sistema de climatização comercial

Hoje em dia é difícil imaginarmos um prédio comercial sem climatização. Em dias de calor extremo, entrar nestes estabelecimentos de trabalho como hospitais ou mercados é uma das melhores coisas. Mas você já se perguntou quais são os tipo de aparelhos para os prédios comerciais?

A implementação de um sistema de climatização comercial não é uma coisa assim tão simples. Afinal, se for para resfriar um ambiente como um hospital, por exemplo, o aparelho precisa ser devidamente estudado, pois leva-se em consideração quantos andares possui o local, quais os materiais que ficam dentro do prédio, climatização ideal para os pacientes, espessura das paredes de cada leito, etc. O ideal é que o sistema de refrigeração seja desenvolvido ainda quando o projeto esteja na planta. Os prédios comerciais vão exigir sistemas mais integrados, com controles de climatização por andar e soluções de automação. Por mais que todos os aparelhos possuam a mesma finalidade (resfriar ou aquecer o ambiente) há algumas diferenças entre eles no momento de distribuir este ar. Por isso, relacionamos os principais tipos mais usados atualmente.

Sistema de Ar Condicionado Central

Esse sistema é indicado para grandes projetos por causa do seu alto custo sendo que em longo prazo são mais eficientes no uso de energia. É muito fácil identificar estes aparelhos, pois utilizam um conjunto de máquinas de grande porte. Geralmente as torres de refrigeração ficam localizadas no topo ou ao lado de edifícios. O condensador fica integrado à torre de arrefecimento, recebendo água à temperatura ambiente ao gás refrigerante, o que faz diminuir a temperatura do mesmo antes de passar pelo compressor. Sem o condensador, o compressor teria de trabalhar muito para comprimir gás refrigerante quente, gerando maior consumo de energia e, por sua vez, mais gastos. Esse sistema se assemelha bastante ao ar dutado, visto que a distribuição do ar é feita da mesma forma. O sistema, juntamente com a rede de dutos deve ser feita previamente, caso contrário as obras serão extensas.

Água gelada com fan-coil: A água gelada que sai do sistema é distribuída pelo edifício dentro de tubulações. Em cada andar existe uma ou mais máquinas, chamadas de fan-coil. Por dentro do fan-coil, além de tubos em forma de serpentina, há um ventilador que joga o ar por entre essas tubulações. Este ar perde calor, fica frio e é conduzido à rede de dutos espalhada pelo escritório. Entre as vantagens do sistema central está a concentração da grande carga elétrica junto ao chiller, o que dispensa tomadas especiais em outros pontos da edificação. Ele é o mais adequado para projetos que preveem o insuflamento de ar pelo piso ou o chamado “teto frio”, geralmente é utilizado em Shoppings Centers.

Termoacumulação: Esta tecnologia utiliza de uma forma de “acumular frio” em horários estratégicos o qual o consumo de eletricidade fica mais barato (geralmente a noite). Isso possibilita que o uso de compressores durante o dia seja reduzido. Este sistema necessita ser projetado através de softwares para acumular água gelada além de seus equipamentos terem que trabalhar com duas temperaturas. Uma para fazer gelo e outra para refrigeração normal. Para que a água não congele, usa-se um aditivo especial. A eficiência dependerá da quantidade de gelo utilizada no processo.

VAV: A sigla significa Volume de Ar Variável. O uso ideal para este sistema é quando o projeto em questão abriga salas fechadas. O VAV é um mecanismo composto por válvulas de vazão que possuem um termostato individual. Quando ligadas eletronicamente a um computador central para controle do fluxo de ar, as válvulas conseguem dirigir a temperatura de cada ambiente. O sistema VAV é usado em uma variedade de locais, incluindo lojas de varejo, auditórios, espaços de escritórios e algumas casas maiores.

Sistema tipo Splis

Esse sistema leva este nome pois possui mais de uma unidade. Ele é o mais adotado em residências, por serem silencioso e econômicos. Em prédios comerciais, o sistema split é utilizado em prédios antigos que querem ser climatizados. Alguns empreendimentos também adotam o uso de multi splits, podendo ter duas ou mais evaporadoras com apenas um condensador.

