Apresentação - Funcionamento de freezer ultra-baixa2
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FUNCIONAMENTO
Daniel e Raphael
Índice
Sistema de refrigeração Geladeira x freezer Funcionamento
Troca de calor Ciclo de refrigeração
Partes do freezer Termostato Compressor
Scroll; Alternativo; Classificação; Escolha.
ConceitosEficiência volumétricaCapacidade frigorífica
Freezer ultra baixa temperatura
Especificações técnicas
Referências
Sistema de refrigeração
Provocam o resfriamento de interiores (ar condicionados, refrigeradores, freezers)
Principais objetivos: Armazenagem de alimentos (evitar ação de bactérias e surgimento bolor ou fermentação), manter temperatura estável em ambientes e equipamentos eletrônicos
Geladeira x Freezer
Funcionamento equivalente Freezer possui um evaporador maior
para manter a temperatura em -20°C, por isso o motor compressor é mais potente (comprime maior quantidade de freon 12 do que a geladeira)
Troca de calor
Segunda Lei da termodinâmica: Troca de calor é sempre do sistema mais quente para o mais frio
O freezer como o refrigerador faz a troca de calor do sistema mais frio (interior da geladeira) para o mais quente (meio externo)
Compressor fornece energia ao realizar o trabalho mecânico sobre uma substância refrigerante
Ciclo de refrigeração
Partes do freezer
G – Condensador H – Cabo de força I – Termostato ajustável J – Fio terra L – Compressor (motor)
Termostato
Regulador automático de temperatura Aciona o motor para compressão e
descompressão do gás
Compressor Scroll (espiral)
São herméticos; São mais silenciosos e vibram menos que os similares para uma
mesma potência; Aplicações: Sistemas paralelos para supermercados, tanques
refrigerados de leite, transporte automotor de carga refrigerada e containeres marítimos.
Clique na figura
Compressor - Alternativo Conjunto de pistão e cilindro; O pistão se desloca em movimento alternativo, aspirando o gás num
curso, comprimindo e descarregando-o no curso de retorno Primeiros usados comercialmente na refrigeração industrial Rotação: 120 a 3000rpm (mais modernos) Divididos: Abertos, semi-herméticos e herméticos Aplicações: Pequenos sistemas de ar condicionado e refrigeração
Compressor - Alternativo
Abertos: Eixo de acionamento fica fora da carcaça para se aclopar um
motor de acionamento; Para altas potências; Manutenção mais fácil.
Semi herméticos: Apresenta cabeçote removível, permiti manutenção das
válvulas e dos êmbolos do compressor; Para médias potências;
Herméticos: Difícil vazamento de refrigerante, pois não possuem parafusos; Descartáveis; Funcionamento mais silencioso; Óleo age como refrigerante, isolante e lubrificante do motor;
Compressor - Alternativo
A compressão é dividida em três fases:Admissão;Compressão;Descarga.
Compressor - Alternativo Parâmetros que devem ser observados:
Capacidade; Eficiência energética; Nível de ruído; Faixa de temperatura de evaporação e condensação; Tensão; Corrente; Frequência.
Compressor - Classificação
Classificação quanto a aplicação: LBP - Low Back Pressure (baixa pressão de retorno) - Baixa
temperatura de evaporação. MBP - Medium Back Pressure (média pressão de retorno) -
Média temperatura de evaporação. HBP - High Back Pressure (alta pressão de retorno) - Alta
temperatura de evaporação.
Compressor - Escolha
Depende do elemento de controle: Tubo capilar: Pressões do lado de sucção e descarga se
equalizam durante a parada do compressor. Necessita de um motor com baixo torque de partida. LST - Low Starting Torque
Válvula de expansão: Só há fluxo de refrigerante pela válvula se o compressor estiver ligado, logo as pressões entre a sucção e descarga não equalizam. Necessita de um motor com alto torque de partida. HST - High Starting Torque
Depende da temperatura de evaporação: A absorção de calor pelo refrigerante vai depender da
temperatura de evaporação. A densidade do gás é baixa em temperaturas baixas e, portanto, somente uma pequena quantidade de calor poderá ser absorvida durante a evaporação. Se a evaporação ocorrer a uma temperatura mais alta, por exemplo, 0°C, a pressão e a densidade aumentarão e a quantidade de calor será maior.
