Transferência de calor

Transferência de calor.

• condução; • convecção; • irradiação.

Uma das leis fundamentais da Física e que o calor sempre flui do local que possui temperatura mais alta para o de temperatura mais baixa, de modo que elas se igualem. Ou seja, os corpos quentes cederão calor aos mais frios. Esse processo pode ocorrer de 3 formas diferentes, explicadas abaixo:
Condução..
E a transferência de calor nos materiais sólidos.
O valor passa de molécula para molécula da matéria, ate o extremo oposto, espalhando gradativamente calor pelo corpo inteiro.
Podemos verificar a condução do calor através de uma barra de metal.
Aderindo pequenas bolotas de cera ao longo da barra e aquecendo apenas uma extremidade, observaremos a queda sucessiva delas, a medida que o calor se espalha ao longo da barra.
As diversas substancias existentes não conduzem igualmente o calor e, sob esse aspecto, podem ser classificadas em bons condutores se ha propagação quase integral de toda quantidade de calor através de sua massa; maus condutores ou isolantes se permitem a propagação difícil e lentamente.
 Os metais são bons condutores de calor enquanto que os gases, líquidos e alguns sólidos como o vidro, madeira, lá de vidro, cortiça, papel, etc., são isolantes.
Em refrigeradores essa diferença de condução de calor dos objetos e aproveitada para sua construção.
A lá de vidro e o ar estacionário são muito maus condutores de calor e por isso são usados para o isolamento das paredes dos refrigeradores.
Convecção..
E a transferência de calor nos fluidos (líquidos e gases).
Ela consiste numa troca de átomos e moléculas decorrentes de variação de densidade.
Em uma panela com água, por exemplo, aquecida na parte inferior, as moléculas em contato direto com o fundo, que esta recebendo o calor, se dilatam. Em conseqüência dessa dilatação, a densidade diminui e elas sobem ate a superfície. Como as partículas superiores estão mais frias e com densidade maior, descem ao fundo do recipiente, formando correntes de condição. Este processo continua e o calor e transferido a todas as partes do recipiente pelo movimento da água. Calor sensível e latente • sensível; • latente.
Um corpo contém uma determinada quantidade de calor, que pode existir de duas formas:
Calor sensível ..
Quando o calor é adicionado ou extraído de uma substância sem que haja mudança de estado físico, a temperatura é aumentada ou diminuída.
O calor assim adicionado ou extraído é conhecido como calor sensível, uma vez que a transferência de calor pode ser sentida ou medida por um termômetro. Exemplos deste fato são comuns na vida cotidiana.
Se 1 kg de água a 60°C é aquecida até 90°C, a mudança de temperatura pode ser medida com um termômetro ou sentida pela mão.
Neste exemplo 30 Kcal foram adicionadas e a diferença resultante em temperatura pode ser sentida. Isso representa uma mudança no calor sensível.
Calor latente..
Como vimos anteriormente, calor sensível é a adição ou extração de calor em uma determinada substância sem que haja mudança de estado, mas que pode ser medida. Quando adicionamos ou extraímos calor de uma substância onde ocorre mudança de estado, damos o nome de ...
Calor latente.
Uso da Refrigeração no dia a dia,
Para da uma idéia do largo uso da refrigeração no dia a dia, vamos dar uma olhada nas suas aplicações mais comuns em ambientes profissionais.
Não se torna necessário falar de ambientes domésticos pois o refrigerador, principalmdnte, e o ar-condicionado já são considerados essencias em qualquer residência.
Em hospitais Refrigerar uma sala de operação parece normal a todo mundo. Além de permitir uma maior concentração dos médicos, ajuda a combater agentes infecciosos como bactérias e fungos através da filtração do ar e em alguns casos de intervenções cirúrgicas é preciso controlar com rigor a temperatura do ambiente.
Climatizar enfermarias de doentes que devem permancer no leito garante a elas condições mais agradáveis durante a sua estadia, facilitando uma recuperação mais rápida.
Escritórios Condições ideais de temperatura e umidade permitem aos trabalhadores realizar suas tarefas com uma máximo de concentração, evitando problemas de saúde e fadiga, com reflexos na taxa de abseintismo. A mera abertura de janelas e ventiladores não garante ou é suficiente para garantir condições ideais.
Na verdade atualmente muitos prédios comerciais sequer tem condições de abrir as janelas. Cálculos estatítiscos, feitos na Alemanha, demonstram que a produtividade aumenta de 6 a 10% quando o ambiente é refrigerado. Indústria Alimetícia Muitos processos industriais só ocorrem de maneira adequada quando os valores de temperatura e pressão estão dentro de limites bem definidos, garantindo uma qualidade homogênea e aparência.
Tal é o caso da fabricação de doces onde é necessário usar a refrigeração para controlar a velocidade de crsitalização. No armazenamento de bananas é permissível uma temperatura de 13o. C. Já no amadurecimento ela deve ser superior a 21o. C com umidade elevada, de aproximdamente 90%. Na indústria do fumo, o tabaco após ser colhido é armazenado em câmaras com umidade relativa muito elevadas e temperaturas superiores a 32o. C com a finalidade de acelerar a fermentação que envelhece o fumo e melhora sua qualidade.

