Refrigeração Bahia, Notas de estudo de Tecnologia Industrial

Baixe Refrigeração Bahia e outras Notas de estudo em PDF para Tecnologia Industrial, somente na Docsity! CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DA BAHIA UNIDADE DE ENSINO: SANTO AMARO – BA CURSO: ELETROMECÂNICA DISCIPLINA: REFRIGERAÇÃO APOSTILA DE REFRIGERAÇÃO APOSTILA ORGANIZADA PELO PROFESSOR: FÁBIO FERRAZ setembro/2008 2 2 O HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO O emprego dos meios de refrigeração já era do conhecimento humano mesmo na época das mais antigas civilizações. Pode-se citar a civilização chinesa que, muitos séculos antes do nascimento de Cristo, usava o gelo natural (colhido nas superfícies dos rios e lagos congelados e conservado com grandes cuidados, em poços cobertos com palha e cavados na terra) com a finalidade de conservar o chá que consumiam. As civilizações gregas e romanas que também aproveitavam o gelo colhido no alto das montanhas, a custo do braço escravo, para o preparo de bebidas e alimentos gelados. Já a civilização egípcia, que devido a sua situação geográfica e ao clima de seu país, não dispunham de gelo natural, refrescavam a água por evaporação, usando vasos de barro, semelhantes às moringas1, tão comuns no interior do Brasil. O barro, sendo poroso, deixa passar um pouco da água contida no seu interior, a evaporação desta para o ambiente faz baixar a temperatura do sistema. Entretanto, durante um largo período de tempo, na realidade muitos séculos, a única utilidade que o homem encontrou para o gelo foi a de refrigerar alimentos e bebidas para melhorar seu paladar. No final do século XVII, foi inventado o microscópio e, com o auxílio deste instrumento, verificou-se a existência de microorganismos (micróbios e bactérias) invisíveis à vista sem auxilio de um instrumento dotado de grande poder de ampliação. Os micróbios existem em quantidades enonnes, espalhados por todas as partes, água, alimentos e organismos vivos. Estudos realizados por cientistas, entre eles o célebre químico francês Louis Pasteur, demonstraram que alguns tipos de bactérias são responsáveis pela putrefação dos alimentos e por muitos tipos de doenças e epidemias. Ainda através de estudos, ficou comprovado que a contínua reprodução das bactérias podia ser impedida em muitos casos ou pelo menos limitada pela aplicação do frio, isto é, baixando suficientemente a temperatura do ambiente em que os mesmos proliferam. Essas conclusões provocaram, no século XVIII, uma grande expansão da indústria do gelo, que até então se mostrava incipiente. Antes da descoberta, os alimentos eram deixados no seu estado natural, estragando-se rapidamente. Para conservá-los por maior tempo era necessário submetêlos a certos tratamentos como a salgação, a defumação ou o uso de 1 Moringa é um vaso de barro arredondado, de gargalo estreito para água. 5 5 percorria os bairros, entregava nas casas dos consumidores, periodicamente, as pedras de gelo que deviam ser colocadas nas primeiras geladeiras. No alvorecer do século XX, começou a se disseminar outra grande conquista, a eletricidade. Os lares começaram a substituir os candeeiros de óleo e querosene e os lampiões de gases, pelas lâmpadas elétricas, notável invenção de Edison, e a dispor da eletricidade para movimentar pequenas máquinas e motores. Com esta nova fonte de energia, os técnicos buscaram meios de produzir o frio em pequena escala, na própria residência dos usuários. O primeiro refrigerador doméstico surgiu em 1913, mas sua aceitação foi mínima, tendo em vista que o mesmo era constituído de um sistema de operação manual, exigindo atenção constante, muito esforço e apresentando baixo rendimento. Só em 1918 é que apareceu o primeiro refrigerador automático, movido a eletricidade, e que foi fabricado pela Kelvinator Company, dos Estados Unidos. A partir de 1920, a evolução foi tremenda, com uma produção sempre crescente de refrigeradores mecânicos. 6 6 FLUIDOS REFRIGERANTES Fluido refrigerante é o fluido que absorve calor de uma substância do ambiente a ser resfriado. Não há um fluido refrigerante que reúna todas as propriedades desejáveis, de modo que, um refrigerante considerado bom para ser aplicado em determinado tipo de instalação frigorífica nem sempre é recomendado para ser utilizado em outra. O bom refrigerante é aquele que reúne o maior número possível de boas qualidades, relativamente a um determinado fim. As principais propriedades de um bom refrigerante são: Condensar-se a pressões moderadas; Evaporar-se a pressões acima da atmosférica; Ter pequeno volume específico (menor trabalho do compressor); Ter elevado calor latente de vaporização; Ser quimicamente estável (não se altera apesar de suas repetidas mudanças de estado no circuito de refrigeração); Não ser corrosivo; Não ser inflamável; Não ser tóxico; Ser inodoro; Deve permitir fácil localização de vazamentos; Ter miscibilidade com óleo lubrificante e não deve atacá- lo ou ter qualquer efeito indesejáve l sobre os outros materiais da unidade; Em caso de vazamentos, não deve atacar ou deteriorar os alimentos, não deve contribuir para o aquecimento global e não deve atacar a camada de ozônio. Classificação Os refrigerantes podem ser divididos em três classes, conforme sua maneira de absorção ou extração do calor das substâncias a serem refrigeradas. São elas: Classe 1 – essa classe inclui os refrigerantes que resfriam materiais por absorção do calor latente. São exemplos dessa classe os CFC’s, HCFC’s e os HFC’s; 7 7 Classe 2 – os refrigerantes dessa classe são os que resfriam substâncias pela absorção de seus calores sensíveis. São elas: ar, salmoura de cloreto de cálcio, salmoura de cloreto de sódio (sal comum) e álcool; Classe 3 – esse grupo consiste de soluções que contêm vapores absorvidos de agentes liquidificáveis ou meios refrigerantes. Essas soluções funcionam pela natureza de sua habilidade em conduzir os vapores liquidificáveis que produzem um efeito de resfriamento pela absorção do calor latente. Um exemplo desse grupo é a água amônia ou amoníaco, que é uma solução composta de água destilada e amônia pura. A amônia é também usada em grandes máquinas com finalidades industriais. É um gás incolor, com odor forte e característico. Sua temperatura de ebulição à pressão atmosférica é aproximadamente -33°C. É combustível ou explosiva quando misturada com ar em certas proporções (um volume de amônia para dois volumes de ar). Devido ao seu alto calor latente, são possíveis grandes efeitos de refrigeração com maquinaria relativamente reduzida. É muito tóxica e necessita de embalagens de aço. Os refrigerantes da Classe 1 são empregados no tipo de compressão padrão dos sistemas de refrigeração. Os refrigerantes da classe 2 são empregados como agentes resfriadores imediatos entre a Classe 1 e a substância a ser refrigerada, e fazem o mesmo trabalho que a Classe 3. Esses últimos são empregados no tipo de absorção padrão dos sistemas de refrigeração. Principais tipos e características de fluidos refrigerantes: 1. CFC - São moléculas formadas pelos elementos cloro, flúor e carbono. (Exemplos: R-11, R-12, R-502, etc.). Utilização: ar condicionado automotivo, refrigeração comercial, refrigeração doméstica (refrigeradores e freezers) etc. Os CFC’s destroem a camada de ozônio. A camada de ozônio sendo danificada permite que raios ultravioleta (UV) do sol alcancem a superfície da Terra. As indústrias químicas nacionais cessaram a produção de CFC’s e a importação destas substâncias virgens está controlada. Para converter ou substituir um equipamento operado com CFC foram criados dois tipos de refrigerantes alternativos: HCFC’s e HFC’s. 10 10 Vantagens dos fluidos alternativos: São utilizados nos equipamentos de refrigeração não havendo necessidade de troca de componentes (dispositivo de expansão, compressor, etc.); São compatíveis com óleo mineral, óleo alquilbenzeno e com os materiais existentes. Obs: somente na aplicação do R-407C, deve ser trocado o óleo mineral por óleo Poliolester; A carga de fluido refrigerante do equipamento com fluido alternativo é 80% da carga de fluido original. Obs: A carga do fluido refrigerante deve ser feita somente na forma líquida. Compatibilidade de alguns fluidos com óleos lubrificantes 11 11 Durante os últimos anos, vários refrigerantes alternativos foram avaliados e o R134a, por apresentar propriedades físicas e termodinâmicas rela tivamente semelhantes às do R12 e por não conter Cloro, tem sido considerado o substituto do R12 nas suas aplicações. Mais recentemente, outro fator ambiental, não menos importante que a destruição da camada de ozônio, tem sido considerado: o potencial de aquecimento global, mais conhecido como efeito estufa. Dentre os refrigerantes alternativos que atendem ambas características ambientais, estão os hidrocarbonos. Estes refrigerantes não tinham até então sido considerados uma alternativa à substituição do R12, pois são inflamáveis. Na tabela a seguir são apresentadas as principais propriedades físicas dos refrigerantes hidrocarbonos comparadas às do R12 e R134a. Propriedades físicas do R12, R134a e refrigerantes hidrocarbonos. Como pode-se verificar na tabela acima, os refrigerantes hidrocarbonos apresentam menor peso molecular quando comparados ao do R12 e R134a. Isto é 12 12 devido à ausência de halogêneos como cloro e flúor na sua estrutura molecular, que é composta apenas de carbono e hidrogênio. Tal característica torna os refrigerantes hidrocarbonos menos agressivos ao meio ambiente, como mostra a tabela abaixo. Impacto ambiental dos refrigerantes hidrocarbonos, R12 e R134a ODP – Potencial de Destruição do Ozônio. GWP – Potencial de Aquecimento Global (comparado ao CO2). Observa-se na tabela acima que o refrigerante R134a, não destrói a camada de ozônio (ODP = 0). Tal característica deve-se à ausência de cloro nas suas moléculas. Entretanto os refrigerantes propano e butano exercem efeito desprezível (GWP < 5) sobre o aquecimento da Terra, ao contrário do R12 e R134a. Outro fator ambiental favorável aos refrigerantes propano e butano é seu menor tempo de vida na atmosfera. Os principais impactos de cada refrigerante hidrocarbono sobre o compressor e o dispositivo de expansão dos sistemas de refrigeração, baseados na análise teórica do ciclo ASHRAE, são resumidos na tabela abaixo. 