimensionar componentes
Termidinâmica
Diagrama PxH – R
Termidinâmica
Teoria Teoria
da Refrigera da Refrigera
ç ç
ão ão
A compressão
Meio externo
(atmosfera, água, etc.)
Espaço Resfriado
(câmara fria, etc.)
CALOR CALOR
Termidinâmica
Ciclo Frigor Ciclo Frigor
í í
fico fico
COMPONENTES BÁSICOS
Vapor em alta pressãoLíquido em alta pressãoLíquido em baixa pressãoVapor em baixa pressão
Superaquecimento
Sub-resfriamento
Apresentação simplificada
Compressor
Expansão
Pressão
Condensador Evaporador
Entalpia
TanqueLíquido
Termidinâmica
Ciclo Frigor Ciclo Frigor
í í
fico fico
Condensador
- Dissipa calor para o ambiente ou meio externo. • É nele que ocorre a
condensação
do refrigerante.
- No ciclo ideal, o processo de condensação ocorre em umapressão constante denominada
pressão de condensação.
Termidinâmica
Ciclo Frigor Ciclo Frigor
í í
fico fico
Compressor
- Responsável pela
compressão
e circulação do refrigerante.
- Ele comprime o vapor refrigerante, aumentando sua pressão etemperatura. • Somente deve comprimir gás. • No ciclo ideal, o processo de compressão ocorre mantendo-sea entropia constante (
processo isoentrópico
).
Termidinâmica
Ciclo Frigor Ciclo Frigor
í í
fico fico
REVISÃO
Vapor em alta pressãoLíquido em alta pressãoLíquido em baixa pressãoVapor em baixa pressão
Superaquecimento
Sub-resfriamento
Apresentação simplificada
Compressor
Expansão
Pressão
Condensador Evaporador
Entalpia
TanqueLíquido
Termidinâmica
Ciclo Frigor Ciclo Frigor
í í
fico fico
Superaquecimento
- Aquecimentro adicional do gás saturado, para garantir quena saída do evaporador não exista mais líquido refrigeranteretornando ao compressor, uma vez que o líquido refrigerantenão é compressível e poderá danificar o compressor.
Sub-resfriamento
- Resfriamento adicional do líquido saturado, para garantirque na saída do condensador não exista mais gás seguindopara a válvula de expansão, evitando assim a presençaindesejável do “flash gas” na linha de líquido econsequentemente um baixo rendimento frigorífico.