J.P.Gomes

O calor

Numa definição bem simples, podemos dizer que a refrigeração é remover o calor de um corpo.
O calor, é uma forma de energia que o homem não pode destruir. Por isso, ao ser removido, o calor é transferido de um local onde não é desejado para um outro onde não incomoda. Ao ser removido o calor, a temperatura da substância da qual foi removido tende a cair enquanto a temperatura da substância que absorve calor tende a subir. Uma aplicação prática desse princípio na refrigeração é uma sala refrigerada:
1. o calor do ar interno passa através do evaporador do condicionador de ar;
2. dentro do evaporador circula refrigerante a uma temperatura inferior. Ao entrar em contato com as tubulações por onde curcula o refrigerante, o ar interno perde calor para ele;
3. O calor é absorvido pelo refrigerante dentro do evaporador e levado até o condensador
4. Na próxima etapta o calor se move do refrigerante dentro do condensador para o ar externo Existem quatro categorias básicas de refrigeração mecânica: • ar condicionado para conforto; • refrigeração • ar condicionado para processo • refrigeração de baixa temperatura.
Um erro comum em quando pensamos em ar condicionado para conforto é enfocarmos apenas o aspecto refrigeração. Na verdade é muito mais do que isso. O ar condicionado completo é proporcionado por um sistema que pode aquecer, umidíficar, esfriar, ventilar, filtrar e circular o ar. A maioria dos equipamentos que existem executam apenas um trabalho parcial. A refrigeração refere-se ao processo de refrigeração mecânica para esfriar e congelar alimentos. Envolve também a produção de gelo para fins comerciais.
O condicionamento de ar para processo tem as coisas como objetivo.
Ele visa condicionar o ar conforme o necessário para tornar o processo de produção mais efetivo.
Vídeo caso, por exemplo, da fabricação de doces. Os trabalhos com baixa temperatura utilizam a refrigeração mecânica para esfriar e congelar uma variedade de materiais para fins industriais e médicos. As temperaturas alcançadas costumam estar abaixo de -18o.C e as vezes são inferiores a -190o.C. A criogenia e o esvaziamento de gases sobre em cilindros são exemplos desse processo. Para da uma idéia do largo uso da refrigeração no dia a dia, vamos dar uma olhada nas suas aplicações mais comuns em ambientes profissionais. Não se torna necessário falar de ambientes domésticos pois o refrigerador, principalmente, e o ar-condicionado já são considerados essências em qualquer residência.
hospitais Refrigerar uma sala de operação parece normal a todo mundo. Além de permitir uma maior concentração dos médicos, ajuda a combater agentes infecciosos como bactérias e fungos através da filtração do ar e em alguns casos de intervenções cirúrgicas é preciso controlar com rigor a temperatura do ambiente.
enfermarias de doentes que devem permanecer no leito garante a elas condições mais agradáveis durante a sua estadia, facilitando uma recuperação mais rápida.
Escritórios Condições ideais de temperatura e umidade permitem aos trabalhadores realizar suas tarefas com uma máximo de concentração, evitando problemas de saúde e fadiga, com reflexos na taxa de absentismo. A mera abertura de janelas e ventiladores não garante ou é suficiente para garantir condições ideais. Na verdade atualmente muitos prédios comerciais sequer tem condições de abrir as janelas. Cálculos estartítiscos, feitos na Alemanha, demonstram que a produtividade aumenta de 6 a 10% quando o ambiente é refrigerado.
Indústria Alimentícia Muitos processos industriais só ocorrem de maneira adequada quando os valores de temperatura e pressão estão dentro de limites bem definidos, garantindo uma qualidade homogênea e aparência. Tal é o caso da fabricação de doces onde é necessário usar a refrigeração para controlar a velocidade de cristalização.
No armazenamento de bananas é permissível uma temperatura de 13o. C. Já no amadurecimento ela deve ser superior a 21o. C com umidade elevada, de aproximadamente 90%. Na indústria do fumo, o tabaco após ser colhido é armazenado em câmaras com umidade relativa muito elevadas e temperaturas superiores a 32o. C com a finalidade de acelerar a fermentação que envelhece o fumo e melhora sua qualidade.

