Trabalho de refrigeração (Bebedouro).

Ciclos de refrigeração (patricia?)

Para diminuir a temperatura é necessário retirar energia térmica de determinado corpo ou meio. Através de um ciclo termodinâmico, calor é extraído do ambiente a ser refrigerado e é enviado para o ambiente externo. A refrigeração não destrói o calor, que é uma forma de energia. Ela apenas o move de um lugar não desejado para outro que não faz diferença.

Entre os ciclos de refrigeração, os principais são o ciclo de refrigeração padrão por compressão, o ciclo de refrigeração por absorção e o ciclo de refrigeração por magnetismo.

Ciclo de refrigeração padrão por compressão

Esquema básico de um sistema de refrigeração.

Em um ciclo de refrigeração padrão por compressão (refrigerador, ar-condicionado), existem basicamente quatro componentes:

Compressor, condensador, dispositivo de expansão e evaporador.

O fluido refrigerante na forma de líquido saturado passa pelo dispositivo de expansão (restrição), onde é submetido a uma queda de pressão brusca, onde passa a ter dois estados, o líquido e o gasoso. O fluido refrigerante, nesse ponto, é denominado de flash gás. Então o fluido é conduzido pelo evaporador, onde absorverá calor do ar do ambiente a ser refrigerado, vaporizando-se.

Na saída do evaporador, na forma de gás ele é succionado pelo compressor, que eleva sua pressão (e temperatura) para que possa ser conduzido através do condensador, que cederá calor ao ambiente externo, condensando o fluido e completando o ciclo. O ventilador ou fan, efetua a circulação de ar, fazendo com que o ar a ser resfriado entre em contato com a serpentina do evaporador.

Para determinar as condições de trabalho do ciclo, aplica-se a primeira

Evaporação

A evaporação é a etapa aonde o fluido refrigerante entra na serpentina como uma mistura predominantemente líquida, e absorverá calor do ar forçado pelo ventilador que passa entre os tubos. Ao receber calor, o fluido saturado vaporiza-se, utilizando-se do calor latente para poder maximizar a troca de calor.

CompressãoA função do compressor é comprimir o fluido refigerante, elevando a pressão do fluido. Em um ciclo ideal, a compressão é considerada adiabática reversível (isoentrópica), ou seja, desprezam-se as perdas. Na prática perde-se calor ao ambiente nessa etapa, porém não é significativo em relação à potência de compressão necessária

Condensação

A condensação é a etapa aonde ocorre a rejeição de calor do ciclo. No condensador, o fluido na forma de gás saturado é condensado ao longo do trocador de calor, que em contato com o ar cede calor ao meio ambiente.

Expansão

A expansão é a etapa onde ocorre uma perda de pressão brusca, porém controlada que vai reduzir a pressão do fluido da pressão de condensação para a pressão de evaporação. Em um ciclo ideal ela é considerada isoentálpica, despreza-se as variações de energia cinética e potencial.

Bebedouros (Marcerlo)

Os bebedouros são aparelhos destinados a filtrar e resfriar a água. Devem ser limpos e higienizadosde forma a agradar o usuário.O seu ciclo de refrigeração é igual ao do refrigerador doméstico.Podem ser classificados em dois tipos:• garrafão com refrigeração;• pressão.Com refrigeração

1. gabinete pedestal

2. tampa frontal inferior

3. parafuso para fixação da tampa frontal inferior

4. torneiras

5. filtro de gás

6. condensador

7. compressor

8. apoio da canopla

9. canopla com polietileno

10. aparador de respingos em polietileno

11. termostato

12. painel frontal

13. caixa d'água em ABS

14. braçadeira da caixa d'água

15. reservatório em polietileno

16. parafuso do reservatório

17. tampa superior

18. garrafão em polietileno

Bebedouro tipo pressão

parafuso de regulagem para quantidade de água

tampo anti-respingos

enchedor de copos

torneira de boca

filtro embutido

termostato

dreno

evaporador

reservatório de água

isolamento térmico

tubo capilar

filtro para gás refrigerante

compressor

gabinete

Bebedouros tipo garrafão

Os bebedouros tipo garrafão são usados em locais que não dispõem de rede hidráulica. Os garrafõessão colocados de maneira que a água do seu interior desça por gravidade até o evaporador, onde seráresfriada. O evaporador consiste em um reservatório aberto na parte superior, onde será colocado o garrafão;na parte inferior, possui uma saída de água através de uma torneira. Existem bebedouros que possuemduas torneiras: uma para saída da água resfriada do reservatório e outra para a água normal, que vemdireto do garrafão, sem passar pelo evaporador.

Tipo PressãoOs bebedouros tipo pressão fornecem água através de rede hidráulica. Sua instalação à redehidráulica é feita, geralmente, com rabichos e conexões de ½" BSP, e a saída, com tubo PVC de ¾"ligada ao esgoto.

A água entra sob pressão; é filtrada pelo filtro existente no bebedouro e vai para o reservatório(evaporador), onde será resfriada.Neste tipo de bebedouro, existem dois tipos de torneira: de boca e enchedor de copo. Ao seracionada uma delas; a água que está no reservatório sai resfriada. Para regular a quantidade de águahá um parafuso na parte frontal das torneiras. Girando no sentido horário, diminui-se a saída de água;no sentido anti-horário, aumenta-se.A temperatura da água varia em função do consumo pelo usuário. Se o consumo for muito grande,o evaporador não terá tempo suficiente para resfriar a água do reservatório; porém, isto não representaproblema para o bebedouro.A instalação dos bebedouros deve ser em locais de fácil acesso ao usuário: arejados e higiênicos.O funcionamento e as partes que compõem o bebedouro são iguais aos de um refrigerador doméstico,só diferenciando o evaporador.