Sistema VRV

Muito semelhante ao multisplit, porém possui maior capacidade (com até 64 máquinas). Versáteis e flexíveis, possuem um sistema inteligente de comandos eletrônicos que permite que o gás refrigerado seja direcionado para os locais onde a demanda é maior. Escritórios de pequeno e médio porte onde não há sistema central optam por esse tipo de aparelho já que é de fácil expansão e com grande facilidade de adaptação.

Sistemas Self

O sistema Self ou Self- Contained (tudo contido numa máquina só) é o mais eficaz, segundo alguns técnicos, pois reúne condensadora e evaporadora num gabinete que pode resfriar um andar inteiro.

Janeleiros ACJ

São os mais tradicionais. Ele concentra todos os “componentes” em um só aparelho: condensação, compressão, evaporação e ventilação. Esse aparelho, pela sua limitação, normalmente é usado em escritórios menores. E também em prédios antigos que não possuem sistema de ar-condicionado central.

Por fim, independentemente de qual seria a opção desejada, o bom ar-condicionado é aquele que atinge a eficiência térmica promovendo conforto. Por mais que sejam alvo de reclamações, hoje em dia um aparelho de refrigeração é produto indispensável nos escritórios e prédios comerciais. A temperatura ideal para ambientes de trabalho fica na casa dos 20 e 24ºC. A parte de instalações em edifícios comerciais teve grande evolução nos desenvolvimentos dos últimos anos.

Gomes.

Refrigeração por água gelada

Sistemas de água gelada são usualmente os mais recomendados para instalações de médio e grande porte, como shopping centers, aeroportos e estádios, onde as casas de máquinas estão localizadas longe das unidades condicionadoras de ar. O sistema de água gelada torna-se mais eficiente, pois as tubulações hidráulicas podem percorrem grandes distâncias enquanto as tubulações frigoríficas dos sistemas VRF possuem limites de comprimento e há uma perda de capacidade do sistema conforme o aumento da distância das linhas. 

Segundo Coelho, da Hitachi, além disso, a capacidade térmica das centrais de água gelada é grande e podem ser adotados chillers do tipo centrífugo com alta eficiência energética.

"Transportar a energia térmica pela água é melhor que utilizar o ar. Isso já é largamente apresentado em artigos sobre sistemas ar/água como vigas frias, tetos frios. Outra vantagem de se utilizar a água quando comparamos ao sistema que usa gases refrigerantes, como o VRF e os splits, é que a tubulação é mais simples, não operando sob pressão, não há a necessidade de vácuo, e, em casos de vazamentos, a fuga é de água e não de gases danosos ao meio ambiente. Os sistemas VRF têm limitações de comprimentos de linhas de gás entre as condensadoras e as evaporadoras, o que não ocorre nas linhas de água. São linhas com gás sob pressão, e com os recentes estudos realizados pela ASHRAE e órgãos de proteção ao meio ambiente, há uma limitação à quantidade de fluido refrigerante que pode ser utilizado nas edificações. A eficiência não pode ser analisada apenas como redução de consumo de energia, deve ser feita uma análise global da instalação, incorporando nesta análise a qualidade do ar, conforto dos usuários, e manutenibilidade da instalação", esclarece Adolph, da Trox Brasil.

Geralmente, sistemas de água gelada são mais eficientes em aplicações a partir de 200 toneladas de refrigeração (+/- 5.000 m² de área de piso). "Sistemas de água gelada podem ser mais eficientes na evolução do prédio, adaptando melhor as variações em carga térmica e expansões. Para aplicações com altas demandas de desumidificação, como, por exemplo, espaços com alta ocupação ou processos industriais, a água gelada, talvez, seja o único tipo de sistema que pode ser usado",

Em geral, os sistemas de água gelada com compressor centrífugo apresentam desempenhos excepcionais em 100% de sua capacidade, sendo ótimos para projetos onde há pouca variação de carga térmica ao longo do dia e ano, como, por exemplo, os data centers. 

"Esses produtos nem sempre apresentam o mesmo ganho de eficiência em cargas parciais que outras tecnologias. Embora seja costume se associar esses sistemas como mais eficientes somente em carga máxima, este fato não pode ser tomado como regra. Esses produtos possuem projetos muito flexíveis, como opções de dois chillers em série, diversos tipos de compressores, tanques de termo acumulação, vazão variável ou fixa de água entre outras. 