José.P.Gomes...

Diagnóstico de defeitos

Diagnóstico de defeitos •
Segurança antes de tudo; •
Tipos de problema; •
Diagnóstico de problemas elétricos; •
Diagnóstico de problemas do ciclo de refrigeração; •
Abordando um problema do ciclo de refrigeração de forma lógica ________________________________________
Segurança antes de tudo O mais importante para a correta solução de problemas é a segurança.
Desligue a força da unidade antes de retirar os painéis de comando. Se for necessário consertar dentro da unidade, com a força ligada, mantenha uma mão livre e não use anéis ou relógios.
Estando um sistema fora de operação, não pense que os componentes elétricos ou o gabinete estão eletricamente isolados.
Você pode receber um choque.
Cuide para respeitar todas as etiquetas de aviso do fabricante.
Mantenha o local à sua volta seguro executando corretamente as operações de recolhimento, evacuação e carga de gás.
Não solte-o para a atmosfera.
Jamais utilize oxigénio para os testes de vazamentos.
Ele pode explodir na presença de óleo.
Em vez do oxigénio, utilize nitrogénio de um cilindro equipado com regulador de pressão. Tipo de problema Agrupamos os problemas em duas categorias básicas: os problemas elétricos e os problemas do ciclo de refrigeração. Isso não quer dizer que todas as falhas se insiram completamente nessas duas categorias. Às vezes, enquadram-se em ambas.
Por exemplo, um conector frouxo ou corroído no compressor pode fazer com que o compressor ligue e desligue de maneira intermitente.
Embora o problema seja elétrico, ele aparenta ser um problema do ciclo de refrigeração. Inversamente, a contaminação num sistema mal evacuado pode formar ácidos que atacam o isolamento do motor do compressor e causam um curto na bobina.
Esse é um problema no lado de refrigerante que aparenta ser um problema elétrico.
 Diagnóstico de problemas elétricos Examinar os circuitos elétricos de um equipamento podem levar a pensar que a solução de problemas elétricos é complicado.
Na verdade o processo é bastante fácil quando se aplica uma abordagen lógica Antes de iniciar qualquer manutenção, é importante conhecer o processo de funcionamento do equipamento. Descubra o que deve acontecer e quando. Utilizar o esquema elétrico é fundamental.
Em equipamentos com placa eletrônica (ou microprocessados) conhecer o processo de funcionamento é fundamental, pois não podemos ´ver` as funções e sequência e lógica executadas pela placa Princípios básicos do diagnóstico de problemas elétricos •
Utilize um processo de eliminação; •
Descubra quais as funções e os componentes que estão operando, antes de procurar o que não estão operando; Diagnóstico de defeitos na refrigeração e ar condicionado .
No caso de mais de um componente ou função estarem falhando e estiverem conectados em paralelo, procure uma das duas coisas:
Um problema na fonte de energia; o Um único componente que esteja ligado a todas as funções afetadas Exemplo: Neste exemplo, um contato controla tanto o motor do compressor como o motor do ventilador externo. Se nenhum dos dois estiver funcionando, deve-se suspeitar do contato.
Se o equipamento na qual você estiver fazendo manutenção tiver uma placa eletrônica, não substitua automaticamente a placa. Verifique primeiro se ela está defeituosa. Muitas vezes o sistema interno de diagnóstico indicará uma falha .
Se a placa estiver falhando, procure determinar se existe uma causa externa. Caso contrário, existe  a falha repetir-se.
Um manuseio incorreto, picos de tensão, calor excessivo, bem como poeira, pó e fiapos podem causar danos aos controles elétricos.
Diagnóstico de problemas do ciclo de refrigeração .
Um cuidado básico ao se diagnosticar defeitos no ciclo de refrigeração é lembrar que o que primeiro parace ser o problema costuma ser apenas o sintoma de um problema ainda mais básico.
Exemplo:
