Superaquecimento e sub-resfriamento

26/04/2020

Fluido refrigerante que circula pelo sistema de refrigeração está, ao longo do circuito, sub-resfriado, saturado ou superaquecido; medição representa meio útil para saber sobre funcionamento e nortear adequações eventualmente necessárias

Os conceitos de superaquecimento e sub-resfriamento podem ser melhor explicados começando pelo mais abundante fluido existente no plane­ta: o refrigerante R718, popularmen­te conhecido como água. De acordo com a Figura 1 (veja abaixo), a água ferve a uma temperatura de 100°C, o que nos leva à nossa primeira definição: a temperatura em que um fluido entra em ebulição é chamada de temperatura de saturação.

Um fluido em sua temperatura de saturação pode existir em duas fases: líquido ou vapor - ou ainda como mistura dos dois. Líquido e vapor na temperatura de saturação são chamados, respecti­vamente, de líquido saturado e vapor saturado. No caso da água, a 100°C, ela existirá como água líqui­da, como mistura de líquido e vapor ou como vapor.

Nós podemos facilmente observar essas condi­ções quando usamos uma chaleira para esquentar água até a temperatura de evaporação. Enquanto aquecemos a água, ela se converte em vapor; e a temperatura do vapor que sai da chaleira não excede a temperatura de saturação da água.

No entanto, se adicionarmos calor ou vapor saturado, como mostra a Figura 2 (veja abaixo), elevaremos a temperatura e superaqueceremos o vapor. Na referida figura, estamos aumentando a temperatura do vapor de 100°C para 111°C.

Tais fluidos, geralmente, possuem temperatu­ras de saturação muito inferiores às da água e proporcionam pressões de operação desejáveis para a eficiência do compressor.

Por que precisamos saber sobre superaqueci­mento e sub-resfriamento em um sistema de re­frigeração? Como explicado, o refrigerante que circula pelo sistema se torna sub-resfriado, satu­rado e superaquecido. A capacidade de medir o superaquecimento e o sub-resfriamento propor­ciona meios úteis para determinar se o sistema está operando corretamente.

Um sistema básico de refrigeração consiste no seguinte conjunto de componentes: compressor, condensador, tanque de líquido, válvula de expan­são termostática (VET) e evaporador, como aponta a Figura 3 (veja abaixo). Se o sistema estiver ope­rando corretamente, a parte alta (do compressor até a VET) possuirá em seu interior o refrigerante em todos os seus três estados: sub-resfriado, satu­rado e superaquecido. A linha de descarga contém vapor superaquecido em alta pressão. Conforme o vapor flui pelo condensador, sua temperatura é re­duzida, condensando-o numa mistura de líquido e vapor e, finalmente, em líquido, com uma pequena quantidade sub-resfriada.

A parte baixa do sistema (da VET até o com­pressor) normalmente irá conter refrigerante em duas das três fases possíveis: saturado e supera­quecido. O refrigerante, então, flui, numa mistura de líquido e vapor, para dentro do evaporador, onde evapora e se torna vapor superaquecido antes de entrar no compressor.

Além do condensador e do evaporador, é possí­vel encontrar refrigerante saturado dentro do tan­que de líquido. Isso ocorre porque podemos ter re­frigerante sub-resfriado fluindo para dentro e para fora do tanque de líquido. Pode acontecer de ha­ver ambos, refrigerante sub-resfriado e saturado, na interface líquido-vapor do tanque de líquido.

Imagens e texto retirado da revista Fic Frio https://www.ficfrio.com.br/ 


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