domingo, 17 de junho de 2018

Geladeira


Geladeira









geladeira é um eletrodoméstico essencial na vida moderna.
Afinal de contas, é a forma que as pessoas encontraram de conseguir manter a qualidade dos mais variados tipos de alimento.
E por mais que este eletrodoméstico vem ganhando versões modernas, inclusive com acesso à internet, ela continua mantendo uma parte essencial: o motor.
O motor de uma geladeira também é chamado de compressor e é o coração de uma geladeira.
Ele permite que o gás refrigerante passe pelo processo de elevação da pressão, que vai dar início a toda a cadeia de funcionamento do refrigerador, permitindo que ele consiga manter a temperatura interna baixa, enquanto consegue expelir o calor para fora.
O processo de manutenção de uma geladeira pode ser um assunto complicado à primeira vista, mas entendendo como funciona as diferentes peças de uma geladeira tudo fica mais claro,de

Como trocar motor de geladeira

primeiro passo para uma nova profissão, uma vez que os profissionais que fazem manutenção de eletrodomésticos costumam ser valorizados no mercado, tanto nas empresas quanto prestando serviços particulares.

Neste vídeo vamos ensinar você a trocar um motor de geladeira que tem o nome de compressor, esse é só o primeiro vídeo de vários vídeos que serão o passo a passo de como colocar um compressor de refrigerador. e nesta parte iremos dar uma breve introdução e iremos também tirar as confecções usando um maçarico portátil, Esta geladeira é da marca esmaltec mas o processo é o mesmo para as marcas mais conhecidas como a consul, brastemp, electrolux, ge, continetal.

  • Esta é a segunda parte do curso como trocar um compressor de uma geladeira, e iremos aprender a desconectar o motor de forma correta sem danificar a geladeira, primeiro desconecte os plugs da alimentação e depois as soldas, e em seguida a trava do motor que fixa o compressor da carcaça da geladeira, ates de colocar o motor novo faça uma limpeza no sistema com gás R11 e R22 ou com nitrogênio, em seguida coloque o motor, também identifique as tubulações corretas para não conectar o tubo nos lugares errados.
  • Esta é a terceira parte do curso como colocar compressor de refrigerador e iremos aprender a instalar motor da geladeira de forma correta, aprenderemos a fazer soldas utilizando tubo tocha e solda foscolpe, esse é um passo a passo, vamos aprender a distância correta para se fazer a solda, e a distância entre o bico do tubo tocha, e a parte que esta sendo soldada é de aproximadamente um centímetro, e iremos aprender a soldar também uma válvula de serviço, que é aonde usaremos para colocar o gás e usar bomba de vácuo, vamos aprender também a desconectar o filtro antigo e iniciar a solda de um filtro novo.
  • como colocar motor novo em uma geladeira e iremos aprender a substituir o filtro e a prenderemos a função do filtro, a função do filtro é eliminar umidade e evitar entupimento no sistema de refrigeração, primeiro vc corta o filtro do tamanho correto pois cada geladeira tem um espaço diferente para o filtro, depois de cortado você solda o filtro com solda foscolpe, a solda do filtro é delicado por você terá que fazer uma solda de cobre com ferro que é a união entre o filtro que é de cobre e a parte em que ele é soldado, para esta solda você usará uma pasta de fixa, para facilitar a solda para evitar vazamento de gás refrigerante.
  • Esta é a quinta parte do curso como trocar compressor de geladeira, iremos aprender desta parte como soldar o filtro da forma correta, não esqueça de usar uma latinha para proteger a geladeira do fogo, e iremos colocar o bico da válvula de serviço e iniciaremos o processo do vácuo, usaremos manifuld e bomba de vácuo.
  • Esta é a sexta parte do curso como trocar motor de geladeira, e iremos aprender a colocar o gás refrigerante usando uma balança de refrigeração e gás R134a não esqueça de usar a garrafa de gás virada para baixo para que o gás refrigerante entre em estado líquido.
  • Esta é a sétima parte do curso como tocar compressor motor de geladeira e iremos aprender a testar se ficou algum vazamento utilizando sabão e esponja, ai agente coloca espuma nas soldas aonde é mais provável que possa ficar algum vazamento, iremos aprender também a reconectar os soquetes da alimentação elétrica, aprenderemos a colocar o protetor térmico.


sábado, 16 de junho de 2018

Como funciona uma termoelétrica?


As chamadas termoelétricas funcionam pela queima de combustíveis, geralmente fósseis, como petróleo ou gás natural.