Aplicando a melhor solução para aquele projeto, é possível que o sistema de água seja mais eficiente", 

Gomes

Refrigeração em Aeronave

Estamos próximos das férias de verão. Para muitos, será o momento de fazer uma boa viagem e curtir a folga. Em alguns casos o transporte usado será o aéreo, é aí que entra nosso assunto: 

Você já pensou como funciona o ar condicionado dos aviões? O processo de climatização nas aeronaves não é tão simples como o sistema residencial, pois conta com diversas peculiaridades. Nesta postagem você encontrará:

- Ar que vem do motor;
- Hora de refrigerar o ar (Ciclo de Ar – Ciclo de Vapor a Fluido Refrigerante);
- Fluxo de ar em um Boeing;
- Sistema controlado pela cabine;
- Como o ar chega à cabine;
- Tipos de ar-condicionado e os fluídos refrigerantes;
- Fiscalização da ANAC;
- AC tem feito parte da economia de empresas nacionais.

Ar que vem do motor
O ar que respiramos dentro de aviões vem do motor. Claro, o ar é tratado, passando por dutos e outras condições. Ele encontra-se há uma pressão altíssima, com temperatura superior a 100ºC, por isso a necessidade de um cuidado especial.

Conforme a Boeing, empresa norte-americana líder mundial na fabricação de aviões comerciais, em suas aeronaves fabricadas nos últimos anos, o ar da cabine é uma mistura de cerca de 50% do ar que vem de fora e 50% filtrado/ar reciclado do motor. “Entre os benefícios deste projeto está uma exposição menor à camada de ozônio e redução do consumo de combustível e às emissões dos motores associados”, diz a companhia. A multinacional norte-americana ainda conclui, dizendo que “o ar ambiente fora do avião em níveis de altitude é muito limpo, frio (abaixo de -37º) e de baixa pressão parcial de oxigênio. Consequentemente, o ar deve ser comprimido a uma densidade que é saudável para os passageiros e tripulantes”.

Hora de refrigerar o ar
Existem dois tipos, mais usados, de sistemas para refrigerar o ar. O “Ciclo de Ar” e o “Ciclo de Vapor a Fluido Refrigerante”.

O Ciclo de Ar parte de uma turbina de expansão (turbina de resfriamento), um ou mais trocadores de calor ar-para-ar e válvulas que controlam o fluxo de ar através do sistema. A turbina de expansão conta com um compressor. O ar sob alta pressão do compressor da cabine é direcionado para a seção da turbina. À medida que o ar passa, ele gira a turbina e o compressor.

Quando o ar comprimido desenvolve o trabalho de girar a turbina, ele sofre uma queda de pressão e de temperatura. É essa queda pode ser reduzida para até 2ºC.

O ajuste final é feito com adição de um pouco de ar quente, mantendo a temperatura dentro da aeronave entre 18ºC e 30ºC.

Os sistemas de resfriamento por Ciclo de Vapor a Fluido Refrigerante têm uma capacidade maior que um sistema de Ciclo de Ar, citado anteriormente. Para aeronave é basicamente similar, em princípio, a um refrigerador ou condicionador de ar residencial/comercial. Ele faz uso do fato científico de que um líquido pode ser vaporizado a qualquer temperatura, com a mudança da pressão atuando sobre ele. O sistema é composto por compressor, condensador, reservatório, evaporador, filtro secativo, linhas para o fluído refrigerante circular e dutos de ar para alimentar as unidades.

Fluxo de ar em um Boeing
De acordo com a Boeing, “dentro da cabine o ar flui em padrões circulares e sai por grades localizadas no chão dos dois lados da cabine e, em aviões com circulação suspensa (dutos aéreos), o ar sai pela parte de cima. Então ele vai para a seção inferior da fuselagem, em baixo do piso da cabine. O fluxo de ar é contínuo e usado para manter uma temperatura, pressurização e qualidade geral do ar confortáveis na cabine.”