15 15 SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO Classificação da Refrigeração A área de refrigeração cresceu de tal maneira no último século que acabou por ocupar os mais diversos campos. Para conveniência de estudos, as aplicações da refrigeração podem ser classificadas dentro das seguintes categorias: doméstica, comercial, industrial, para transporte e para condicionamento de ar. A refrigeração doméstica abrange principalmente a fabricação de refrigeradores de uso doméstico e de freezers. A capacidade dos refrigeradores domésticos varia muito, com temperaturas na faixa de -8°C a -18°C (no compartimento de congelados) e +2°C a +7°C (no compartimento dos produtos resfriados). A refrigeração comercial abrange os refrigeradores especiais ou de grande porte usados em restaurantes, sorveterias, bares, açougues, laboratórios, etc. As temperaturas de congelamento e estocagem situam-se, geralmente, entre -5°C a -30°C. Como regra geral, os equipamentos industriais são maiores que os comerciais (em tamanho) e têm como característica marcante o fato de requererem um operador de serviço. São aplicações típicas industriais as fábricas de gelo, grandes instalações de empacotamento de gêneros alimentícios (carnes, peixes, aves), cervejarias, fábricas de laticínios, de processamento de bebidas concentradas e outras. A refrigeração marítima refere-se à refrigeração a bordo de embarcações e inclui, por exemplo, a refrigeração para barcos de pesca e para embarcações de transporte de cargas perecíveis. A refrigeração de transporte relaciona-se com equipamentos de refrigeração em caminhões e vagões ferroviários refrigerados. Como podemos observar, as aplicações da refrigeração são as mais variadas, sendo de certa forma bastante difícil estabelecer de forma precisa a fronteira de cada divisão. 16 16 Sistema de Compressão Mecânica de Vapor (CMV) Pode-se entender a lógica de funcionamento dos principais sistemas de refrigeração atuais estudando o funcionamento de um refrigerador doméstico comum, também conhecido como sistema de compressão mecânica de vapor (figura ao lado). Ele funciona a partir da aplicação dos conceitos de calor e trabalho, utilizando-se de um fluido refrigerante. O fluido refrigerante, como dito anteriormente, é uma substância que, circulando dentro de um circuito fechado, é capaz de retirar calor de um meio enquanto se vaporiza a baixa pressão. Este fluido entra no evaporador a baixa pressão, na forma de mistura de líquido mais vapor, e retira energia do meio interno refrigerado (energia dos alimentos) enquanto passa para o estado de vapor. O vapor entra no compressor onde é comprimido e bombeado, tornando-se vapor superaquecido e deslocando-se para o condensador, que tem a função de liberar a energia retirada dos alimentos e a resultante do trabalho de compressão para o meio exterior. O fluido, ao liberar energia, passa do estado de vapor superaquecido para líquido (condensação) e finalmente entra no dispositivo de expansão, onde tem sua pressão reduzida, para novamente ingressar no evaporador e repetir-se assim o ciclo. Esse processo é ilustrado através da figura a seguir. Ciclo de compressão mecânica de vapor Os detalhes do funcionamento de uma geladeira é descrito a seguir: 17 17 COMPRESSOR: sua principal função é succionar o fluido refrigerante a baixa pressão da linha de sucção e comprimí- lo em direção ao condensador a alta pressão e alta temperatura na fase gasosa (vapor super aquecido2). CONDENSADOR: através do condensador e suas aletas, o fluido refrigerante proveniente do compressor a alta temperatura, efetua a troca térmica com o ambiente externo, liberando o calor absorvido no evaporador e no processo de compressão. Nesta fase, ocorre uma transformação de vapor superaquecido para líquido sub resfriado3 a alta pressão. FILTRO SECADOR: exerce duas funções importantes: A primeira é reter partículas sólidas que em circulação no circuito, podem ocasionar obstrução ou danos à partes mecânicas do compressor. A segunda é absorver totalmente a umidade residual do circuito que porventura não tenha sido removida pelo processo de vácuo, evitando danos ao sistema como: formação de ácidos, corrosão, aumento das pressões e obstrução do tubo capilar por congelamento da umidade. TUBO CAPILAR: é um tubo de cobre com diâmetro reduzido que tem como função receber o fluido refrigerante do condensador e promover a perda de carga do fluido refrigerante separando os lados de alta e de baixa pressão. EVAPORADOR: recebe o fluido refrigerante proveniente do tubo capilar, no estado líquido a baixa pressão e baixa temperatura. Nesta condição, o fluido evapora absorvendo o calor da superfície da tubulação do evaporador, ocorrendo a transformação de líquido sub resfriado para vapor saturado a baixa pressão. Este efeito acarreta o abaixamento da temperatura do ambiente interno do refrigerador. 2 Vapor superaquecido é quando o vapor está a uma temperatura maior do que a temperatura de saturação , que é a temperatura na qual se dá a vaporização de uma substância pura a uma dada pressão. 3 Líquido sub resfriado é quando a temperatura do líquido é menor do que a temperatura de saturação para a pressão existente. Se a pressão for maior do que a pressão de saturação para a temperatura dada, o líquido é chamado de líquido comprimido . 20 20 tomou um grande impulso, permitindo criar maiores gradientes de temperaturas entre a fonte quente e a fonte fria. O refrigerador termoelétrico utiliza-se de dois materiais diferentes, como os pares termoelétricos convencionais. Há duas junções entre esses dois materiais em um refrigerador termoelétrico. Uma está localizada no espaço refrigerado e outra no meio ambiente. Quando uma diferença de potencial é aplicada, a temperatura da junção localizada no espaço refrigerado decresce e a temperatura da outra junção cresce. Operando em regime permanente, haverá transmissão de calor do espaço refrigerado para a junção fria. A outra junção estará a uma temperatura acima da ambiente e haverá então a transmissão de calor para o local, conforme mostra a figura a seguir. Esquema de um sistema de refrigeração termoelétrica 21 21 COMPONENTES DE UM SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO COMPRESSORES Finalidade e Aplicações Os compressores são da família das máquinas operatrizes de fluxo compressível, assim como os ventiladores. São utilizados para proporcionar a elevação da pressão de um gás ou escoamento gasoso. Nos processos industriais, a elevação de pressão requerida pode variar desde cerca de 1 atm até centenas de ou milhares de atmosferas. Inúmeras são as aplicações dos compressores, conforme será explicado mais adiante. Algumas delas seriam as seguintes: serviços de jateamento, limpeza, soprador de ar de forno (em refinarias), sistemas de refrigeração, etc. Classificação Compressores de ar para serviços ordinários: produzidos em série para baixos custos, destinam-se a serviços de jateamento, limpeza, pintura, acionamento de pequenas máquinas pneumáticas, etc. Compressores de ar para serviço industriais: destinam-se às centrais encarregadas do suprimento de ar em unidades industriais. As condições de operação de dessas máquinas costumam variar pouco de um sistema para outro. Compressores de gás ou de processo: são requeridos para as mais variadas condições de operação. Incluem nessa categoria certos sistemas de compressão de ar com características anormais. Como exemplo, citamos o soprador de ar do forno de craqueamento catalítico das refinarias de petróleo. Trata-se de uma máquina de enorme vazão e potência, que exige uma concepção análoga à de um compressor de gás. Compressores de refrigeração: são desenvolvidas para esta aplicação. Operam com fluídos bastante específicos e em condições de sucção e descarga pouco variáveis, possibilitando a fabricação em série. Compressores para serviço de vácuo (ou bombas de vácuo): são máquinas que trabalham em condições bem peculiares. A pressão de sucção é subatmosférica, a pressão de descarga é quase sempre atmosférica e o fluído de trabalho normalmente é o ar. Face à anormalidade dessas condições de serviço, foi desenvolvida uma tecnologia 22 22 toda própria, fazendo com que as máquinas pertencentes a essa categoria apresentem características bastante próprias. Dois são os princípios conceptivos no qual se fundamentam todas as espécies de compressores de uso industrial: volumétrico (ou de deslocamento positivo) e dinâmico. Alternativos Palhetas Parafusos Volumétricos Rotativos Lóbulos Centrífugos Dinâmicos Axiais Compressores Volumétricos Nos compressores volumétricos ou de deslocamento positivo, a elevação de pressão é conseguida através da redução do volume ocupado pelo gás. Na operação dessas máquinas podem ser identificadas diversas fases, que constituem o ciclo de funcionamento: inicialmente, uma certa quantidade de gás é admitida no interior de uma câmara de compressão, que então é cerrada e sofre redução de volume. Fina lmente, a câmara é aberta e o gás liberado para consumo. Trata-se de um processo intermitente, no qual a compressão é efetuada em sistema fechado, isto é, sem qualquer contato com a sucção e a descarga. Classificação dos compressores Volumétricos: 1-Compressores alternativos Esse tipo de máquina se utiliza de um sistema biela-manivela para converter o movimento rotativo de um eixo no movimento translacional de um pistão ou êmbolo. O funcionamento de um compressor alternativo está relacionado ao comportamento das válvulas. Elas possuem um elemento móvel, denominado obturador, que compara as pressões internas e externa ao cilindro. O obturador da válvula de sucção se abre para dentro 25 25 Compressor centrífugo Compressores