Nesse tipo de usina, a água contida em uma caldeira é aquecida, produzindo vapores em altas condições de pressão. Esses vapores movimentam turbinas, gerando eletricidade
 Outras formas de criação de energia térmica também são empregadas, como o rompimento nuclear: é o caso das conhecidas usinas nucleares, que também são um tipo de termoelétrica. 
Assim, energia produzida chega para consumo por meio de fios de alta-tensão.
O funcionamento das termoelétricas tem causado grandes danos à natureza, pois os gases liberados na atmosfera, pela queima dos combustíveis, alteram a composição e a qualidade do ar. 
Além disso, os recursos hídricos também são prejudicados, pois o vapor utilizado no processo é resfriado e condensado, para que volte ao estado líquido e seja reutilizado em um novo ciclo de produção de energia. 
O problema, no entanto, está nas técnicas aplicadas nesse resfriamento, águas de rios, mares e lagos são usadas, e essa prática altera a composição natural dos mananciais, que ficam com menos oxigênio por causa do aquecimento sofrido. 
Outra forma de resfriamento dos vapores se dá pelo uso de água armazenada em torres, mesmo assim, quando os vapores são liberados, eles alteram o fluxo natural de chuvas e provocam as alterações climáticas que tanto prejudicam o meio ambiente. 
Logo, o funcionamento das usinas termoelétricas potencializa o aquecimento global, causando o chamado efeito estufa e também as chuvas ácidas.
No Brasil, as termoelétricas funcionam como alternativa complementar às hidrelétricas, como em períodos de seca, por exemplo. 
Em comparação com hidrelétricas, elas apresentam vantagem, uma vez que produzem energia de maneira estável durante todo o ano, já que não dependem dos níveis dos rios. 
Elas podem, ainda, ser instaladas próximas aos locais de consumo. 
O resultado é a diminuição do risco de perdas e prejuízos. 
Como sabemos, as usinas termoelétricas podem funcionar com vários tipos de combustíveis, no entanto, eles vêm causando sérios danos ambientais. 
 A crescente preocupação com a escassez dos recursos naturais está provocando empenho em novos estudos e iniciativas que amenizem ou solucionem os danos já causados. 
Nesse sentido criou-se, no Brasil, a primeira usina termoelétrica do mundo que funciona com etanol. Em funcionamento desde 2010, ela trouxe melhorias significativas, como a diminuição da emissão de dióxido de carbono na atmosfera e uma grande redução no dispêndio de água durante processo de geração de energia. 
A termoelétrica brasileira se localiza em Minas Gerais, na cidade de Juiz de Fora, e serve de inspiração para o mundo.
O sistema utiliza turbinas semelhantes às usadas em aviões de grande porte, que funcionavam originalmente com combustível líquido, e foram adaptadas ao uso de gás natural e, agora, retornam ao uso de combustível na forma original (líquida), no caso, o biocombustível. 
O uso do etanol tem custo mais alto que o do gás natural, o que o torna uma boa alternativa apenas para locais onde seja inviável a utilização do gás. 
O álcool, nesse caso, chega por rodovias, sendo armazenado para posterior bombeamento até o combustor, que promove a queima do álcool. 
O processo causa menos impacto e é uma alternativa válida no sentido conservação ambiental.
Quando o assunto é sustentabilidade e biotecnologia, você pode se informar e aprender mais com quem é referência no assunto, a Novozymes, empresa reconhecida e premiada por suas iniciativas. Acesse o Bioblog e aumente os seus conhecimentos sobre sustentabilidade e soluções em prol do meio ambiente.

         Energia termoelétrica


A energia termoelétrica opera com o aquecimento da água para a produção de vapor, que aciona o gerador elétrico por meio de turbinas
As termoelétricas são importantes na geração de eletricidade, embora gerem muita poluição

As termoelétricas são importantes na geração de eletricidade, embora gerem muita poluição
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Os principais combustíveis utilizados nas usinas termoelétricas são o carvão mineral, a nafta, o petróleo, o gás natural e, em alguns casos, a biomassa.
O funcionamento de uma usina termoelétrica – também chamada de usina térmica – ocorre da seguinte forma: a queima do combustível propicia o aquecimento de água armazenada no reservatório, o que forma um vapor, que, por sua vez, é direcionado para as turbinas do gerador responsável pela produção de eletricidade. 

Confira o esquema a seguir:
Esquema ilustrativo do funcionamento básico de uma termoelétrica
Esquema ilustrativo do funcionamento básico de uma termoelétrica

Em geral, as fontes de energia utilizadas pelas termoelétricas não são renováveis, sendo a maioria de origem fóssil, o que eleva a preocupação sobre a disponibilidade desses recursos a médio e longo prazo. 
Além disso, questiona-se também a geração de poluentes para a produção de energia termoelétrica, que emite uma grande quantidade de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera.
O carvão mineral é muito utilizado pelas termoelétricas, uma vez que essa é a fonte mais abundante de energia e possui custos menos elevados. 
Além disso, as usinas ocupam uma área pequena e possuem um nível de produtividade quase duas vezes maior do que o das hidrelétricas, por exemplo. 
Por outro lado, os seus custos de construção são elevados, o que aumenta, por sua vez, o preço médio da energia para o consumidor.
É interessante observar que as usinas nucleares também são exemplos de geração de energia termoelétrica, pois nelas as reações nucleares são realizadas no intuito de aquecer a água e produzir vapor para, assim, gerar energia.
Outra consideração a ser feita a respeito das usinas termoelétricas é sobre o elevado consumo de água por elas realizado, o que gera novas críticas a essa forma de produção de energia. 
Utiliza-se água tanto para a produção de calor quanto para alimentar o sistema de refrigeração de suas turbinas, de modo que a escassez desse recurso pode tornar-se também um problema energético.
As usinas termoelétricas constituem a principal forma de produção de eletricidade no mundo atualmente, representando cerca de 70% da produção mundial. ]
Elas são amplamente utilizadas pelos países desenvolvidos, o que acirra os debates nas conferências internacionais sobre recursos naturais e meio ambiente. 
No Brasil, onde o uso é predominantemente de usinas hidroelétricas, as termoelétricas atuam para abastecer as indústrias e também como fontes de reserva em casos de crise energética. 
Mesmo assim, elas não ultrapassam os 7,5% da produção nacional de eletricidade, e esse número só é alcançado quando todas as usinas estão em funcionamento no país.