O sistema também tem seu filtro e o usado pela Boeing é o HEPA. “Os filtros HEPA são muito eficazes para capturar partículas microscópicas, como bactérias e vírus e podem fornecer ar essencialmente livre de partículas no sistema de recirculação”, diz a empresa.

Sistema controlado pela cabine
O controle do ar-condicionado parte dos comandos ordenados pelo piloto, a partir do painel da aeronave. 

Esse sistema é o responsável por controlar as válvulas e, através delas, regular a temperatura desejada. Ele é composto por sensores, cabos elétricos e acionadores das válvulas que fazem parte do sistema de condicionamento.

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Como o ar chega à cabine?
Na parte superior da cabine de passageiros ficam localizados os tubos. É por eles que o ar condicionado é lançado e o recolhimento ocorre na parte de baixo, junto aos pés dos passageiros. O próximo passo é filtrar metade desse ar recolhido, misturar com ar fresco e lançar novamente dentro da cabine o que auxilia na economia de combustível, já que o ar para o sistema de AC é “roubado” dos motores. O mesmo processo ocorre para as demais áreas da aeronave, como banheiros, as cabines do comandando e da tripulação e o local onde ficam as bagagens.

Fluido refrigerante R-134a – Também conhecido como tetrafluoroetano, o R-134a é o gás mais utilizado em nossos exemplos acima e vem sendo usado para substituir o Freon. Hoje, ele também compõe o sistema de alguns refrigeradores, condicionadores de ar de automóveis, entre outros sistemas de refrigeração. O R-134ª é um refrigerante menos prejudicial ao meio-ambiente, causando menos degradação à camada de ozônio.

Fluído Freon – O Freon tem como base os clorofluorcarbonos, os famosos CFCs, que já citamos no blog. Antigamente, na época do Electra (modelo de aeronave lançado em 1954 pela American Airlines e utilizado no Brasil a partir de 1962 pela Varig), era comum o uso de Freon em sistemas de Ciclo de Vapor que a Fluido Refrigerante, que é extremamente eficiente, mas pelo fato de agredir o meio ambiente vem sendo eliminado gradativamente do mercado.

Fiscalização da ANAC
Entramos em contato com a Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC) quanto à fiscalização e fomos informados que “a ANAC fiscaliza a instalação do aparelho em aviões (segurança das fixações, local apropriado, resistência ao fogo, peso, balanceamento, etc.), mas não entra em detalhes da certificação do equipamento em si”.

AC tem feito parte da economia de empresas nacionais
As empresas de aviação brasileiras passaram nos últimos meses a economizar em seus serviços. Para quem pensa que a crise afeta apenas os lanches, que andam bem menos generosos e alguns passaram até a serem cobrados, errou. A economia chegou ao ar-condicionado.

A TAM, por exemplo, passou a desligar os aparelhos da cabine dos passageiros quando o avião está em solo durante as escalas. A Azul, por sua vez, também passou a desligar o ar-condicionado quando o avião está no gate e com a porta aberta para a ventilação.

Gomes

O Futuro curioso

No futuro, sua geladeira pode manter a sua comida fria, usando um ímã. 

Não só  usa menos energia e funciona mais silencioso do que o seu frigorífico atual, mas também não contém qualquer hidrofluorcarbonos, gases que pode acrescentar tremenda para o efeito estufa se não forem devidamente eliminados. 

Tudo se resume a algo chamado efeito magnetocalórico, no qual um campo magnético variável dentro de um material faz com que ele fique mais frio. 

Ele definitivamente é uma promessa, embora os cientistas primeiro tem que descobrir exatamente como a coisa funciona.

Sujoy Roy, um físico com Lawrence Berkeley National Laboratory, na Califórnia, está estudando o fenômeno. 

O truque, diz ele, é encontrar uma liga que apresenta o efeito na temperatura ambiente, sem entrada de energia em demasia, e que é acessível.

Para o efeito, vários pesquisadores tornaram-se particularmente interessado em ligas que exibem um gigante efeito magnetocalórico, que é exatamente o que parece - uma enorme mudança de temperatura quando os campos magnéticos são manipulados. 

Em 2008, Roy leu sobre uma equipe da Southern Illinois University, que estavam usando uma liga de níquel-manganês de gálio com o cobre adicionado, e obteve um grande efeito magnetocalórico em temperatura ambiente.