dinâmicos Os compressores dinâmicos ou turbocompressores possuem dois órgãos principais: impelidor e difusor. O impelidor é um órgão rotativo munido de pás que transfere ao gás a energia recebida de um acionador. Essa transferência de energia se faz em parte na forma cinética e em outra parte na forma de entalpia. Posteriormente, o escoamento estabelecido no impelidor é recebido por um órgão fixo denominado difusor, cuja função é promover a transformação da energia cinética do gás em entalpia, com o conseqüente ganho de pressão. Os compressores dinâmicos efetuam o processo de compressão de maneira contínua, e portanto, correspondem exatamente ao que se denomina, em termodinâmica, um volume de controle. Classificação dos compressores dinâmicos: 1- Compressores Centrífugos: o gás é aspirado continuamente pela abertura central do impelidor e descarregado pela periferia do mesmo, num movimento provocado pela força centrífuga que surge devido à rotação. O fluído descarregado passa então a descrever uma trajetória em forma espiral através do espaço anular que envolve o impelidor e que recebe o nome de difusor radial ou difusor em anel. Esse movimento leva à desaceleração do fluído e conseqüente elevação de pressão. Prosseguindo em seu deslocamento, o gás é recolhido em uma caixa espiral denominada voluta e conduzindo à descarga do compressor. Antes de ser descarregado, o escoamento passa por um bocal divergente, o difusor de voluta, onde ocorre um suplementar processo de difusão. Operando em fluxo contínuo, os compressores centrífugos aspiram e descarregam o gás exatamente nas pressões externas, ou seja, há uma permanente coincidência entre a relação de compressão interna e a relação de compressão externa. Essa máquina é incapaz de proporcionar grandes elevações de pressão, de modo que os compressores dessa espécie normalmente utilizados em processos industriais são de múltiplos estágios. 26 26 Rotor de um compressor axial Compressor axial 2- Compressores axiais : esse é um tipo de turbocompressor de projeto, construção e operação das mais sofisticadas. Os compressores axiais são dotados de um tambor rotativo em cuja periferia são dispostas séries de palhetas em arranjos circulares igualmente espaçados, conforme mostra a foto abaixo. Quando o rotor é posicionado na máquina, essas rodas de palhetas ficam intercaladas por arranjos semelhantes fixados circunferencialmente ao longo da carcaça. Cada par formado por um conjunto de palhetas móveis e outro de palhetas fixas se constitui num estágio de compressão. As palhetas móveis possuem uma conformação capaz de transmitir ao gás a energia proveniente do acionador, acarretando ganhos de velocidade e entalpia do escoamento. As palhetas fixas, por sua vez, são projetadas de modo a produzir uma deflexão no escoamento que forçará a ocorrência de um processo de difusão. Com a elevação de pressão obtida num estágio axial é bastante pequena, os compressores dessa espécie são sempre dotados de vários estágios. O escoamento se desenvolve através dos estágios segundo uma trajetória hélico-axial envolvendo o tambor. 27 27 CONDENSADORES Condensadores são os elementos do sistema de refrigeração que têm a função de transformar o gás quente, que é descarregado do compressor a alta pressão, em líquido. Para isso, rejeita o calor contido no fluido refrigerante para alguma fonte de resfriamento. PROCESSO DE CONDENSAÇÃO Ao ser admitido no condensador, o fluido refrigerante está no mesmo estado que na descarga do compressor, ou seja, gás quente a alta pressão. Como em um sistema de refrigeração o objetivo é evaporar o refrigerante (para resfriar retirar calor de um ambiente e/ou produto), o refrigerante no estado gasoso deve ser condensado antes de retomar ao evaporador. O processo de condensação do fluido refrigerante se dá ao longo de um trocador de calor, denominado condensador, em três fases distintas que são: Dessuperaquecimento, Condensação e Sub-Resfriamento. Dessuperaquecimento O gás, quando é descarregado do compressor, está a alta temperatura. O processo inicial, então, consiste em abaixar esta temperatura, retirando calor sensível do refrigerante, ainda no estado gasoso, até ele atingir a temperatura de condensação, ver figura abaixo. 30 30 Devido à grande quantidade de ar manejada por estes condensadores eles geralmente são bastante barulhentos. Assim, quando da sua instalação devem ser levadas em consideração às normas locais, que definem os níveis máximos de ruído permitidos. Em algumas situações, especialmente dentro de zonas residências em centros urbanos, deverão ser empregados sistemas para controle da rotação dos ventiladores (motores de duas velocidades ou inversores de freqüência), os quais atuariam no período noturno, reduzindo a rotação dos ventiladores, e conseqüentemente o ruído emitido por estes condensadores. Condensadores Resfriados a Água Condensadores resfriados a água, quando limpos e corretamente dimensionados, operam de forma mais eficiente que os condensadores resfriados a ar, especialmente em períodos de elevada temperatura ambiente. Normalmente estes condensadores utilizam água proveniente de uma torre de resfriamento, sendo que usualmente utiliza-se, para a condição de projeto do sistema, o valor de 29,5 °C para a temperatura da água que deixa a torre. A temperatura de condensação, por sua vez, deve ser fixada em um valor entre 5,0 °C e 8,0 °C maior que a temperatura da água que entra no condensador, isto é, da água que deixa a torre. Alguns tipos de condensadores resfriados a água são discutidos a seguir, considerando aspectos relacionados com sua aplicação e economia. 31 31 Condensador duplo tubo Estes condensadores são formados por dois tubos concêntricos, geralmente 1 ¼” para o tubo interno e 2” para o externo. O tubo por onde circula a água é montado dentro do tubo de maior diâmetro. O fluído frigorífico, por sua vez, circula em contracorrente no espaço anular formado pelos dois tubos, sendo resfriado ao mesmo tempo pela água e pelo ar que está em contato com a superfície externa do tubo de maior diâmetro. Estes condensadores são normalmente utilizados em unidades de pequena capacidade, ou como condensadores auxiliares operando em paralelo com condensadores a ar, somente nos períodos de carga térmica muito elevada. Esses condensadores são difíceis de se limpar e não fornecem espaço suficiente para a separação de gás e líquido. Condensador Carcaça e Serpentina Os Condensadores Carcaça e Serpentina (Shell and Coil) são constituídos por um ou mais tubos, enrolados em forma de serpentina, que são montados dentro de uma carcaça fechada. A água de resfriamento flui por dentro dos tubos, enquanto o refrigerante a ser condensado escoa pela carcaça. Embora, sejam de fácil fabricação, a limpeza destes condensadores é mais complicada, sendo efetuada por meio de produtos químicos (solução com 25% de HCl em água, com inibidor). São usados em unidades de pequena e média capacidade, tipicamente até 15 TR. Condensador Carcaça e Tubo Os condensadores Carcaça e Tubo (Shell and Tube) são constituídos de uma carcaça cilíndrica, na qual é instalada uma determinada quantidade de tubos horizontais e paralelos, conectados a duas placas dispostas em ambas as extremidades. A água de resfriamento circula por dentro dos tubos e o refrigerante escoa dentro da carcaça, em volta dos tubos. Os tubos são de cobre e os espelhos de aço para hidrocarbonetos halogenados e, para amônia, tanto os tubos como 32 32 os espelhos devem ser aço. São de fácil limpeza (por varetamento) e manutenção. São fabricados para uma vasta gama de capacidades, sendo amplamente utilizados em pequenos e grandes sistemas de refrigeração. A velocidade ótima da água em um condensador Shell and Tube deve ser da ordem de 1,0 a 2,0 m/s, e nunca deve ultrapassar os de 2,5 m/s. O fluxo de água deve ser de cerca de 0,10 a 0,15 l/s por tonelada de refrigeração. Este fluxo de água deve ser distribuído entre os tubos, de forma a não exceder as velocidades indicadas acima. Para a seleção econômica destes condensadores devem ser considerados os fatores listados abaixo, pois os mesmos afetam os custos iniciais e operacionais do sistema. a) Aumentando-se o tamanho de um condensador, aumenta-se a eficiência do compressor, mas ao mesmo tempo o seu custo inicial também aumentará. b) Aumentando o fluxo de água de resfriamento aumenta-se a capacidade de condensador, porém também aumenta-se o custo de bombeamento da água e o seu consumo. c) Reduzindo-se o diâmetro da carcaça e aumentando-se o comprimento dos tubos reduz-se o custo inicial do condensador, mas aumenta-se a perda de carga no circuito de água. d) O fator incrustação, que está associado a uma resistência térmica adicional devido à formação de incrustações, depende da qualidade de água. Geralmente, para condensadores novos que operarão com água de boa qualidade, considera-se um fator de incrustação da ordem de 0,000044 m2.°C/W. Para sistemas com baixa qualidade da água de resfriamento (grande quantidade de sais dissolvidos ou compostos orgânicos) deve ser considerado um fator de incrustação ainda mais elevado. Os condensadores selecionados para um fator de incrustação mais elevado serão mais caros, isto pode ser observado na tabela acima, onde é mostrado de quanto dever ser aumentada a superfície de transferência de calor, para compensar o aumento do fator de incrustação, para uma mesma taxa de 35 35 maioria das vezes, não existe. Considerando uma ordem crescente de temperaturas de condensação, aparecem em seguida os s condensadores evaporativos, os resfriados a água em sistema fechado e os resfriados a ar, sendo estes os mais empregados para sistemas com capacidades inferiores a 100 kW. Comparando-se os sistemas com condensadores evaporativos e com condensadores resfriados a água em sistema fechado, isto é, com torre de resfriamento, observa-se que os evaporativos resultam em menores temperaturas de evaporação, em decorrência da existência de somente um diferencial de temperatura. Uma vantagem adicional dos condensadores evaporativos é que a bomba de água destes condensadores é de menor capacidade que a requerida pelos condensadores resfriados a água, o que resulta em menor consumo de energia. No entanto, os condensadores evaporativos devem estar localizados próximos dos compressores, para se evitar longas linhas de descarga (conexão entre o compressor e o condensador). 