domingo, 10 de junho de 2018


Termoeletricidade
(Inversor de Peltier)

LEMBRANDO

A termoeletricidade pode esquentar ou esfriar.
Um termopar é formado por dois metais diferentes que são fortemente unidos por suas extremidades. 
Um exemplar simples pode ser construído torcendo juntas as extremidades (bem limpas) de um fio de cobre e um fio de ferro.

EXPLICANDO

O inversor de Peltier usa da termoeletricidade para manter uma máquina térmica ás avessas. 
Como referência, um modelo didático do inversor apresenta um terminal vermelho e outro preto. 
Se o terminal vermelho for ligado ao pólo positivo de uma bateria de 6 V e o terminal preto ao pólo negativo, o topo do inversor esfriará e o calor produzido em sua parte inferior será transferido para o ambiente pelas aletas do dissipador. 
Na parte de cima o dispositivo torna-se frio o bastante para gelar uma gota de água.

DE QUE CUCA SAIU ISSO

J. C. A Peltier descobriu em 1834 que, quando uma corrente elétrica flui pela junção de dois condutores de metais diferentes, calor é liberado ou absorvido pela junção. 
O sentido da corrente é quem determinará se a junção se aquece ou esfria. 
Este efeito depende dos condutores usados e da temperatura da junção; ele não está associado com o potencial de contato gerado entre dois metais distintos, não depende da forma ou dimensões dos materiais que compõem a junção.
Peltier, enviando uma corrente elétrica por um termopar feito de antimônio e bismuto, conseguiu congelar uma gota de água. Foi a primeira demonstração de uma refrigeração termelétrica. 
O inversor de Peltier atual (denominado pastilha Peltier) é constituído por uma série de pares termelétricos minúsculos feitos de material P e N, semicondutores de silício dopados. "Buracos" podem migrar pelo material P.

NA DIDÁTICA

Para aplicações práticas, ou mesmo demonstrativas, em salas de aula e Feiras de Ciências, pode-se adquirir (por exemplo, via Mercado Livre), pastilhas Peltier. Minha aquisição recaiu sobre:
Pastilha Peltier termoelétrica de 46,5 W, com dimensões (40 x 40 x 5,4) mm, intensidade de corrente de 3 A, tensão de alimentação de 12 VCC (máx. 15,2 VCC), que atinge entre suas faces uma diferença de temperatura máxima de 67 ºC.
Há uma boa gama de aplicações práticas para tais pastilhas, tanto na informática (refrigeração de gabinetes, de processadores, de chips, etc.), como para caixas de gelo, aquários, etc.
A pastilha Peltier ao ser ligada na fonte de energia elétrica, esquenta em uma das faces e "gela" na outra. 
Este "gela" requer mais explicações. Na verdade, o que a pastilha apresenta é uma boa diferença de temperatura entre suas faces.
Para exemplificar, com a pastilha que adquiri, vamos admitir que esta diferença seja de 60 ºC. Assim, ao ser ligada em 12 VCC, teremos 60ºC entre as faces da pastilha, ou seja, se a face quente estiver a 90ºC, a face fria estará a 30ºC (90 - 60 = 30). 
Assim, a face "fria" não estará realmente fria ou gelada, apenas estará 60 ºC abaixo da temperatura da outra face.
Agora, se conseguirmos fazer com que a face quente fique permanentemente em 60 ºC, a face fria ficará permanentemente a 0ºC, o que já é um belo "frio"!
Percebe-se, então, que o ´segredo´ é baixar a temperatura da face quente; uma solução é usar um ventilador especial (´cooler´); quanto mais eficiente for o cooler na troca de calor, menos quente ficará esta face e mais gelada ficará a outra.
A face ´gelada´, dependendo do que há no ambiente (interior de um computador, por exemplo), pode trazer problemas secundários, tal qual a de determinar a condensação do vapor de água arrastado pelo ar ambiente, resultando em água líquida escorrendo componente abaixo. 
Uma nova ventoinha pode ser instalada sobre a pastilha para sanar este problema, pois ela retira o ar gelado que rodeia o dissipador e o joga para dentro do gabinete (caso do computador).
Ilustremos esta montagem experimental:



O dissipador 1 impede a condensação sobre o componente e o cooler 1 arrasta o ar frio
que envolve as aletas do dissipador 1, encaminhando-o para dentro do gabinete. O dissi-
pador 2 troca calor com a face quente da pastilha e o cooler 2 arrasta o ar quente para o
ambiente.