Ele agora está usando Fonte Berkeley Lab luminosa avançada, o que gera uma luz mais brilhante do que a do sol, para examinar como os elementos da liga mudança, uma vez que sofre o efeito.

Até agora, Roy e sua equipe determinaram que a adição de cobre provoca o magnetismo da liga para enfraquecer e, simultaneamente, fazendo com que seu vínculo de níquel-gálio para se tornar mais forte. 

Ainda há muito o que aprender, mas é um passo na direção certa. "Se você sabe o que realmente está acontecendo em uma liga, uma vez que sofre o efeito magnetocalórico, então podemos começar a pensar sobre a adição de outros elementos para obter um efeito ainda maior - que é o que estamos procurando", disse ele.

Planos de Roy próxima na análise ligas com lantanídeos acrescentou, ferro e silício.Uma vez entendido e aproveitado, o efeito magnetocalórico gigante poderia ser usado não só em frigoríficos, mas também em aplicações tais como laptops e unidades de ar condicionado do veículo.

Gomes

O Futuro curioso

No futuro, sua geladeira pode manter a sua comida fria, usando um ímã. 

Não só  usa menos energia e funciona mais silencioso do que o seu frigorífico atual, mas também não contém qualquer hidrofluorcarbonos, gases que pode acrescentar tremenda para o efeito estufa se não forem devidamente eliminados. 

Tudo se resume a algo chamado efeito magnetocalórico, no qual um campo magnético variável dentro de um material faz com que ele fique mais frio. 

Ele definitivamente é uma promessa, embora os cientistas primeiro tem que descobrir exatamente como a coisa funciona.

Sujoy Roy, um físico com Lawrence Berkeley National Laboratory, na Califórnia, está estudando o fenômeno. 

O truque, diz ele, é encontrar uma liga que apresenta o efeito na temperatura ambiente, sem entrada de energia em demasia, e que é acessível.

Para o efeito, vários pesquisadores tornaram-se particularmente interessado em ligas que exibem um gigante efeito magnetocalórico, que é exatamente o que parece - uma enorme mudança de temperatura quando os campos magnéticos são manipulados. 

Em 2008, Roy leu sobre uma equipe da Southern Illinois University, que estavam usando uma liga de níquel-manganês de gálio com o cobre adicionado, e obteve um grande efeito magnetocalórico em temperatura ambiente.

Ele agora está usando Fonte Berkeley Lab luminosa avançada, o que gera uma luz mais brilhante do que a do sol, para examinar como os elementos da liga mudança, uma vez que sofre o efeito.

Até agora, Roy e sua equipe determinaram que a adição de cobre provoca o magnetismo da liga para enfraquecer e, simultaneamente, fazendo com que seu vínculo de níquel-gálio para se tornar mais forte. 

Ainda há muito o que aprender, mas é um passo na direção certa. "Se você sabe o que realmente está acontecendo em uma liga, uma vez que sofre o efeito magnetocalórico, então podemos começar a pensar sobre a adição de outros elementos para obter um efeito ainda maior - que é o que estamos procurando", disse ele.

Planos de Roy próxima na análise ligas com lantanídeos acrescentou, ferro e silício.Uma vez entendido e aproveitado, o efeito magnetocalórico gigante poderia ser usado não só em frigoríficos, mas também em aplicações tais como laptops e unidades de ar condicionado do veículo.

Gomes

A refrigeração magnética utiliza propriedades especiais dos metais como a entropia e o efeito magnetocalórico.

Um dos maiores sonhos da ciência aplicada a usos domésticos é a substituição dos produtos químicos refrigerantes usados em geladeiras e freezers. Isso certamente diminuiria a quantidade de poluentes emitidos na atmosfera. Uma das possíveis alternativas que vem sendo estudada e desenvolvida para o uso em aparelhos domésticos é a refrigeração magnética, que utiliza propriedades especiais dos metais como a entropia e o efeito magnetocalórico.