36 36 EVAPORADORES O evaporador é um dos componentes principais de um sistema de refrigeração, e tem a finalidade de extrair calor do meio a ser resfriado, isto é, extrair calor do ar, água ou outras substâncias. É a parte do sistema de refrigeração onde o fluido refrigerante sofre uma mudança de estado, saindo da fase líquida para a fase gasosa. É chamado, às vezes, de serpentina de resfriamento, resfriador da unidade, serpentina de congelamento, congelador, etc. Embora o evaporador seja às vezes um dispositivo muito simples, ele é realmente a parte mais importante do sistema. Qualquer sistema de refrigeração é projetado, instalado e operado com o único fim de retirar calor de alguma substância. Como esse calor tem que ser absorvido pelo evaporador, a eficiência do sistema depende do projeto e da operação adequada do mesmo. A eficiência do evaporador em um sistema de refrigeração depende de três principais requisitos, que devem ser considerados no projeto e seleção do mesmo: 1. Ter uma superfície suficiente para absorver a carga de calor necessária, sem uma diferença excessiva de temperatura entre o refrigerante e a substância a resfriar. 2. Deve apresentar espaço suficiente para o refrigerante líquido e também espaço adequado para que o vapor do refrigerante se separe do líquido. 3. Ter espaço suficiente para a circulação do refrigerante sem queda de pressão excessiva entre a entrada e a saída. O PROCESSO DE EVAPORAÇÃO Após passar pela válvula de expansão (ou tubo capilar), o fluido refrigerante é admitido no evaporador na forma líquida. Como a pressão no evaporador é baixa, o fluido refrigerante se evapora com uma temperatura baixa. No lado externo do evaporador há um fluxo de fluido a ser refrigerado (água, solução de etileno-glicol, ar, etc.), ver figura a seguir. Como a temperatura desse fluido é maior que a do refrigerante, este se evapora. Após todo o refrigerante se evaporar, ele sofrerá um acréscimo de temperatura denominado superaquecimento. 37 37 CLASSIFICAÇÃO DOS EVAPORADORES QUANTO AO SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO. Quanto ao seu sistema de alimentação, os evaporadores podem ser classificados em evaporadores secos e inundados. Evaporadores Secos (ou de Expansão Direta) Nestes evaporadores o refrigerante entra no evaporador, de forma intermitente, através de uma válvula de expansão, geralmente do tipo termostática, sendo completamente vaporizado e superaquecido ao ganhar calor em seu escoamento pelo interior dos tubos. Assim, em uma parte do evaporador existe fluído frigorífico saturado (líquido + vapor) e na outra parte fluído superaquecido. Estes evaporadores são bastante utilizados com fluídos frigoríficos halogenados, especialmente em instalações de capacidades não muito elevadas. A principal desvantagem deste tipo de evaporador está relacionada com o seu, relativamente baixo, coeficiente global de transferência de calor, resultante da dificuldade de se manter a superfície dos tubos molhadas com refrigerante e da superfície necessária para promover o superaquecimento. 40 40 Evaporadores com circulação natural do ar (convecção natural) Os evaporadores com circulação natural do ar podem ser constituídos tanto de tubos lisos quanto de tubos aletados, tendo sido bastante utilizados em situações onde se desejava baixa velocidade do ar e elevada umidade relativa no ambiente refrigerado. Com a evolução dos sistemas de controle e de distribuição do ar nas câmaras frigoríficas, estes evaporadores são atualmente pouco empregados. Os coeficientes de transmissão de calor destes evaporadores são baixos, o que exige grandes áreas de troca de calor. Porém, por questões de limitação doa valores de perda de carga, não devem ser usados tubos muito longos, o que requer o emprego de tubos paralelos. Quanto ao formato de como são dobrados os tubos, há bastante variação entre fabricantes, sendo os principais dobramentos em forma de espiral cilíndrica, trombone, hélice, zig-zag, etc. Quanto aos materiais empregados em sua construção, os evaporadores de circulação natural podem ser construídos com tubos de cobre, aço ou até mesmo alumínio. E em casos especiais, quando o meio onde estão instalados é corrosivo, pode ser utilizado aço inoxidável. No caso de evaporadores aletados, as aletas podem ser de alumínio, cobre ou aço inoxidável, também para aplicações especiais. Estes evaporadores devem ser colocados na parte superior da câmara, junto ao teto, e devem ser instaladas bandejas para a coleta de condensado sob os mesmos, evitando o gotejamento de água sobre os produtos. Quando, por questões de espaço, não for possível a instalação somente no teto, podem também ser utilizadas as paredes, desde que os evaporadores sejam montados de forma a facilitar as correntes de convecção natural do ar no interior da câmara. Evaporadores com circulação forçada do ar O evaporador com circulação forçada (frigodifusor), é atualmente o tipo de evaporador mais utilizado em câmaras frigoríficas, salas de processamento e túneis de congelamento, sendo constituídos, basicamente, por uma serpentina aletada e ventiladores, montados em um gabinete compacto. Um dos artifícios utilizados para melhorar o coeficiente de transmissão de calor de um evaporador seria o de molhar a sua superfície externa, pela aspersão de um 41 41 líquido na forma de spray ou chuva, dando origem aos chamados “evaporadores de superfície úmida”. A aspersão de líquido, além de manter a serpentina sempre limpa, também apresentam as seguintes finalidades: Aumentar a umidade relativa do ambiente, para temperaturas acima de 0 °C. Utiliza-se a aspersão de água. Eliminar a formação de gelo e, conseqüentemente, e reduzir o tempo e perda de energia no degelo. Utiliza-se a aspersão de glicol ou salmoura. Quando não há aspersão de líquido sobre a superfície externa do evaporador, este é dito “de superfície seca”. Isto não significa que a superfície esteja sempre seca. Na verdade, ela pode estar molhada com vapor de água condensado, para temperaturas positivas, ou pode ter gelo, para temperaturas negativas. O que significa é que não existe qualquer aspersão intencional de líquido sobre o evaporador. Evaporadores para o resfriamento de líquidos Em um evaporador para líquido, este é resfriado até uma determinada temperatura e então bombeado para equipamentos remotos, tais como serpentinas de câmaras frigoríficas, de fan-coils, etc., onde será utilizado para o resfriamento de uma outra substância ou meio. Os principais tipos de evaporadores para líquidos são: Carcaça e tubo (shell and tube), Carcaça e serpentina (shell and coil), Cascata ou Baudelot, Evaporadores de placas e Evaporadores de contato. A seguir é descrito cada um deles. Carcaça e tubo (Shell and tube) Este tipo de evaporador é um dos mais utilizados na indústria de refrigeração para o resfriamento de líquidos. São fabricados em uma vasta gama de capacidades, podendo ser do tipo inundado, com alimentação por gravidade, onde o refrigerante evapora por fora dos tubos e o líquido a resfriar escoa por dentro dos tubos, ou de expansão direta ou de recirculação por bomba, onde o refrigerante escoa por dentro dos tubos e o líquido a resfriar na parte de fora dos tubos. 42 42 São fabricados em chapas calandradas com cabeçotes fundidos, espelhos de aço e tubos de cobre ou aço, com aletas ou não. Podem conter vários passes (ou passagens) de modo a manter a velocidade do líquido no interior dos tubos dentro de limites aceitáveis, evitando-se perdas de carga excessivas. Podem conter ainda chicanas (ou baffles) no espaço entre os tubos e a carcaça, que ajudam a posicionar os tubos e direcionam o escoamento, para que o líquido escoe perpendicularmente aos tubos. Carcaça e serpentina (Shell and coil) Nestes evaporadores o fluído frigorífico escoa por dentro do tubo, que é dobrado em forma de serpentina, e o líquido circula por fora do mesmo. Pelas dificuldades de limpeza da serpentina, bem como devido ao baixo coeficiente global de transferência de calor, este tipo de evaporador não é muito utilizado, se restringindo à instalações com refrigerantes halogenados de pequena capacidade, ou nos resfriadores intermediários fechados dos sistemas de duplo estágio. Cascata ou Baudelot Estes evaporadores são utilizados para o resfriamento de líquidos, normalmente água para processo, até uma temperatura em torno de 0,5 °C acima do seu ponto de congelamento. E são projetados de forma que não sejam danificados se houver congelamento do líquido. Os modelos mais antigos destes evaporadores eram constituídos de uma série de tubos, montados uns por cima dos outros, sobre os quais o líquido a resfriar escorre, numa fina película, sendo que o refrigerante circula por dentro deles. Os modelos mais recentes utilizam chapas estampadas e corrugadas de aço inoxidável, com as ondulações servindo de passagem para o refrigerante. A superfície contínua permite melhor controle da distribuição do líquido e o aço inoxidável oferece uma superfície higiênica e de fácil limpeza. Estes evaporadores também são muito utilizados na indústria de bebidas (cervejarias), bem como para o resfriamento de leite. 45 45 Esquema de funcionamento de uma válvula com equalização interna de pressão. Esquema de funcionamento de uma válvula com equalização externa de pressão. DISPOSITIVOS DE EXPANSÃO E ACESSÓRIOS Em um sistema de refrigeração, o dispositivo de expansão tem a função de reduzir a pressão do refrigerante desde a pressão de condensação até a pressão de vaporização. Ao mesmo tempo, este dispositivo deve regular a vazão de refrigerante que chega ao evaporador, de modo a satisfazer a carga térmica aplicada ao mesmo. Nesta apostila serão considerados alguns dos principais de tipos de dispositivos de expansão, entre eles: válvula de expansão termostática, válvulas de expansão eletrônicas, válvulas de bóia, válvula de expansão de pressão constante e tubos capilares. 