Quanto mais potente (W) for a pastilha mais quente será o lado quente e consequentemente mais difícil será esfriá-lo.
Um módulo didático (feito especialmente para demonstrações) poderá absorver 18 W de potência de uma fonte elétrica de 6,0 VCC sob 3,0 A, exibindo uma variação de temperatura ao redor dos 67oC.
Nota: Cuidado para que a corrente no dispositivo de demonstração não supere os 3,0 A . Se uma bateria de 6V for utilizada deve-se prever um limitador de corrente através de um resistor de 8 ohms, 10 watts.

EIS O EXPERIMENTO



Refrigeração eletrônica


Refrigeração eletrônica

Principalmente em bebedouros mas também em equipamentos sofisticados como adegas climatizadas, a refrigeração deles é "eletrônica", sem o uso de compressor, gás refrigerante, etc. 
Essa é uma tecnologia que veio para ficar, em determinados equipamentos, e muitas pessoas que trabalham com refrigeração não a conhecem. 
O segredo da "refrigeração eletrônica" são os módulos Peltier ou pastilhas termoelétricas.
Módulos Peltier, também conhecidos como pastilhas termoelétricas, são pequenas unidades que contém uma série de semicondutores (transistores) agrupados em pares, para operarem como bombas de calor. Uma unidade típica tem espessura de alguns milímetros e forma quadrada ( 4x40x40 mm). 
Esses módulos são essencialmente um sanduíche de placas cerâmicas recheado com pequenos cubos de telureto de bismuto.
Essa série de semicondutores é soldada entre duas placas cerâmicas, eletricamente em série e termicamente em paralelo. 
Quando uma corrente DC passa por um ou mais pares, há uma redução na temperatura da junta ("lado frio") resultando em uma absorção do calor do ambiente. 
Este calor é transferido pela pastilha pela movimentação de elétrons. 
A capacidade de bombeamento de calor de uma pastilha termoelétrica é proporcional à corrente e o número de pares de elementos tipo-n e tipo-p

Sua operação é baseada no “Efeito Peltier”, que foi descoberto em 1834. 
Quando uma corrente é aplicada, o calor move de um lado ao outro – onde ele deve ser removido com um dissipador. 
Esse ponto é importante porque o calor, como uma forma de energia que é, não desaparece, ele tem que ser movido. 
Por isso todos os aparelhos que usam a refrigeração eletrônica contam com ventoinhas e não podem ser instalados confinados.
Tanto para aquecimento como resfriamento, é necessário utilizar algum tipo de dissipador para coletar calor (em modo de aquecimento) ou dissipar calor (em modo de resfriamento) para outro meio (: ar, água, etc.). 
Sem isso o módulo estará sujeito a superaquecimento - com o lado quente superaquecido o lado frio também esquentará, consequentemente calor não será mais transferido. 
Quando o módulo chegar à temperatura de refluxo da solda utilizada, a unidade será destruída. Frequentemente utiliza-se uma ventoinha quando dissipador estiver trocando calor com o ar, mas isto não é obrigatório,