Para entendermos um pouco melhor como isso funciona, devemos lembrar de como os ímãs funcionam. Quase todo mundo já manipulou um ímã em alguma situação na vida, seja por brincadeira ou aplicado em algum trabalho, mas uma coisa que pode ter passado despercebida é que campos magnéticos geram calor. Esse é o efeito magnetocalórico que vamos explicar um pouco melhor.

O calor dos ímãs

Quando um pedaço de metal está em repouso, sem nenhuma influência sobre ele, seus elétrons se movimentam sem um padrão definido. 

Quando um ímã se aproxima e o metal fica sob a influência de um campo magnético, os elétrons alinham seus movimentos de modo que fiquem todos na mesma direção. Isso é uma perda de entropia, ou seja, uma limitação colocada na movimentação livre dos elétrons.

A limitação não é completa, pois os elétrons, apesar de não poderem mudar de direção, podem se mover de outras formas. 

Nesse caso, a entropia aumenta ao permitir que os próprios átomos vibrem um pouco mais violentamente. Essa vibração de átomos é mais popularmente conhecida por nós todos como... calor! Basta aplicar um campo magnético a um pedaço de metal e ele vai aquecer. O efeito é moderado na maioria dos metais, mas alguns deles podem esquentar bastante.

Se um pedaço de metal estiver sob a influência de um campo magnético e repentinamente ele é removido, o metal esfria.

É o caso do gadolínio, um metal artificial que também é usado como supercondutor. Sob o efeito de um campo magnético, ele sofre um aquecimento bastante considerável. Agora você deve estar se questionando: o que o aquecimento de um metal tem a ver com geladeiras e freezers? 

Pois a resposta é simples: sempre que algo é aquecido, outra coisa precisa esfriar, basta criar o método correto para isso ser bem aproveitado.

Esquentando para esfriar

Se um pedaço de metal estiver sob a influência de um campo magnético e repentinamente ele é removido, o metal esfria. Já existem alguns pequenos refrigeradores de laboratório que usam essa ideia: uma substância, geralmente o hélio, é aplicada ao metal enquanto ele está inserido em um campo magnético estável. A substância leva embora o calor extra, o metal esfria e o campo magnético é desligado. O metal fica tão frio que pode ser utilizado como uma unidade de resfriamento.

Apesar de geladeiras domésticas que utilizem esse efeito de resfriamento magnetocalórico estarem longe de poderem ser fabricadas e comercializadas em ampla escala, o fato desse sistema parecer eficaz e ainda poder ser amplamente aprimorado dá esperanças de um dia podermos abrir mão de produtos químicos para resfriar os nossos alimentos.

Você acha que geladeiras usando resfriamento magnético podem se tornar populares um dia?

Gomes

Refrigeração a gás e refrigeração magnética

Recentemente, pesquisadores anunciaram uma tecnologia microfluídica passiva que promete resfriar os processadores de computador com grande eficiência.

O pesquisador espanhol Luis Hueso acredita ter encontrado uma solução ainda mais promissora.

A equipe de Hueso desenvolveu uma nova tecnologia de refrigeração magnética para chips que retira o calor explorando a tensão a que os materiais dos circuitos integrados são submetidos.

Os aparelhos de refrigeração tradicionais, seja uma geladeira, um freezer ou um aparelho de ar condicionado, funcionam com base na compressão e na expansão de um gás.

Quando o gás é comprimido, ele passa para o estado líquido e, quando se expande, evapora-se novamente. Para evaporar, ele precisa de calor, que extrai do material com o qual está em contato, resfriando-o.

Já a refrigeração magnética utiliza um material magnético em vez de um gás, com ciclos de magnetização e desmagnetização substituindo os ciclos de compressão e expansão do gás.

O princípio básico é o efeito magnetocalórico, uma propriedade apresentada por certos materiais que alteram a sua temperatura quando são submetidos a um campo magnético.

O problema é que aplicar um campo magnético dentro dos equipamentos eletrônicos ultra miniaturizados atuais pode gerar uma série de efeitos colaterais, com o campo interagindo com o processador, a memória etc.

Magnetismo sem campos magnéticos

Hueso então teve uma ideia inusitada: substituir a aplicação de um campo magnético pela deformação dos materiais magnetocalóricos.

