Junho 2014 17

FluiDOS REFRiGERANTES:responsveis pela troca de calor entre o ambiente interno e externo.

nas edies anteriores j fala-mos sobre vrios componentes do sistema de refrigerao: compressor, condensador, evaporador e elemen-tos de controle. agora a vez de de-talharmos os fluidos refrigerantes.

em equipamentos que operam com base na compresso mecni-ca de vapor, o ciclo de refrigerao envolve o processo de mudana de estado ou de fase dos fluidos refri-gerantes: de lquido para gs e de gs para lquido. essas alteraes de fase ocorrem nas condies de ope-rao dos sistemas de refrigerao.

tambm necessrio que es-sas substncias atendam a crit-rios de flamabilidade, toxicidade, impactos ambientais e de desem-penho. assim que se escolhem os fluidos refrigerantes.

o processo de refrigerao comea com o fluido refrigerante na forma gasosa, a baixa presso.

Coleo tCniCa

esta seo traz informaes para serem arquivadas e consultadas com frequncia. acesse as edies antigas no site da revista.

esse fluido vem do evaporador, de onde ele retirou calor, passando de lquido para gs, e entra no com-pressor pela suco.

na sequncia, o compressor aumenta a presso e temperatura do gs, impulsionando-o para o con-densador, onde se transforma em lquido pela troca de calor com o ar.

ao passar pelo elemento de controle (tubo capilar ou vlvula de expanso), o fluido torna-se lquido a baixa presso, j dentro do ambiente a ser refrigerado, no evaporador. ao sair do evaporador, retorna ao com-pressor e o ciclo comea de novo, re-petindo-se indefinidamente.

os tipos existentesdiversas substncias foram utili-

zadas como fluidos refrigerantes at que, por volta de 1930, comearam a ser usados os cfcs (clorofluorcar-

bonos), como o r12. durante muitos anos eles foram considerados a solu-o ideal para a refrigerao, por suas caractersticas tcnicas, flamabilida-de e toxicidade zero.

mas, dcadas depois, pesquisa-dores mostraram que essa substn-cia tinha impacto direto na reduo da camada de oznio da atmosfera, responsvel por filtrar a radiao so-lar e fundamental para a vida terres-tre. essa descoberta levou a um acor-do internacional para controlar o seu uso e estabelecer metas para a sua eliminao gradual. foi o protocolo de montreal, que resultou no fim da produo de cfcs em todo o mundo.

com isso, comeou a busca por alternativas. entre os fluidos refri-gerantes sintticos, destacaram-se:

Hcfcs (hidroclorofluorcarbonos), como o r22;Hfcs (hidrofluorcarbonos), como o r134a;

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cfcs

Hcfcs

Hfcs

Hidrocarbonetos

Blends

naturais

praticamente extintos (devido ao odp)

em forte declnio, devido ao odp

em alerta, devido ao alto GWp

consolidado na europa e sia, em alta na amrica latina e eua

com Hcfcs: tendncia de declnio devido ao odp; com Hfcs: em alerta devido ao GWp

ainda em fase de testes (aplicao com altas presses de trabalho)

consolidada em algumas aplicaes

TiPOS TENDNCiA NO mERCADO APliCAES TPiCAS

refrigeradores fabricados at meados da dcada de 1990

refrigerao domstica e comercial

refrigerao domstica e comercial

isobutano: refrigerao domstica e comercial leve; propano: refrigerao comercial

refrigerao domstica, comercial leve e industrial

refrigerao comercial leve

refrigerao industrial

PRiNCiPAiS FluiDOS REFRiGERANTES

r12

r22

r134a

r600a/r290/r170

com Hcfcs: r401a/ r401b/r409a com Hcfcs: r413a /r404a/r407c/r410a

co2

amnia

ExEmPlOS

1818

blends, que so misturas de v-rios fluidos refrigerantes, como:- blends de Hcfcs e Hfcs:

r401a, r401b, r409a;- blends s de Hfcs: r404a,

r407c, r410a, r508b.os Hcfcs foram muito utiliza-

dos e hoje ainda comum ver siste-mas de refrigerao com o r22, por exemplo. porm, os Hcfcs agridem a camada de oznio, devido ao seu odp (ver box abaixo).