Pastilhas termoelétricas são utilizadas em aplicações pequenas de resfriamento como microprocessadores ou até em médias como geladeiras portáteis, adegas para vinho e bebedoruros. Atualmente, os módulos mais potentes podem transferir um máximo de 250W (conversão de W para BTUS). As pastilhas podem ser empilhadas para se chegar temperaturas mais baixas, embora alcançar temperaturas muito abaixo de zero e requer processos complexos e caros.
Existe um limite prático do tamanho dos módulos de cerca de 60 milímetros. Isso ocorre porque 
Devido às diferenças de calor, o lado frio da pastilha contrairá enquanto o lado quente expandirá, causando estresse nos elementos e nos pontos de solda. 
Quanto maior o módulo, maior o estresse.
Pode ser utilizado mais de um módulo para aumentar a transferência de calor ou empilhados uns sobre os outros para aumentar a diferença entre o lado frio e o lado quente. 
Contudo, quando a temperatura entre o lado frio e o lado quente não precisa ser mais de 60°C, pastilhas simples são mais recomendadas. 
Quando esta diferença tem que ser maior de 60°C, módulos múlti-estágios devem ser utilizados.
Pastilhas termoelétricas operam com corrente contínua, DC. Uma fonte chaveada pode ser utilizada, mas suas variações devem estar limitadas a +-10%. A frequência ideal é 50-60 Hz.
O efeito Peltier tende a perder sua vantagem competitiva para transferências de calor acima de 200W. Existem certas aplicaçoes militares e científicas que o utilizam para transferir centenas de kilowatts mas nesses casos o custo não é um problema ao contrá'rio do que ocorre em produtos para o mercado consumidor.
Um ar condicionado ou uma geladeira de grande porte poderá vir  a ser produzida em escala industrial, mas por enquanto seus custos são proibitivos. 
Módulos Peltier tem grandes vantagens como tamanho reduzido e ausência de peças móveis e ruído, mas seu custo por por watt transferido é muito superior a um compressor, seu principal concorrente tecnológico. 
Como aparelhos de ar condicionados requerem uma transferência de calor muito maior para resfriar ambientes do que uma mini-geladeira portátil, por exemplo, não são economicamente viáveis. 
O mesmo ocorre com geladeiras e congeladores (freezers) residenciais.
É importante também salientar que, no caso de aparelhos de ar condicionado, mesmo quando eles forem produzidos em escala industrial, um dissipador de calor terá de ser acoplado ao sistema e ao exterior do ambiente para que ele realmente seja resfriado. 
Ou seja, estes aparelhos não poderão substituir resfriadores portáteis que reduzem temperatura somente com gotículas de água e sem nenhuma dissipação para o exterior
A grande vantagem de pastilhas do tipo Peltier são a ausência de peças móveis, tornando extremamente preciso o controle de temperatura, não uso de gás refrigerante, sem barulho e vibração; além do tamanho reduzido, alta durabilidade e precisão. 
Elas são utilizadas hoje em inúmeros setores, principalmente os de bens de consumo, automotivo, industrial e militar. 
São mais comuns em países desenvolvidos mas elas tiveram grande penetração no Brasil com os bebedouros eletrônicos, fabricados por várias empresas.
Para aplicações de transferência  de calor de até 200 W as pastilhas termoelétricas tem várias vantagens sobre os compressores: são mais confiáveis que um compressor além de necessitar praticamente nenhuma manutenção. 
São ideais para aplicações de resfriamento que são sensíveis a vibrações mecânicas ou têm um tamanho ou espaço limitado.
Para estimar qual pastilhas e quantas serão necessárias é preciso determinar a carga térmica de onde elas serão aplicadas. É o mesmo processo de dimensionamento de um compressor para uma geladeira, por exemplo.
O controle de temperatura pode ser feito variando a voltagem fornecida a pastilha termoelétrica ou desligando/ ligando ela. 
Certos fabricantes não recomendam o deligar/ ligar por achar que isso encurta a vida útil delas enquantos outros não tem essa restrição.
A umidade pode ser um problema se o módulo for utilizado para resfriar perto de 0o. C, uma vez que o vapor presente no ar pode condensar, molhando a pastilha. 
A umidade dentro do módulo pode causar corrosão e resultar em um curto-circuito.Costuma-se utlizar isolantes de silicone ou epoxy nas bordas do módulo para evitar a umidade.
Módulos Peltier, também conhecidos como pastilhas termoelétricas, são pequenas unidades de que utilizam tecnologia de matéria condensada para operarem como bombas de calor.
Uma unidade típica tem espessura de alguns milímetros e forma quadrada (e.g. 4x40x40 mm). Esses módulos são essencialmente um sanduíche de placas cerâmicas recheado com pequenos cubos de Bi2Te3 (telureto de bismuto).

Sua operação é baseada no “Efeito Peltier”, que foi descoberto em 1834. 
Quando uma corrente é aplicada, o calor move de um lado ao outro – onde ele deve ser removido com um dissipador.
Se os polos elétricos forem revertidos, a pastilha se tornará em um excelente aquecedor.
É importante salientar que por mais tecnologicamente avançados que sejam, os módulos não “consomem” calor – por isso que se torna necessário o uso do dissipador.

Pastilhas termoelétricas são utilizadas em aplicações pequenas de resfriamento como chips microprocessadores ou até médias como geladeiras portáteis.
Atualmente, os módulos mais potentes podem transferir um máximo de 250W, tornando a tecnologia inviável para o uso em um aparelho de ar condicionado, por exemplo.
As pastilhas podem ser empilhadas para se chegar temperaturas mais baixas, embora alcançar níveis criogênicos requer processos muito complexos.

A grande vantagem de pastilhas do tipo Peltier são a ausência de peças móveis, gás freon, barulho e vibração; além do tamanho reduzido, alta durabilidade e precisão.
Elas são utilizadas hoje em inúmeros setores, principalmente os de bens de consumo, automotivo, industrial e militar.


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sábado, 9 de junho de 2018

O que é VRF?

A sigla VRF provém do inglês, "variable refrigerant flow" e podemos chamar também de VRV (volume de refrigerante variável) é um sistema de condicionamento de ar central do tipo Multi Split, ou seja, uma única condensadora atende mais de uma unidade evaporadora.

Foi desenvolvido principalmente para edifícios de médio e grande porte e seu grande diferencial para os sistemas de condicionamento de ar central convencionais é que possui um controle independente das unidades evaporadoras, proporcionando um conforto térmico melhor, pois cada usuário decide a temperatura de operação da sua unidade.
Outro ponto positivo é que o consumo energético é bem menor se comparado aos sistemas convencionais, visto que seu consumo energético é proporcional ao número de unidades evaporadoras que estão sendo utilizadas.