1 – Válvula de Expansão Termostática Devido a sua alta eficiência e sua pronta adaptação a qualquer tipo de aplicação, as válvulas de expansão termostáticas (VET) são os dispositivos de expansão mais utilizados em sistemas de refrigeração de expansão direta. São usadas para regular o fluxo do refrigerante a fim de garantir que ele evapore totalmente na serpentina, para garantir a redução da pressão do sistema e ainda para manter um superaquecimento constante do vapor que deixa a serpentina. Elas podem ser do tipo equalização externa e equalização interna. As válvulas de expansão termostáticas com equalização externa de pressão são utilizadas quando, ao fluir através do evaporador, o fluido sofre uma queda de pressão elevada devido ao atrito. Dessa forma, sua temperatura de saturação é sempre mais baixa na saída do que na entrada. Como exemplo, considere a válvula com equalização externa de pressão, ilustrada na figura acima, montada em um sistema com perda de carga no evaporador de 62kPa. 46 46 A figura acima mostra o esquema de uma válvula de expansão termostática, conectada a uma serpentina de expansão direta. Estas válvulas são constituídas de corpo, mola, diafragma, parafuso de ajuste e bulbo sensível. O bulbo, que contém em seu interior fluído frigorífico saturado, é conectado com a parte superior do diafragma através de um tubo capilar e deve ser posicionado em contato com a tubulação de saída do evaporador, bem próximo a este. A saída da VET é conectada com a tubulação de entrada do evaporador e, caso este seja de múltiplos circuitos, deve-se utilizar um distribuidor de líquido. Quando o bulbo da válvula contém refrigerante do mesmo tipo que o utilizado no sistema frigorífico, diz-se que a válvula é de carga normal. Se o tipo de refrigerante do bulbo da válvula é diferente daquele utilizado na instalação, diz-se que a válvula é de carga cruzada. O objetivo principal destas válvulas é manter um grau de superaquecimento aproximadamente constante para toda a gama de temperaturas de evaporação do sistema frigorífico, o que pode não acontecer para as VET de carga normal. Quando o refrigerante passa através do orifício da válvula a sua pressão é reduzida até a pressão de vaporização. O refrigerante líquido escoa através do distribuidor e dos tubos do evaporador, se vaporizando a medida que recebe calor. Em uma determinada posição ao longo do comprimento dos tubos, todo o refrigerante líquido já se vaporizou e, a partir deste ponto, qualquer fluxo adicional de calor provocará um aumento da temperatura do refrigerante (calor sensível). Assim, quando o refrigerante alcança a saída do evaporador ele apresenta um pequeno grau de superaquecimento, com relação à temperatura de saturação, para a pressão de vaporização. Se a carga térmica aumenta, mais refrigerante se vaporiza. Isto causa aumento do superaquecimento do refrigerante, o que está associado a um aumento de 47 47 temperatura na região onde está instalado o bulbo da válvula. Como dentro do bulbo existe refrigerante saturado, este aumento de temperatura provoca um aumento de pressão no interior do mesmo e na parte superior do diafragma, o que move a agulha obturadora para baixo, abrindo a válvula e aumentando a vazão de refrigerante. Assim, mais líquido entra no evaporador de forma a satisfazer a carga térmica. Se ocorrer diminuição da carga térmica, o superaquecimento do refrigerante na saída do evaporador tende a diminuir, o que provoca o fechamento da válvula, diminuição da vazão de fluído frigorífico e aumento da diferença de pressão entre entrada e saída da válvula. O grau de superaquecimento pode ser ajustado pela variação da tensão impressa à mola da válvula. Maiores tensões na mola, exigirão maiores pressões no bulbo para a abertura da válvula o que implica em maiores superaquecimentos. Em algumas situações, podem ocorrer instabilidades na operação da VET, resultando em ciclos de superalimentação e subalimentação do evaporador, sendo este fenômeno conhecido como hunting da válvula. O hunting causa flutuações de pressão e temperatura e pode reduzir a capacidade do sistema frigorífico. O intervalo de tempo necessário para o escoamento do refrigerante desde a entrada do evaporador até o ponto onde está instalado o bulbo pode levar, em determinadas condições, a uma abertura excessiva da válvula, o que alimenta o evaporador com um excesso de refrigerante líquido. Algumas gotas deste líquido podem ser transportadas até a saída do evaporador, resfriando rapidamente a parede do tubo onde está instalado o bulbo, e reduzindo subitamente a alimentação de refrigerante pela válvula, a qual passa a operar em ciclos rápidos de superalimentação e subalimentação, isto é, em hunting. O hunting de uma válvula de expansão termostática é determinado pelos seguintes fatores: Tamanho da Válvula - uma válvula superdimensionada pode levar ao hunting. Grau de Superaquecimento - quanto menor o grau de superaquecimento, maior as chances da válvula entrar em hunting. Posição do bulbo - a correta seleção da posição do bulbo freqüentemente minimize o hunting. O bulbo deve ser instalado na parte lateral (a 45º) de uma secção horizontal da tubulação, localizada imediatamente na saída do evaporador. 50 50 maneira incorreta, devido à ebulição do refrigerante. Nestes casos, o conjunto da bóia é localizado em uma câmara separada. Válvula de Bóia do lado de Alta Pressão A válvula de bóia do lado de alta pressão, figura ao lado, contém os mesmos elementos da do lado de baixa pressão: a bóia, a transmissão articulada e a válvula de agulha. A diferença em relação à de baixa pressão está em sua localização no lado de alta pressão do sistema e no fato de que a válvula é aberta quando o nível de líquido aumenta. Ela é instalada abaixo do condensador e transfere o refrigerante líquido para o evaporador tão logo ele é condensado, mas não permite a passagem de vapor não condensado. Isto requer que a maior parte da carga de refrigerante no sistema se localize no evaporador. Como a válvula de bóia do lado de alta pressão normalmente dá passagem a todo o refrigerante líquido que chega a ela, não seria praticável instalar essa bóia em um sistema de evaporador com circuitos múltiplos em paralelo, pois não haveria maneira de assegurar distribuição adequada do refrigerante. 4 – Válvula de Expansão de Pressão Constante A válvula de expansão de pressão constante mantém uma pressão constante na sua saída, inundando mais ou menos o evaporador, em função das mudanças de carga térmica do sistema. A pressão constante, característica da válvula, resulta da interação de duas forças opostas: pressão do fluido frigorífico no evaporador e da pressão de mola, como mostrado na figura ao lado. A pressão do fluido frigorífico exercida sobre um lado do diafragma age para mover a agulha na direção de fechamento do orifício da válvula, enquanto a pressão de mola, agindo sobre o lado oposto do diafragma, move a agulha da válvula na direção de abertura do orifício. 51 51 É importante observar que as características de operação da válvula de expansão de pressão constante são tais que esta fechará suavemente quando o compressor é desligado e permanecerá fechada até que o compressor volte a ser ligado. Por questões ligadas ao seu princípio de operação, as válvulas de expansão de pressão constante se adaptam melhor a aplicações onde a carga térmica é aproximadamente constante, por conseguinte, elas têm de uso limitado. Sua utilidade principal é em aplicações onde a temperatura de vaporização deve ser mantida constante, em um determinado valor, para controlar a umidade em câmaras frigoríficas ou evitar o congelamento em resfriadores de água. Elas também podem ser vantajosas quando é necessário proteção contra sobrecarga do compressor. A principal desvantagem deste tipo de válvula é sua eficiência relativamente baixa, quando comparada com os outros tipos de controle de fluxo, especialmente em condições de carga térmica variável. 5 – Tubos Capilares O tubo capilar é um tubo simples de cobre, de diâmetro muito pequeno, que une a linha de alta pressão à de baixa pressão. Nos sistemas de pequena capacidade (geladeiras, aparelhos de ar condicionado de janela, freezers, etc.) o dispositivo de expansão mais utilizado é o tubo capilar, o qual nada mais é que um tubo de pequeno diâmetro, com determinado comprimento, que conecta a saída do condensador com a entrada do evaporador. O diâmetro interno de tubos capilares varia de 0,5 a 2,0 mm, com comprimentos desde 1,5 até 3,5 m e pelo menos 1,2 m do comprimento total devem ser soldados na linha de aspiração a fim de se obter um resfriamento às custas dos vapores frios provenientes do evaporador (troca de calor). Para refrigerantes halogenados os capilares geralmente são de cobre. Nos últimos anos, observa-se uma tendência da utilização de capilares mais curtos, onde a relação L/Di é da ordem de 3 a 20. Estes capilares mais curtos têm sido fabricados de latão ou outras ligas a base de cobre. Quando se utiliza tubo capilar em um sistema de refrigeração, devem ser tomados cuidados adicionais com a instalação. A presença de umidade, resíduos sólidos ou o estrangulamento do componente por dobramento, poderão ocasionar obstrução parcial ou total na passagem do refrigerante através do capilar, prejudicando o 52 52 desempenho do equipamento. Também pode ser utilizado um filtro de tela metálica antes do capilar, o qual tem a função de reter impurezas e materiais estranhos, evitando o entupimento do mesmo. O tubo capilar difere de outros dispositivos de expansão também pelo fato de não obstruir o fluxo de refrigerante para o evaporador quando o sistema está desligado. Quando o compressor é desligado, ocorre equalização