os Hfcs, por sua vez, mesmo que no gerem impacto sobre a camada de oznio, passaram a en-frentar restries por causa de outra caracterstica negativa: o seu alto po-tencial de aquecimento global (GWp).

os mesmos problemas valem para os diversos tipos de blends (mes-clas), por serem compostos em sua maioria por fraes de Hcfcs e Hfcs.

pensando em refrigerantes do futuro, buscaram-se alternativas com odp zero e com baixo GWp. as melhores opes encontradas foram os chamados fluidos refrigerantes naturais, que incluem:

Hcs (hidrocarbonetos), como r600a, r290 e r170;co2 (dixido de carbono), ou r744;amnia (nH3) ou r717;ar, ou r729.entre essas opes, devido s

suas propriedades fsico-qumicas, o uso dos hidrocarbonetos vem seconsolidando e conquistando espao crescente em todo o mundo. so uma soluo boa do ponto de vista tcnico e que se torna ainda melhor por no causar impacto ao meio ambiente.

o r600a, ou isobutano, indi-cado para equipamentos domsticos e aplicaes comerciais pequenas, e vem substituindo o r134a.

J o r290, ou propano, uma alternativa para a aplicao comer-cial leve, e est substituindo diversas aplicaes com r134a, r404a e, em alguns casos, r22.

alm da melhoria de eficincia do sistema de refrigerao que seu uso proporciona, as cargas de r600a e r290 so 40% a 60% menores do que as cargas de r134a e r404a.

ainda existe certa resistncia ao seu uso, principalmente pela preocu-pao com a sua flamabilidade, mas todo o circuito eltrico desses produ-tos adequado aos gases inflam-veis para evitar gerao de fascas e a carga de gs est limitada a 150 g. na medida em que se divulgam mais informaes, essa insegurana vem sendo superada

Hidrocarbonetos: utilizao segura

Basta lembrar que, em mer-cados exigentes como a europa, esses dois gases so utilizados h muitos anos, sem que se registrem acidentes provocados por eles.

deve ser destacado que a car-ga de hidrocarboneto em um refri-gerador muito pequena, ficando por volta de 80 gramas para siste-mas domsticos, e at 150 g para sistemas comerciais. s compa-rar: a massa de hidrocarboneto de um refrigerador de cerca de 1% do total existente em um botijo de gs de 13 kg, que comumente usado em cozinhas.

ao fazer manuteno em sis-temas com fluidos inflamveis, lembre-se de algumas precaues:

nas operaes de solda, todo o refrigerante do sistema precisa ser liberado em um ambiente bem ventilado ou recolhido em um recipiente fechado. a tubu-lao deve estar totalmente isenta de isobutano ou propa-no antes do uso do maarico de solda, ou estar lacrada com alicate de presso para fazer a selagem do tubo de processo. necessrio tambm estar atento aos dispositivos eltri-cos, que devem ser adequados flamabilidade desses fluidos refrigerantes.

ODP: sigla de ozone depletion potential, ou potencial de destruio da camada de oznio. o odp de uma substncia mostra qual o dano que ela pode causar camada de oznio, em relao ao cfc-11. esse ndice varia de 0 a 1. Quanto mais prximo de zero, menor o impacto na camada de oznio.

GWP: sigla de global warming potential, ou potencial de aquecimen-to global. a medida que mostra quanto uma determinada massa de um gs de efeito de estufa contribui para o aquecimento global (ou qual a sua capacidade de reter calor na atmosfera), em relao a mesma massa de gs equivalente de co2. o valor do GWp sempre cal-culado para um determinado perodo de tempo (como 20, 50 ou 100 anos). o co2 o gs de referncia para o clculo, sendo que o seu GWp 1 por padro. os demais so calculados em relao ao co2. Quanto maior o GWp, maior o impacto sobre o aquecimento global.

CONCEiTOS CHAVE PARA ENTENDER OS RumOS DOS FluiDOS REFRiGERANTES