"Ao esticar o material e, em seguida relaxá-lo, tem-se um efeito semelhante ao de um campo magnético, induzindo assim o efeito magnetocalórico responsável pelo arrefecimento", explica Hueso.

"Esta nova tecnologia nos dá uma técnica de resfriamento mais local e mais controlada, sem interferir com os outros componentes do aparelho, e em linha com a tendência de miniaturização dos dispositivos tecnológicos," acrescentou.

O material utilizado é uma fina lâmina, com 20 milímetros de espessura, fabricada com lantânio, cálcio, manganês e oxigênio (La0.7Ca0.3MnO3).

"Tecnologicamente, não há qualquer obstáculo para usá-lo em geladeiras, freezers etc, mas economicamente não vale a pena por causa do tamanho," ressalta Hueso, referindo-se ao preço de fabricação do novo material.

Gomes

Refrigeração Magnética

Refrigeração Magnética

As geladeiras mais modernas não fazem tanto barulho quanto os modelos mais antigos, mas continuam funcionando com base no ciclo de refrigeração.

Agora, graças a um trabalho feito nos Estados Unidos por pesquisadores chineses, a tecnologia de refrigeração poderá finalmente dar um salto tecnológico, tornando-se absolutamente silenciosa e gastando muito menos energia, pois não usaria mais compressores. 

É a chamada refrigeração magnética.

Refrigeração magnética

A refrigeração magnética utiliza materiais, chamados magnetocalóricos, que se aquecem quando expostos a um campo magnético. 

Depois que eles irradiam esse calor, resfriando-se, o campo magnético é removido e sua temperatura cai novamente, só que, desta vez, dramaticamente.

Este efeito pode ser usado em um ciclo de refrigeração clássico e os cientistas já conseguiram alcançar temperaturas próximas do zero absoluto utilizando esta tecnologia.

Liga magnetocalórica

Contudo, dois fatores têm mantido a refrigeração magnética fora das geladeiras e dos aparelhos de ar condicionado domésticos: a maioria dos materiais magnetocalóricos que funcionam à temperatura ambiente usa gadolínio, um metal raro e incrivelmente caro, e o arsênico, uma substância tóxica.

A nova liga magnetocalórica agora descoberta pela equipe chinesa é composta por manganês, ferro, fósforo e germânio. 

Ela não só é o primeiro magnetocalórico que funciona à temperatura ambiente como também tem propriedades tão fortes que um sistema construído com ela pode competir em eficiência com os compressores tradicionais utilizados hoje na refrigeração.

Alteração na estrutura cristalina

Segundo os pesquisadores da Universidade. 

Tecnológica de Pequim e do instituto norte-americano NIST, o desempenho incomparável da nova liga deve-se a uma alteração radical em sua estrutura cristalina, que acontece sob a ação do campo magnético.

"Quando descobrirmos como fazer uma sintonia-fina desta modificação cristalina poderemos tornar a eficiência da liga ainda maior", diz o cristalógrafo Qing Huang. "Ainda estamos mexendo na composição e, se pudermos fazer com que ela se magnetize de maneira uniforme, seremos capazes de aumentar mais ainda a eficiência".

Novas tecnologias na refrigeração

Alguns anos atrás era difícil imaginar equipamentos de refrigeração sem o uso de compressores ou sem serem baseados em absorção. 

Hoje novas tecnologias estão surgindo, ou estão sendo mais desenvolvidas, como a refrigeração eletrônica e a refrigeração magnética.

O fato é que o crescente custo da energia, com os danos ambientais acarretados para sua geração, aumenta a pressão para o desenvolvimento de equipamentos cada vez mais eficientes. 

A refrigeração magnética, é possivelmente a resposta para isso visto que ela não consome energia.

Gomes..

Como funciona o inverter no ar condicionado split

tSe você esá pensando em comprar um ar condicionado split, deve considerar seriamente em comprar um com a tecnologia inverter. 

Sua conta de luz pode ter uma boa economia com esses ar condicionados.

O funcionamento de um ar condicionado split sem inverter

Todo ar condicionado, seja ele de janela ou split, conta com um compressor e um termostato. Quando ligamos o ar condicionado, o compressor começa a funcionar e vai reduzindo a temperatura do ambiente até que ela “atinja” a que foi regulada no termostato: quando elas se igualam, o termostato desliga o compressor, mantendo apenas a ventilação do ar condicionado.