entre as pressões dos lados de alta e baixa através do tubo capilar, e o líquido residual do condensador passa para o evaporador. Estando este líquido residual à temperatura de condensação, se a sua quantidade for demasiadamente grande provocar-se-á o degelo do evaporador e/ou ciclagem curta do compressor. Além disso, há ainda o risco de que, ao se ligar o compressor, algum líquido passe do evaporador para o compressor. Por estas razões, a carga de refrigerante em um sistema que usa tubo capilar é crítica, não sendo empregado nenhum tanque coletor entre o condensador e o tubo capilar. A carga de refrigerante deve ser a mínima possível para satisfazer os requisitos do evaporador e ao mesmo tempo manter uma vedação, com refrigerante líquido, da entrada do tubo capilar no condensador. Qualquer refrigerante em excesso somente irá estagnar-se no condensador com as seguintes conseqüências: Durante a operação, haverá uma elevação da pressão de condensação, reduzindo-se assim a eficiência do sistema; Haverá também uma tendência a uma maior vazão de refrigerante através do capilar, com uma conseqüente variação da capacidade frigorífica; Pode haver sobrecarga do motor do compressor; Durante o tempo em que o sistema está desligado, todo o líquido excedente passará do condensador para o evaporador com as conseqüências já vistas acima. Devido à carga crítica de refrigerante, um tubo capilar nunca deve ser empregado em conjunto com um compressor do tipo aberto. As fugas de refrigerante ao redor da vedação do eixo poderiam tornar o sistema inoperante dentro de um curto espaço de tempo. O uso de tubos capilares em sistemas divididos, onde o compressor está localizado a uma certa distância do evaporador, também deve ser evitado, pois são difíceis de se carregar com exatidão, as longas linhas de sucção e de líquido requerem 55 55 No separador, a mistura de óleo e fluido refrigerante quente vindo do compressor entra e atravessa um tubo perfurado. A mistura bate contra a tela onde o óleo geralmente se separa do vapor. O óleo é drenado pela parte inferior da tela para um pequeno reservatório no separador. O vapor passa através da tela e deixa o separador pela parte superior. Quando o nível do óleo sobe no reservatório, a bóia do flutuador também sobe e o óleo volta ao compressor através de um orifício. Esses equipamentos são muito eficientes, deixando apenas uma quantidade mínima de óleo escoar o longo do ciclo. São comumente usados em instalações de grande porte. As partes principais de um separador de óleo são: Tanque ou cilindro externo revestido por um isolamento térmico de maneira a impedir a condensação do vapor; Filtros que coletam o óleo; Válvula de agulha controlada por bóia; Linha de retorno do óleo ao compressor. Filtros secadores O filtro secador pode ser considerado um dos cinco componentes básicos de um sistema de refrigeração. Sua principal função é reter resíduos de umidade e eventuais partículas sólidas existentes no interior da unidade selada. A importância do uso de um filtro secador de boa qualidade é evidente quando se analisam os diversos aspectos das unidades seladas. Dificilmente se consegue retirar totalmente a umidade dos sistemas de refrigeração, até mesmo quando se faz vácuo por longo tempo com bombas de alto vácuo. Os melhores processos de fabricação, de manuseio de fluido refrigerante e dos óleos lubrificantes não são totalmente perfeitos. Por esse motivo, a presença de traços de umidade é considerada normal nesses componentes e o mesmo acontece com os compressores. Numa operação normal de carga do fluido refrigerante, por exemplo, uma pequena quantidade de ar úmido se infiltra na unidade selada. Geralmente, esses resíduos de umidade só se desprendem ao longo do tempo. Assim, para evitar que os resíduos de umidade provoquem obstruções parciais ou totais do tubo capilar, deve-se 56 56 utilizar um filtro secador de boa qualidade, sempre que – por qualquer motivo – a unidade selada for aberta. Um grande número de usuários de sistemas de refrigeração faz reclamações do tipo: “Meu refrigerador (ou freezer, bebedouro, etc.) não é mais o mesmo depois que foi trocado o compressor”. O mais provável, nesses casos, é que o refrigerista não tenha trocado o filtro secador por um novo, ou tenha instalado um filtro secador muito pequeno ou de má qualidade. Ou, ainda, pode ter deixado o sistema aberto por um tempo excessivamente longo. Quando a umidade entope o tubo capilar totalmente, o sistema deixa de funcionar e o defeito é facilmente identificado. Quando a obstrução do capilar é parcial, o rendimento do sistema cai e o consumo aumenta. Nesse caso, a identificação do problema exige uma análise um pouco mais detalhada. Os sintomas são semelhantes à falta de gás ou falta de compressão (baixa capacidade do compressor). Geralmente os técnicos mal informados atribuem a culpa da falta de rendimento ao compressor ou à falta de gás. Nesses casos, porém, a substituição do compressor ou da carga de gás resultará em perda de tempo e dinheiro, pois o verdadeiro problema não será resolvido. Os filtros com Molecula r Sieves (MS) como dessecante são normalmente os mais utilizados em pequenos sistemas de refrigeração, ver tabela a seguir. MS indicado para os fluidos refrigerantes mais comuns 57 57 Os dessecantes para filtros secadores em sistemas de refrigeração devem ter as seguintes características: Estabilidade mecânica – o dessecante deve ser resistente ao desgaste para evitar que os choques entre as esferas soltem partículas (pó), que podem obstruir o tubo capilar, penetrar entre outras partes móveis do compressor, provocando desgastes. Estabilidade Química – o dessecante deve ser quimicamente estável, não pode reagir com o fluido refrigerante, com o óleo lubrificante do compressor ou com outros materiais do sistema de refrigeração. Quantidade adequada – o filtro secador deve conter a quantidade adequada de MS em relação ao volume interno do corpo do filtro. Se existirem espaços vazios, o fluxo do fluido refrigerante poderá causar movimento das esferas de MS, o que aumentará o risco da liberação de partículas (pó de MS). É muito importante estar atento à posição do filtro secador. Ele deve ser instalado de maneira a evitar a movimentação das esferas de MS. Conseqüentemente, o fluxo do fluido refrigerante deve se dar sempre no sentido da força da gravidade. Devido a uma série de pequenas anomalias, é sempre possível que na saída do condensador, além do fluido refrigerante em fase líquida, exista uma certa quantidade em estado gasoso. Instalado na horizontal (B), o líquido fica na parte de baixo e o gás preenche a parte superior da pequena câmara, que contém uma rede e o dessecante que formam o elemento filtrante (ver figura a seguir). Na vertical (C), a situação seria pior, pois a porção do refrigerante em fase de gás tende a escapar “borbulhando” o material dessecante e encurtando a vida do filtro. Tanto na posição (A) como na (B) o refrigerante entra apenas em fase líquida, o que equaliza as pressões no menor tempo possível. As instabilidades de funcionamento também são reduzidas pela entrada exclusiva da fase líquida do fluido refrigerante, sem que haja uma variação constante entre líquido e gás. Entretanto, a posição (B) ainda permite um borbulhamento, mesmo que parcial, e por isso não é recomendada. A posição correta de instalação (A) – que garante a equalização ideal de pressões – também reduz o desgaste do dessecante pelo atrito. Nessa posição, o líquido refrigerante flui, é claro, no sentido da gravidade e pressiona o dessecante contra a rede, 60 60 unidades de ar-condicionado, câmaras frigoríficas, estufas para plantas, bobinas de ventilador, etc. Como se vê na figura, dois metais, cada um tendo um coeficiente diferente de dilatação, são soldados juntos para formar uma lâmina bimetálica. Com uma lâmina presa em uma extremidade, forma-se um circuito e os dois pontos de contato são fechados pela passagem de uma corrente elétrica. Devido ao fato de que uma corrente elétrica produz calor em sua passagem pela lâmina bimetálica, os metais na lâmina começam a se dilatar, mas em proporções diferentes. Os metais são dispostos de modo que o que tem coeficiente de dilatação mais elevado seja colocado embaixo da unidade. Depois de um certo intervalo de tempo, a temperatura de operação é atingida, e os pontos de contato ficam separados, desligando desse modo a entrada de corrente. Depois de um curto período, a lâmina se torna suficientemente fria para provocar os pontos de contato a se ligarem, restabelecendo dessa maneira o circuito, e permitindo que a corrente ative novamente o circuito. O ciclo precedente se repete várias vezes e dessa maneira evita que a temperatura aumente muito ou caia muito. 1.1.3. Termostato eletrônico: basicamente, qualquer que seja o modelo do termostato eletrônico, a temperatura interna do ambiente refrigerado é medida por um sensor elétrico (NTC ou PTC), que envia o sinal para um circuito eletrônico. Esse circuito, por sua vez, liga ou desliga o compressor. 1.1.3.1. Vantagens do Termostato eletrônico: Proporciona um controle mais preciso da temperatura e garante um melhor processo de medição, resultando num grau melhor de conservação dos alimentos. Permite funcionalidades adicionais como: resfriamento rápido e indicação visual da temperatura, sem grande acréscimo de custo. 1.2. Funcionamento defeituoso do termostato O funcionamento defeituoso do termostato pode impedir a partida do motocompressor. Normalmente as causas podem ser: O elemento térmico perdeu parcialmente ou totalmente a carga de gás ou líquido, permanecendo os contatos sempre abertos e impedindo o arranque do motocompressor, ou o funcionamento se dá de maneira descontínua; Ruptura de qualquer componente do dispositivo, ou os contatos elétricos estão sujos ou queimados; Contatos elétricos grudados por fusão (neste caso o funcionamento do motocompressor é contínuo). É possível remediar qualquer dos defeitos supra-referidos, mas é aconselhável proceder à substituição completa do termostato. Em caso de dúvida, é suficiente fazer uma “ponte” com um pedacinho de fio, entre os dois terminais do termostato; se o motocompressor funcionar, é evidente que o termostato esteja defeituoso. 