O grande “segredo” do sistema possuir essas melhorias, advém de uma combinação de tecnologia eletrônica com sistemas de controle micro processados, aliado à combinação de múltiplas unidades internas em um só ciclo frigorígeno.

Outro ponto favorável é a rapidez de instalação e versatilidade de adequar-se a arquitetura do local sem muitas alterações e possuir um baixo nível de ruído.




Mas como funciona um VRF?

Constitui em um sistema de expansão direta, onde o ar troca calor diretamente com o fluido refrigerante por intermédio da evaporadora.

Nos sistemas de expansão indireta, o fluido refrigerante resfria outro fluido ( normalmente água ou uma mistura de água com etileno glicol).

Esse sistema consegue abastecer de fluido refrigerante várias evaporadoras com um único compressor, que através do controle eletrônico, varia a rotação do compressor, o que possibilita um fluxo de fluido refrigerante variável, conforme a carga térmica exigida no momento.


Outro diferencial do funcionamento é que na partida do compressor o mesmo parte “em rampa”, ou seja, sua rotação vai aumentando conforme vai diminuindo a inércia do rotor do compressor o que possibilita um consumo de energia de até 40% se comparado com os sistemas convencionais que o compressor parte em 100% de sua potência.
Portanto se temos uma máquina de capacidade de 20TR (tonelada de refrigeração) e a carga térmica do ambiente solicitado naquele momento for de 10TR.
O equipamento funcionará proporcionalmente a isso, ou seja, consumirá uma energia relativa a uma potência de 10 TR ao invés de 20TR.

Nos equipamentos residenciais essa tecnologia foi adaptada e surgiram os condicionadores de ar splits do tipo “inverter” que nada mais é do que o sistema descrito acima com alguns componentes a menos.

Portanto, mesmo para um usuário residencial é de grande vantagem a instalação de um sistema inverter, pois o consumo de energia se mantém na mesma proporção do VRF e pode chegar em até 40%.    

quinta-feira, 7 de junho de 2018

Refrigeração por absorção




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Este artigo ou secção contém fontes no fim do texto, mas que não são citadas no corpo do artigo, o que compromete a confiabilidade das informações. (desde julho de 2017)
Por favor, melhore este artigo inserindo fontes no corpo do texto quando necessário.


Os sistemas de refrigeração por absorção de vapores são ciclos de refrigeração operados a calor, em que um fluido secundário ou absorvente na fase líquida é responsável por absorver o fluido primário ou refrigerante, na forma de vapor.
Ciclos de refrigeração operados a calor são assim definidos, porque a energia responsável por operar o ciclo é majoritariamente térmica.
Descoberta pelo escocês Nairn em 1777, a refrigeração por absorção tem por "pai" o francês Ferdinand Carré (1824-1900), que em 1859 patenteou a primeira máquina de absorção de funcionamento contínuo, usando o par amônia-água.
Água quente, vapor (baixa pressão e alta pressão) e gases de combustão, são algumas das fontes de calor utilizadas para operar equipamentos de absorção, cuja energia térmica pode ser obtida a partir dos seguintes meios:
  • Aproveitamento de rejeitos de calor de processos industriais e comerciais;
  • Cogeração;
  • Energia solar; e
  • Queima direta (biomassa, biodiesel, gás natural, biogás).

Índice


Ciclo básico de refrigeração por absorção

 Ciclo básico de refrigeração por
absorção e seus componentes principais.

O ciclo básico de refrigeração por absorção opera com dois níveis de pressão, estabelecidos pelas temperaturas de evaporação e condensação , respectivamente.
 A Figura 1 mostra um esquema de um ciclo básico de refrigeração por absorção e seus componentes principais.
Pela figura se pode observar que o ciclo contém dois circuitos, o circuito da solução e o circuito de refrigerante.
As setas indicam o sentido de escoamento do refrigerante e da solução, e também o sentido do fluxo de calor entrando ou saindo do ciclo.
No gerador, calor de uma fonte a alta de temperatura é adicionado ao ciclo a uma taxa , fazendo com que parte do refrigerante vaporize à temperatura de geração , e se separe da solução.
Esse vapor de refrigerante segue para o condensador, onde o calor de condensação é removido do ciclo, por meio de água ou ar, a uma taxa , fazendo com que o refrigerante retorne para a fase líquida à temperatura de condensação . ]
O refrigerante líquido, à alta pressão, passa por uma válvula de expansão - VEX, onde ocorre uma brusca queda de pressão associada com a evaporação de uma pequena parcela do refrigerante.
Esse fenômeno, conhecido como expansão, faz cair a temperatura do refrigerante, que segue então para o evaporador.
 No evaporador, o refrigerante líquido, a uma baixa pressão e a uma baixa temperatura, retira calor do meio que se deseja resfriar a uma taxa , retornando novamente para a fase de vapor à temperatura de evaporação .
No gerador, após a separação de parte do refrigerante, a solução remanescente torna-se uma solução fraca ou pobre em refrigerante.
Essa solução pobre, a uma alta temperatura e a uma alta pressão, passa por uma válvula redutora de pressão - VRP, tem sua pressão reduzida ao nível da pressão de evaporação e segue para o absorvedor.
No absorvedor, a solução absorve vapor de refrigerante oriundo do evaporador, tornando-se uma solução forte ou rica em refrigerante.
O processo de absorção é exotérmico, e para que esse processo não sofra interrupção, o calor de absorção precisa ser removido do ciclo a uma taxa , de forma a manter constante a temperatura de absorção .
Uma bomba de recirculação de solução - BSC é responsável por, simultaneamente, elevar a pressão e retornar a solução rica para o gerador, garantindo assim a continuidade do ciclo.
 Vale destacar que o condensador e gerador estão submetidos a uma mesma pressão, pressão de alta do sistema, e por isso, em alguns equipamentos comerciais, são abrigados em um mesmo vaso.
Da mesma forma, o evaporador e o absorvedor estão submetidos à mesma pressão, pressão de baixa do sistema, e eventualmente abrigados em um mesmo vaso..
.