A maior parte dos problemas relacionados com o gás refrigerante, quando deixados sem solução, resultam na falha do compressor. No exemplo ao lado um excesso de gás fez com que nem todo ele evaporasse no evaporador.
Com isso o compressor bombeou refrigerante sobre a forma de líquido e causou a quebra das válvulas do compressor. O técnico que pense que o problema está no compressor, fará provavelmente a primeira de muitas trocas desnecessárias.
 Se a causa raiz não for determinada, o próximo compressor também está condenado a falhar. Para chegar ao problema real, é preciso usar uma abordagem lógica. Neste módulo, passaremos como fazer isso para resolver problemas do ciclo de refrigeração.
Abordando um problema do ciclo de refrigeração de forma lógica Colete e observe:
1. Obtenha as informações do fabricante sobre a operação do equipamento;
2. Obtenha as informações do cliente;
3. Execute uma inspeção visual preliminar da unidade sem energia;
4.Utilize os seus sentidos para executar uma inspeção preliminar do sistema energizado; Leia e calcule os sinais vitais
5. Leia e registre os sinais vitais do sistema (O que está acontecendo?);
6. Calcule o subresfriamento do líquido refrigerante no dispositivo de expansão (capilar ou outro);
7. Calcule o superaquecimento do gás refrigerante na sucção do compressor; Compare os valores atuais e padrão
8. Determine o que é padrão para o equipamento (O que deveria estar acontecendo?);
9. Compare as condições padrão com as atuais; Resolva o problema
10. Execute as análises básicas de sintomas;
11. Execute as análises recomendadas pelo fabricante;
12. Execute a análise dos componentes ou do sistema através de um processo de eliminação com as tabelas fornecidas aqui. A resolução de problemas costuma ser realizada em quatro níveis Muitos problemas serão identificados com o simples uso dos nossos sentidos para verificar o sistema enquanto está desligado ou operando.
Quando esse método não permite identificar o problema, execute a análise de sintomas básicos.
A análise de problemas do fabricante, quando presente, deve ser utilizada quando a análise de sintomas básicos se mostra ineficiente.
A análise do sistema e de componentes, com a ajuda das tabelas desse módulo deve ser utilizada como último recurso.
Um processo passo-a-passo de eliminação identificará problemas de difícil localização graças às tabelas. No caso da inspeção física não localizar o problema, será necessário verificar os sinais básicos do sistema tais como temperaturas e pressões e comparar os mesmos com os valores padrões do fabricante. Os dois primeiros níveis – exame físico e análise de sintomas básicos – devem localizar cerca de 80% dos problemas relacionados com o ciclo de refrigeração.
Caso isso não ocorra ainda existem dois níveis adicionais.
A análise do diagnóstico de problemas do fabricante tem como melhor maneira para localizar um problema seguir o método prescrito pelo fabricante do equipamento sobre o qual você está consertando. Em geral isso é feito através de uma tabela de defeitos, causas e soluções. Como último nível, existe a análise de sistema e componentes.
São necessárias medições adicionais das temperaturas e pressões, bem como um processo passo-a-passo de eliminação para isolar o problema. É útil registrar os dados reais do equipamento numa planilha que pode ser utilizada também para registrar os valores de operação do equipamento. Isso facilita a comparação das condições de operação com as reais apresentadas pelo equipamento.
Por fim ter em mente que a ferramenta mais poderosa para a solução de problemas em equipamentos de refrigeração é um profundo conhecimento da teoria e do ciclo de refrigeração. Isso ajudará a prever como um problema que ocorre num ponto afetará outras partes do ciclo. Todo esse curso tem exatamente esse objetivos: passar esse conhecimento.

J.P.Gomes