PLACAS DE EFEITO PELTIER (BRUNO)

Placas de efeito Peltier, também conhecidas como pastilhas termoelétricas utilizam o efeito refrigerador ou aquecedor ao se fazer passar corrente elétrica contínua por dois condutores. Com uma voltagem aplicada entre os pólos, cria-se um diferencial de temperatura entre as faces opostas da placa. Basicamente, as pastilhas são formadas por semicondutores do tipo P e tipo N. Esses elementos semicondutores são soldados entre duas placas cerâmicas, eletricamente em série e termicamente em paralelo. Essa placa é ilustrada na Figura 1.

Para se evitar superaquecimento das placas, o uso de dissipadores de calor e ventiladores é obrigatório tanto do lado quente quanto do lado frio. Para a montagem, recomenda-se o uso de pasta térmica entre a placa e o dissipador, para que se aumente a eficiência de troca térmica. Esse esquema é ilustrado na Figura 2.

Figura 2 – Configuração típica para montagem da pastilha termoelétrica

Entre as vantagens do uso dos módulos Peltier, podemos destacar: é extremamente leve, possui controle de temperatura preciso, é totalmente silencioso, não há vibração, requer menos espaço físico que os ciclos por compressão e absorção e requer menos manutenção. Vale ressaltar que cada pastilha tem seu próprio limite da quantidade de calor que ela pode transferir, conhecido como Qmax. A corrente elétrica associada ao Qmax é conhecida como Imax, e a tensão elétrica correspondente como Vmax

Funcionamento (ALEXANDRE)No evaporador de bebedouros o refrigerante passa por dentro da serpentina e, a água, por fora. Orefrigerante entra no evaporador no estado líquido, em uma temperatura muito mais baixa do que a daágua. Retira calor desta, resfriando-a e se evapora, retornando ao compressor. Aí, o refrigerante, noestado de vapor, é comprimido, elevando sua pressão e temperatura, e é enviado ao condensador, ondetrocará calor com o ar ambiente e se condensará. Ao sair, já condensado, passa pelo filtro, ondeficarão retidas possíveis impurezas, e entra no capilar, que controla a passagem para o evaporador eprovoca a queda de pressão, necessária para que o refrigerante se evapore em uma baixa temperatura

Evaporador para bebedouroO evaporador para bebedouro tem como finalidade resfriar a água potável. É constituído deserpentina de cobre em um reservatório no qual circula o refrigerante, por dentro da serpentina,trocando calor com a água contida no reservatório, resfriando-a. É um recipiente de metal, fechadohermeticamente através de solda, com uma serpentina de tubos de cobre em seu interior, e tubos paraa ligação ao circuito da rede hidráulica, conforme mostra a figura abaixo. O evaporador é isoladoexternamente com isopor, lã de vidro ou lã de rocha, para evitar a sudação externa.Existem dois tipos de evaporadores para bebedouro:– tipo pressão;– tipo garrafão.

Partes do evaporador para bebedouros1. tubo de entrada do refrigerante na serpentina2. tubo de saída do refrigerante na serpentina3. tubo de entrada da água no reservatório4. tubo de saída da água para torneiras (copo e boca)5. tubo para colocação do bulbo do termostato (copo)6. recipiente de metal fechado hermeticamente para água

Cuidados com o evaporador• O termostato deve ser bem regulado, para se evitar o congelamento da água.• O bulbo do termostato deve estar bem posicionado, ou seja, dentro do poço do evaporador.• O evaporador deve ser isolado, para que não fique prejudicado seu rendimento e para evitar asudação.

Evaporador de bebedouro tipo garrafão1. tubo capilar2. tubo de sucção3. reservatório de água4. cinta do isolamento térmico5. entrada de água no reservatório6. saída de água normal7. saída de água resfriada8. tubo para colocação do bulbo do termostato (poço)

Condensadores (giácomo)Uma das partes básicas do sistema de refrigeração é o condensador, que tem como finalidadeliberar o calor absorvido no evaporador e o calor acrescentado na compressão. Essa liberação decalor provém da mudança de estado físico, de vapor para líquido. A capacidade de transferência decalor condensado depende da superfície, da diferença de temperaturas existente entre o refrigeranteque se condensa e o meio ambiente externo, da quantidade de refrigerante e da condição de transmissãode calor.Os condensadores resfriados a ar, que são os mais usados em refrigeração doméstica, têm comoagente de resfriamento o ar, cuja circulação, através do condensador, pode dar-se de duas maneiras:a) por circulação natural;b) por circulação forçada.Por circulação natural é normalmente constituída por uma sériede aletas de aço, através das quais passa a tubulação. A finalidadedessas aletas é aumentar a superfície de contato com o ar.

Circuito hidráulico do bebedouroNo bebedouro tipo pressão, a instalação hidráulica é necessária para que se tenha um ponto deágua e uma saída de esgoto.A instalação do bebedouro à rede hidráulica é feita geralmente com rabichos próprios e comconexões de ½"; e a saída para o esgoto, com tubo de PVC de ¾".Fig. 9

Instalar bebedouro na rede hidráulicaConsiste no nivelamento do gabinete e na instalação da rede hidráulica.1. Nivelar o gabinete do bebedouro.2. Conectar o rabicho de ½" do ponto de água à entrada de água do bebedouro. Verificar para quenão haja vazamento de água.3. Conectar a tubulação do esgoto.