Refrigeração



Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Refrigeração é a ação de resfriar determinado ambiente de forma controlada, tanto para viabilizar processos, processar e conservar produtos (refrigeração comercial e industrial) ou efetuar climatização para conforto térmico (veja ar-condicionado e ventilação).

Ciclos de refrigeração

Para diminuir a temperatura é necessário retirar energia térmica de determinado corpo ou meio. Através de um ciclo termodinâmico, calor é extraído do ambiente a ser refrigerado e é enviado para o ambiente externo.
A refrigeração não destrói o calor, que é uma forma de energia.
Ela apenas o move de um lugar não desejado para outro que não faz diferença.
Entre os ciclos de refrigeração, os principais são o ciclo de refrigeração padrão por compressão, o ciclo de refrigeração por absorção e o ciclo de refrigeração por magnetismo.

Ciclo de refrigeração por compressão de Vapor

Princípios

Esquema básico de um sistema de refrigeração.
Num ciclo de refrigeração, por compressão de vapor (refrigerador, ar-condicionado), existem basicamente cinco componentes:
Compressor, condensador, dispositivo de expansão, evaporador e fluido refrigerante.
O fluido refrigerante na forma de líquido saturado passa pelo dispositivo de expansão (restrição), onde é submetido a uma queda de pressão brusca, onde passa a ter dois estados: predominantemente líquido e, em menor quantidade, gasoso.
O fluido refrigerante, nesse ponto, é denominado de flash gás.
Logo, o fluido é conduzido para o evaporador, onde absorverá calor do ar do ambiente a ser climatizado, vaporizando-se.
Na saída do evaporador, na forma de gás, é succionado pelo compressor, que eleva sua pressão (e temperatura) para que possa ser conduzido através do condensador, onde cederá calor ao ambiente externo, condensando o fluido e completando o ciclo.
O ventilador força a circulação de ar, fazendo com que o ar a ser resfriado atravesse, de forma perpendicular, os tubos aletados da serpentina do evaporador.

Etapas de um Ciclo Ideal de Refrigeração

Evaporação

Representação no diagrama pxh
A evaporação é a etapa onde o fluido refrigerante entra na serpentina como uma mistura predominantemente líquida, e absorverá calor do ar forçado pelo ventilador que passa entre os tubos aletados.
Ao receber calor, o fluido refrigerante saturado vaporiza-se, absorvendo calor latente e calor sensível.
A capacidade de refrigeração, em W, pode ser expressada através da equação:

Compressão

Representação no diagrama pxh
A função do compressor é comprimir o fluido refrigerante, sempre no estado físico de vapor, elevando a pressão do fluido.
Em um ciclo ideal, a compressão é considerada adiabática reversível (isoentrópica), ou seja, desprezam-se as perdas.
Na prática perde-se calor ao ambiente nessa etapa, porém não é significativo em relação à potência de compressão necessária.
A potência de compressão, em W, pode ser expressada pela seguinte equação:

Condensação

Representação no diagrama pxh
A condensação é a etapa onde ocorre a rejeição de calor do ciclo.
No condensador, o fluido na forma de gás saturado é condensado ao longo do trocador de calor, que em contato com o ar cede calor ao meio ambiente.
O calor rejeitado pelo condensador, em W, pode ser expresso pela equação:

Expansão

Representação no diagrama pxh
A expansão é a etapa onde ocorre uma perda de pressão brusca, porém controlada que vai reduzir a pressão do fluido, da pressão de condensação para a pressão de evaporação.
Em um ciclo ideal ela é considerada isoentálpica, despreza-se as variações de energia cinética e potencial.