Um ponto que deve ser esclarecido: o termostato mede a temperatura do ar que volta para o ar condicionado. É possível, e na verdade sempre ocorre, que em outros pontos este ar esteja muito mais frio. Esse é um dos motivos das frequentes brigas de pessoas que reclamam que está muito frio enquanto outras dizem que não, porque o termostato do aparelho está em 22o. C…

Mas o calor continua penetrado e sendo produzido no ambiente e por isso a temperatura vai subindo pois apenas a ventilação do ar condicionado está funcionado. Quando a temperatura do ar que volta para o ar condicionado atinge a que o termostato está regulado, o compressor volta a funcionar e começa novamente a refrigerar o ambiente.

Esse é um ciclo que se repete nos ar condicionados , com os seguintes problemas:

o compressor do ar condicionado liga e desliga gerando picos de voltagem, o que faz, por exemplo, que algumas lâmpadas oscilem e pode até mesmo queimar alguns aparelhos elétricos

o compressor sempre funciona na sua rotação máxima e com o consumo máximo. Um ar condicionado não-inverter pode ser comparado ao ligar e desligar duma lâmpada. Ligar um aparelho deste tipo significa que funcionará no máximo de sua capacidade.

a temperatura oscila acima e abaixo do termostato

O funcionamento de um ar condicionado com inverter

De modo a resolver os problemas que um ar condicionado apresenta no seu funcionamento, pesquisadores japoneses chegarem a conclusão que se eles conseguissem alterar a velocidade de rotação do compressor (cerca de 3.000 RPM na capacidade máxima) eles superariam todos os problemas. Daí nasceu o inverter, que na prática é colocar um inversor de frequência para controlar a velocidade de rotação do compressor do ar condicionado.

O inverter controla a velocidade de rotação do compressor do ar condicionado conforme a necessidade de refrigerar mais ou menos um ambiente.

Quando compramos um ar condicionado, a carga térmica é feita para a maior quantidade de calor (medido em BTU/h) que pode ser necessária retirar de um ambiente. No dia a dia essa quantidade de BTU/h costuma ser menor (muitas vezes bem menor) do que a capacidade máxima do ar condicionado. A realidade é que pagamos mais BTUS do que geralmente usamos…

Quando uma menor quantidade de calor, BTU/h, precisa ser retirada do ambiente o inverter reduz a velocidade de rotação do compressor. Quando é necessário retirar mais calor, o inverter aumenta a velocidade e assim sucessivamente

Com isso um ar condicionado split com inverter tem as seguintes vantagens:

o compressor nunca desliga evitando os picos de voltagem;

a velocidade de rotação do compressor é varável economizando energia

a temperatura praticamente não oscila no ambiente

Na prática, e no seu bolso, um ar condicionado split com inverter pode economizar entre 30 a 40% de energia que um modelo com a mesma capacidade mas sem inverter.

Inverter no ar condicionado janela?

Nada impede que seja feito um ar condicionado janela com inverter – ele tem o mesmo princípio de funcionamento (ciclo de refrigeração) que um ar condicionado split.

No entanto por motivos de marketing é improvável que venha a ser feito um.

As empresas fabricantes de ar condicionado apostam no split, seguindo uma tendência mundial (na China, por exemplo quase todos os ar condicionados vendidos são split). Ou seja, o split vai conquistar uma fatia cada vez maior do mercado de ar condicionado e é provável que pouco avanço tecnológico ocorra com os aparelhos do tipo janela.

Comprar um ar condicionado split com inverter barato?

O inverter é uma tecnologia nova e nem todos os fabricantes de ar condicionado contam com aparelhos com ela.

Por isso o aparelho com inverter ainda tem uma diferença grande de preço (30 a 50%, dependendo do fabricante) do modelo sem ele. Felizmente essa diferença vai diminuir rápido com mais e mais fabricantes utilizando-a.

Assim, aconselhamos a calcular o consumo do ar condicionado, antes de comprar um. Pode ser que você pague a diferença de preço do ar condicionado split com inverter em poucos meses…

Gomes..