Compressor - Escolha
Modelo FFU da embraco. Para maiores capacidades frigoríficas
Modelo EMI da embraco
Os compressores abaixo utilizam motor LST, adequado para sistema de refrigeração com tubo capilar, capacitor de partida para evitar problemas com a rede elétrica ou pressões desequalizadas
O sistema ao qual o compressor será montado deve ser desenvolvido e adequadamente preparado para uso com R 134a e óleo éster, ou seja, sem resíduos alcalinos, clorados, umidade, ceras, graxas e parafinas.
Eficiência volumétrica
Diagrama pressão – volume de um ciclo de compressão ideal
Eficiência volumétrica
100, xVV
VV
AC
BCmv
100xVV
Vr
AC
Am
Analisa o desempenho do compressor; Depende das propriedades termodinâmicas do refrigerante e das
caracterísiticas construtivas do compressor; Eficiência volumétrica real associa todos os efeitos; Eficiência volumétrica efetiva:
Eficiência volumétrica de espaço morto:
Fração de espaço morto:
Resulta em:
Diagrama pressão – volume de um ciclo de compressão ideal
1100,
A
Bmmv V
Vr
Capacidade frigorífica Volume deslocado:
D – Diâmetro do cilindro (m); L – Curso do êmbolo (m); Z – Número de cilindros do compressor; i – Indica o efeito i=1 simples efeito, i=2 duplo efeito; N – Número de rotações do compressor (rpm); 60 – Fator de conversão de rpm para rph.
Eficiência volumétrica real: Depende da quantidade de fluido refrigerante que está sendo deslocado. Esta
quantidade depende da quantidade de cilindros, rotação, dimensões do cilindro Fluxo de massa deslocado pelo compressor em um sistema frigorífico será
convertido em capacidade frigorífica pelo evaporador do sistema. O fluxo real de massa que um dado compressor pode deslocar é calculado pela seguinte equação:
Capacidade frigorífica:
v
)/(60.....4
. 32
hmNiZLD
VD
FPTVVR ...
)/(. hkgV
VmC
VRD
)/(.0 hkgV
VQC
VRD
Freezer ultra-baixa temperatura
Freezer ultra baixa temperatura
Freezer ultra baixa temperatura
Freezer ultra baixa temperatura
Especificações técnicas
Faixa de tensão admissível, de acordo com o manual técnico do modelo Dako DF280
Tensão nominal Variação admissível
115/ 127 Vc.a220 Vc.a
103 a 140 Vc.a198 a 242 Vc.a
Tempo de conservação s/ energia (h)c
20
Consumo de energia (kWh/mês) 48,5
Capacidade de congelamento (Kg/24h)
12
Referências
CJD info. http://www.cjdinfo.com.br/cjdinfo.php/curiosidade-termostato. Título: Termostato. Autor: CJD info. Acessado em: 29 de junho de 2010.
UNIJUÍ. http://www.eletrodomesticosforum.com/cursos/refrigeracao_ar/apostila_refrigeracao.pdf. Título: Refrigeração. Autor: Prof. Luiz Carlos Martinelli Júnior. Acessado em: 28 de junho de 2010
Unicamp. www.eletrodomesticosforum.com/.../Ciclo_Refrigeracao_Refrigerantes.doc. Título: Controle Térmico de Ambientes. Autor: Fernando França. Acessado em: 29 de junho de 2010.
UFRGS. http://www.if.ufrgs.br/cref/leila/refri.htm. Título: Refrigerador. Autora: Leila. Acessado em: 28 de junho de 2010.