61 61 2.PRESSOSTATOS Os pressostatos são interruptores elétricos comandados pela pressão. O ajuste da pressão se faz por meio de um parafuso. Em alguns modelos o diferencial de pressão (diferença entre pressão de desarme e rearme) é regulável. O rearme pode ser automático ou manual. Os pressostatos com rearme manual são mais usados quando o dispositivo tem a função de proteção. É de grande importância checar o motivo de seu desarme, assegurando que o sistema só seja religado quando estiver pronto para operar dentro dos limites de pressão adequados. Nos casos em que o pressostato atua no controle, o rearme automático é a melhor opção. 2.1. Classificação dos Pressostatos 2.1.1. Pressostatos de baixa pressão: desligam, quando a pressão de sucção se torna menor do que um determinado valor; 2.1.2. Pressostatos de alta pressão: desligam, quando a pressão de descarga se torna maior do que um determinado valor; 2.1.3. Pressostatos de alta e baixa: reúnem os dois tipos anteriores num único aparelho; 2.1.4. Pressostatos diferenciais: destinados ao controle da pressão do óleo de lubrificação dos compressores, que desligam quando a diferença entre a pressão da bomba e o cárter do compressor é insuficiente para uma lubrificação adequada. 3.RELÉ DE PARTIDA O relé de partida é o dispositivo elétrico que comanda a operação liga/desliga do enrolamento de partida, que permite que este seja ligado para auxiliar a partida do motor e desligando-o pouco antes do motor atingir a sua rotação nominal ou velocidade normal. A ação conjunta do relé de partida e do protetor térmico assegura um controle preciso do tempo de funcionamento do enrolamento auxiliar, evitando o superaquecimento do bobinado e protegendo o equipamento contra danos mais sérios. No momento da partida, quando o controle de temperatura fecha o circuito elétrico, um impulso de corrente elétrica passa através do enrolamento principal do motor e através da bobina do relê. Essa energiza o relê de partida fechando os contatos do enrolamento de partida. A corrente através do enrolamento de partida introduz um segundo campo magnético defasado no estator e arranca o motor. Quando a velocidade do motor aumenta, a corrente do enrolamento de andamento é reduzida. A uma condição predeterminada, a corrente do enrolamento de marcha cai a um valor abaixo do necessário para manter a armadura do relê de partida. A armadura cai e abre os 62 62 contatos do enrolamento de partida e retira-o do circuito. A seguir, o motor continua a funcionar pelo enrolamento de marcha, como um motor de indução. 3.1. Tipos de relés de partida Relé de corrente magnética; Relé térmico; Relé voltimétrico; Relé PTC. 3.1.1. Relé de corrente magnética É o tipo mais usado nos atuais equipamentos de refrigeração, também conhecido por relé de corrente. O relé magnético apresenta uma bobina ligada em série com o enrolamento principal ou de marcha e uma armadura com platinado de ambos os lados, aos quais por sua vez, estão montados com pesos e molas. Funcionamento do relé de corrente magnética: Quando o equipamento é ligado de alguma forma ou pelo acionamento do termostato ou quando é ligado a rede de distribuição de eletricidade, faz com que um fluxo de corrente passe pela bobina do relé e pela bobina de marcha. Esta corrente que passa inicialmente pode atingir valores dez vezes maiores que a corrente de funcionamento. O enrolamento principal é responsável pelo valor da corrente inicial que, ao passar pela bobina do relé, cria um campo magnético muito forte capaz de fechar o platinado (contatos do relé), este fenômeno ocorre porque o campo magnético criado pela bobina é diretamente proporcional à corrente elétrica que passa por ela. A bobina do relé atua como um eletroímã, fechando os platinados e permitindo que o fluxo de corrente também se dirija para os enrolamentos de partida do motocompressor. Quando o motor atinge de 70 a 80% de sua rotação nominal, a intensidade da corrente diminui e com isso também diminui o fluxo do campo magnético no relé, por esta razão, as armaduras com platinados descem, retomando a sua posição inicial e desligando a bobina auxiliar. O motor, enquanto estiver energizado, segue trabalhando com o enrolamento de marcha, que é a bobina principal. 3.1.2. Relé Térmico Este tipo de relé contém um dispositivo bimetálico de sobrecarga. Ao ser ligado, o termostato permite a passagem da corrente elétrica para os platinados do relé térmico. Como estes estão fechados, a corrente passa para os enrolamentos auxiliar e de marcha, dando a partida do motor. A corrente de partida do compressor aquece o fio térmico e 65 65 motor do compressor aqueça até uma temperatura que o danifique ou até o queime, através de falta de funcionamento de arranque, bloqueio do rotor, curto-circuito, elevada temperatura dos enrolamentos, sobrecarga contínua ou freqüente, baixa tensão, etc. Ele atua ao perceber que a corrente do compressor e a temperatura de bobina (motor) ou carcaça do compressor estão atingindo um nível crítico. É constituído de uma resistência elétrica em contato com um disco bimetálico. Quando no motor persiste urna tensão de corrente 2 a 3 vezes superior à de regime, a resistência vai aquecendo e deformando o disco bimetálico, o qual abre os contatos elétricos interrompendo o circuito do motor; isto se dá em 2 a 5 segundos. A anormalidade pode durar até que o técnico reparador localize a causa. O distúrbio se verifica freqüentemente quando se interrompe e se liga o circuito elétrico quase ao mesmo tempo, sem ter esperado 2 a 3 minutos para dar possibilidade às duas pressões, alta e baixa, de equilibrar-se. O protetor térmico trata-se, assim, de um item de segurança do compressor, que precisa ser bem conhecido de todos os refrigeristas. O protetor térmico pode ser interno (ou seja, estar dentro do compressor) ou externo. A maioria está mais familiarizada com o protetor térmico externo, que fica montado no terminal hermético do compressor, junto ao relé. Todos os compressores fabricados pela Embraco no Brasil possuem esse tipo de protetor térmico, que pode atuar por excesso de corrente ou temperatura de carcaça. Os protetores térmicos internos são usados em alguns modelos Embraco Aspera, fabricados fora do Brasil. O protetor interno avalia a temperatura do motor diretamente no componente e, por isso, é muito preciso e confiável. Por não saber da existência de protetores internos, alguns refrigeristas cometem um erro básico: examinam o compressor e chegam à conclusão de que ele veio sem protetor. Assim, em caso de dúvida, verifique no esquema elétrico se o protetor térmico é interno. Cada compressor possui seu protetor térmico específico, que é testado em diversas condições de temperatura e tensão. O modelo de protetor é selecionado para permitir que o refrigerador trabalhe em sua condição normal, atuando sempre que ocorre algum risco para o compressor. Portanto, deve-se sempre aplicar o protetor térmico indicado, colocando-o na posição descrita no manual. Com isso, evita-se que o protetor atue indevidamente ou permita que o compressor queime. 4.1. Causas da atuação do protetor térmico São quatro as principais causas de atuação do protetor térmico. A primeira delas é a temperatura de condensação elevada, que pode ser causada por uma parada do ventilador ou obstrução do condensador. O protetor também atua quando as tensões de funcionamento são muito baixas ou acima do especificado. A terceira causa são as partidas com pressões desequalizadas. E, finalmente, o protetor atua quando o compressor funciona continuamente. Esse problema é muitas vezes causado por vazamentos do refrigerante, por gaxetas de porta muito velhas ou porque a porta do refrigerador foi esquecida aberta. Isso faz com que as temperaturas internas e a condensação aumentem e que o compressor não cicle. 5.CAPACITORES O capacitor é um componente usado em quase topo tipo de dispositivo eletrônico. Ele permite armazenar cargas elétricas na forma de um campo eletrostático e mantê- la durante um certo período, mesmo que a alimentação elétrica seja cortada. Existem vários tipos de capacitores entre eles podemos citar: poliéster, cerâmico, eletrolítico, etc. 66 66 Internamente, um capacitor eletrolítico é composto por duas folhas de alumínio, separadas por uma camada de óxido de alumínio, enroladas e embebidas em um eletrólito líquido (composto predominantemente de ácido bórico, ou borato de sódio), que acaba evaporando em pequenas quantidades durante o uso. Como o capacitor é hermeticamente selado, isto com o tempo gera uma pressão interna que faz com que ele fique estufado. Esse é o sinal visível de que o capacitor está no final de sua vida útil. Em alguns casos, o eletrólito pode vazar, corroendo as trilhas e outros componentes próximos e assim causando uma falha prematura do equipamento. Em circuitos elétricos de refrigeração, os capacitores são classificados em dois tipos principais de acordo com suas finalidades: de partida e de funcionamento. 5.1. Capacitores de partida: visam aumentar o torque de partida dos compressores, auxiliando-os nos momentos da partida. Os compressores com motores de baixo torque de partida (LST – Low Starting Torque) foram projetados para trabalhar sem o capacitor de partida. Mas em situações em que existem problemas com a rede de distribuição de energia elétrica (baixa tensão), a utilização do capacitor é necessária. Em situações em que os sistemas de refrigeração podem partir com as pressões desequalizadas, o capacitor de partida também é recomendado. É muito comum sua utilização em sistemas comerciais. Nos motores de alto torque de partida (HST - High Starting Torque) a utilização do capacitor de partida é obrigatória. Esses compressores podem trabalhar em sistemas de refrigeração em que é utilizada válvula de expansão. Nessa aplicação as pressões de alta e baixa nunca se equalizam, o que requer um esforço extra do compressor, no momento da partida. 