Coeficiente de performance

O coeficiente de performance, COP, é um parâmetro fundamental na análise de sistemas de refrigeração.
Mesmo sendo de um ciclo teórico, pode-se verificar os parâmetros que influenciam o desempenho do sistema.
 A capacidade de retirar calor sobre a potência consumida pelo compressor deve ser a maior possível.
Define-se COP com a seguinte relação:

Variáveis

- Vazão mássica de refrigerante em kg/s
- Calor retirado pelo evaporador em W.
- Calor cedido pelo condensador em W.
- Trabalho realizado pelo compressor em W.
, , e - Entalpia de estado J/kg.
- Coeficiente de performance.

domingo, 20 de maio de 2018

Efeito Peltier


Origem: 
Efeito Peltier-Seebeck
O efeito Peltier (também conhecido como força eletromotriz de Peltier) é a produção de um gradiente de temperatura na junção de dois condutores (ou semicondutores) de materiais diferentes quando submetidos a uma tensão elétrica em um circuito fechado.
A energia térmica dissipada/absorvida é proporcional à corrente elétrica que percorre o sistema[1], sendo possível assim definir o calor associado pelo efeito com a seguinte equação:
[2]
onde:
  • é calor associado;
  • é o coeficiente de Peltier;
  • é a corrente elétrica no sistema;
Por ser o reverso do efeito Seebeck, em que ocorre produção de diferença de potencial devido à diferença de temperatura, é possível definir o calor associado no efeito Peltier em termos do coeficiente de Seebeck com a seguinte equação:

onde:
  • é o coeficiente de Seebeck;
  • é a temperatura absoluta do sistema;
Estes dois efeitos podem ser também considerados como um só e denominado de efeito Peltier-Seebeck ou efeito termelétrico.
Na verdade, são dois efeitos que podem ser considerados como diferentes manifestações do mesmo fenômeno físico.
O efeito Peltier foi observado em 1834 por Jean Charles Athanase Peltier, 13 anos após o físico Thomas Johann Seebeck ter descoberto o efeito Seebeck em 1821.
Jean Peltier descobriu efeitos termoelétricos quando introduziu pequenas correntes elétricas externas num termopar de bismuto/antimónio.
Os experimentos demonstram que, quando uma pequena corrente elétrica atravessa a junção de dois metais diferentes numa direção, a junção arrefece absorvendo energia por calor do meio em que se encontra.
Quando a direção da corrente é invertida, a junção aquece, aquecendo o meio em que se encontra. Este efeito está presente quer a corrente seja gerada pelo próprio termopar quer seja originada por uma fonte de tensão externa.
Por isso, na utilização de um termopar deve-se reduzir tanto quanto possível esta corrente, utilizando voltímetros com elevada resistência interna.

Aplicações

O efeito Peltier é utilizado em pastilhas (também conhecidas como células, ou módulos) de Peltier para diversos fins, tais como a refrigeração de componentes eletrônicos, já que podem, sem a necessidade de muito espaço, trocar calor com o ambiente continuamente sem a necessidade de gases ou equipamentos que poluam o meio ambiente, apenas necessitando de uma fonte elétrica de corrente contínua e dissipadores.
O mesmo efeito também é utilizado para produzir temperaturas próximas de 0 K onde o terminal aquecido é refrigerado por Nitrogênio líquido cuja temperatura de ebulição é de 77,35 K (-196,15 °C). Tal procedimento é conhecido como ultra-resfriamento termoelétrico sendo capaz de produzir temperaturas próximas ao zero absoluto no terminal refrigerado
O ultra-resfriamento por termopar é utilizado para o estudo de supercondutores e do comportamento de matérias na temperatura do espaço inter-estelar, onde as temperaturas são próximas a 0 K.

Pastilha de Peltier

Esquema de uma pastilha de Peltier
Chamada de pastilha devido a seu formato, usualmente, retangular e achatado, é constituída de duas "chapas" de material isolante (normalmente cerâmico) com uma malha de material condutor (cobre, por exemplo) na superfície interna de cada chapa. Entre as duas malhas de condutores, estão localizados diversos pares de semicondutores de tipo "n" e "p", que dão início ao efeito Peltier, transformando energia elétrica, proveniente de uma fonte D.C., em energia térmica e, graças ao posicionamento e ordenação dos pares, absorvendo calor em uma chapa e dissipando calor em outra[4

Os pares de semicondutores "tipo-n" e "tipo-p" possuem propriedades específicas que, se posicionados de maneira correta, permitem direcionar adequadamente o fluxo de elétrons e calor por entre seus terminais positivos e negativos.
Em um semicondutor do tipo-n, o calor é absorvido próximo ao terminal negativo e rejeitado próximo ao terminal positivo, já em um semicondutor do tipo-p o processo se dá de maneira inversa, absorvendo calor próximo ao terminal positivo e rejeitando-o próximo ao terminal negativo.
Dessa maneira, é possível perceber que, arranjando ambos semicondutores em pares ordenados, seus efeitos se completam, ampliando sua magnitude e continuidade.
Em uma pastilha de Peltier, se faz extremamente necessário utilizar dissipadores na chapa que irá fornecer calor ao meio, isso porque caso o calor gerado não consiga ser dissipado para o ambiente, será então para a própria pastilha, encaminhando o sistema a um equilíbrio térmico, reduzindo drasticamente a vida útil da pastilha.
Em alguns projetos é possível encontrar pastilhas empilhadas convergindo seus lados que dissipam calor com o lado absorvente de outra pastilha, com isso, é possível ampliar o poder de refrigeração na primeira pastilha.