5.2. Capacitores de funcionamento: são normalmente encontrados em motores com alta eficiência energética, com partida a PTC. Basicamente, esse tipo de capacitor permite a passagem de corrente pela bobina auxiliar do compressor após a sua partida, fazendo com que o enrolamento auxiliar também contribua para o funcionamento do motor. Os motores que utilizam o capacitor de funcionamento já foram previamente projetados para isto. Isso porque, com a aplicação do capacitor de funcionamento, existirá a passagem de energia pelo enrolamento de partida e esse enrolamento obrigatoriamente deve ser projetado para suportar esse tipo de trabalho. A aplicação equivocada de um capacitor de funcionamento poderá provocar a queima da bobina auxiliar e, conseqüentemente, a queima do compressor. 5.3. Capacitor de partida defeituoso: um capacitor de partida defeituoso impede o funcionamento do circuito de arranque. Se for interrompido, estando o motor parado, os enrolamentos do motor são atravessados por uma forte passagem de corrente; se for um curto-circuito, pode fazer funcionar ou não o compressor, porém a corrente nos enrolamentos é sempre excessiva.As causas podem ser: Corrosão interna por ter sido usado um capacitor de qualidade deficiente; Voltagem superior à capacidade do capacitor; Curto-circuito em um dos enrolamentos do motor; Funcionamento defeituoso do relé; Paradas e partidas freqüentes do compressor; Aquecimento devido à colocação não correta do capacitor. 67 67 6.TESTE DOS ACESSÓRIOS 6.1. Teste do Relé Relé Eletromecânico EM – EMBRACO Retire o relé do compressor e verifique através de um ohmímetro se há continuidade entre os seguintes terminais: Se o relé estiver bom, em qualquer posição deve existir continuidade entre os terminais 1 e 2; Com a bobina do relé para cima deve existir continuidade entre os terminais 1 e 3 e/ou 4 do relé. Relé Eletromecânico F/PW – EMBRACO Retire o relé do compressor e verifique através de um ohmímetro se há continuidade entre os seguintes terminais: Se o relé estiver bom, em qualquer posição deve existir continuidade entre os terminais 10 e 12; Com o relé na posição vertical, bobina para baixo, deve existir continuidade entre os terminais 12 e 13. Relé PTC - EMBRACO Com o PTC estabilizado à temperatura de 25ºC, desconectado do compressor, a resistência ôhmica medida entre os terminais 2 e 3 do PTC deve estar dentro das faixas mencionadas abaixo: Relé PTC 8EA 1B1 ou 1B3 ou 1B4 – 3 a 5 Ohms; Relé PTC 8EA 4B1 ou 4B3 ou 4B4 – 4 a 6 Ohms; Relé PTC 8EA 5B1 ou 5B3 ou 5B4 – 15 a 25 Ohms. Relé PTC - KLIXON Com o PTC estabilizado à temperatura de 25ºC, a resistência ôhmica medida entre os terminais 2 e 3 do PTC deve estar dentro das faixas da tabela abaixo: 70 70 7. PRINCIPAIS PROBLEMAS E SOLUÇÕES EM EQUIPAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO COMERCIAL 7.1. O equipamento refrigera muito O termostato pode estar com bulbo solto ou fora da posição original. Fixe-o da forma indicada pelo fabricante. Verifique também se o modelo do termostato é o indicado pelo fabricante. Caso contrário substitua-o; Outra possibilidade é o termostato não estar desligando. Gire o botão do termostato até a posição que indica o mínimo (menos frio) e verifique se o compressor desliga. Se não desligar, substitua o termostato. 7.2. O equipamento refrigera pouco As mesmas verificações citadas acima deverão ser feitas; Outras causas podem estar ligadas ao não desligamento da lâmpada. Nesse caso, deverá ser verificado o interruptor, analisando se existe mau contato ou fixação incorreta; O protetor também pode estar com mau funcionamento. Verifique se existe oxidação nos terminais e se há passagem de corrente entre eles. Em caso de avaria ou de não passagem de corrente, substitua o protetor (quando for um protetor tipo ¾”, o relé de partida também deverá ser substituído). 7.3. Ocorre choque elétrico no contato com o equipamento A fiação ou componentes elétricos podem estar em contato com partes metálicas. Verifique a isolação e, se estiver defeituosa, refaça-a; A ligação na caixa de conexões pode ser outra causa. Verifique as ligações, comparando com o esquema elétrico do refrigerador. Na maioria dos casos o aterramento é o principal causador: verifique se está bem feito e, se tiver dúvidas, refaça-o; O encharcamento do isolamento (lã de vidro) é outra possibilidade. Nesse caso, deve-se achar o ponto onde ocorre a passagem de umidade e eliminá-la. 7.4. Ruído excessivo As razões mais comuns são componentes soltos ou mal posicionados. Verifique se o compressor não está encostado no gabinete e se sua base não está mal nivelada. Com o compressor funcionando, verifique as partes metálicas em contato (capilar em contato com o filtro secador, condensador mal fixado ao gabinete etc.); A expansão de fluido refrigerante no evaporador também causa ruído. Mas nesse caso o ruído quase sempre é um fato normal; O compressor pode gerar um “ruído”. Isto é uma característica dos compressores modernos que funcionam em velocidades maiores que os modelos antigos, apresentando melhor desempenho e menor consumo de energia; A contração e dilatação dos componentes internos, devida à variação de temperatura, pode gerar pequenos estalos em seu Refrigerador. 71 71 7.5. Alto consumo de energia As causas podem ser muitas, por isso é importante uma boa análise. Verifique se existe algum tipo de obstrução na passagem de ar no condensador, que também pode estar sujo. Faça uma limpeza geral, pois a sujeira evita a troca de calor, aumentando a necessidade de funcionamento do compressor. OBS: Não pendure roupas, panos ou objetos no condensador (parte traseira do refrigerador), pois isso prejudica seu funcionamento, provoca desgaste em seu compressor (motor) e aumenta o consumo de energia; O excesso de gás refrigerante no sistema é outra causa potencial. Verifique se há condensação na linha de retorno e, caso ocorra, faça a carga de refrigerante correta no sistema. A baixa carga de gás também provoca esse problema, pois as temperaturas de condensação e evaporação não são atingidas, necessitando maior tempo de funcionamento do compressor. Verifique se existe formação irregular de gelo no evaporador: se houver, coloque nova carga de gás no sistema; A má vedação da porta é outra possibilidade. Abra e feche a porta do equipamento, verificando se possui uma boa vedação (um bom “colamento”). Veja se não existe nenhum desnivelamento na porta, problemas nas gaxetas de vedação ou descolamentos. Se detectar alguma dessas anomalias, corrija-a; O funcionamento da lâmpada interna (quando existe) pode levar ao aumento do consumo. Verifique se o interruptor está fixado incorretamente ou se tem mau contato; O problema pode ainda ser causado por tensão muito alta. Para tensões superiores a 132V (nominal 115V) e 240V (nominal 220V), é recomendado o uso de um estabilizador; O não desligamento do termostato faz com que o compressor fique funcionando. Verifique o funcionamento desse componente e também se a fixação do bulbo está correta. 7.6. O compressor não liga / O protetor térmico não atua A primeira checagem é se existe tensão na tomada. Depois disso, verifique os fios e cabos de força, com uma lâmpada-teste ou um multímetro. Veja se as ligações estão corretas, observando o esquema elétrico do refrigerador; Os protetores podem estar com defeito. Cheque se existe oxidação nos terminais e se há passagem de corrente entre eles. Em caso de avaria ou de não passagem de corrente, substitua o protetor (quando for um protetor tipo ¾”, o relé de partida também deverá ser substituído); O termostato pode estar desligado. Gire o botão do termostato até o ponto máximo (mais frio) e observe se o compressor dá partida; O enrolamento (bobina) do motor do compressor pode estar interrompido ou queimado. Para verificar, utilize o multímetro, medindo as resistências dos enrolamentos principal e auxiliar. É importante lembrar que a resistência ôhmica pode variar mais ou menos 8%. Caso não utilize lâmpada de teste, verifique se há interrupção no enrolamento, colocando as pontas de prova nos bornes dos enrolamentos principal e auxiliar. Se a lâmpada não acender, troque o compressor. Caso ela acenda, o enrolamento não está interrompido. 72 72 7.7. O compressor não liga / O protetor térmico atua Esse diagnóstico deve começar pela tensão. Se estiver muito baixa, pode ocorrer esse problema. É recomendado o uso de estabilizadores para eliminar os problemas de tensões inferiores a 103V (nominal 115V) e 198V (nominal 220V); Outra verificação é se o compressor está ligado em tensão diferente do especificado. Nesse caso, deve-se usar um transformador, ou trocar o compressor por um compatível com a tensão utilizada; O protetor também pode estar aplicado de forma incorreta. Verifique se é o modelo correto para a aplicação em questão e, se não for, substitua-o; No caso de compressor com capacitor de partida, veja se está aplicado corretamente, verificando se os valores de capacitância e de tensão são adequados para o modelo; O enrolamento (bobina) do motor do compressor pode estar interrompido ou queimado. Para verificar, siga as instruções descritas no item anterior; Se não for nenhum dos problemas relacionados aqui, o compressor deverá se r substituído, pois está “trancado”, o que leva à atuação do protetor, porque as temperaturas se elevam. 7.8. O compressor liga / O protetor térmico atua O primeiro passo é a checagem das tensões, verificando se estão baixas ou altas. Se estiverem, deve-se utilizar um estabilizador; Pode também estar ocorrendo a obstrução parcial da tubulação, que normalmente ocorre devido a uma brasagem mal feita (excesso de material de adição), partículas sólidas provenientes de deterioração do dessecante do filtro secador ou dobra excessiva de tubo. Deve-se verificar com cuidado, inclusive os pontos críticos como filtro secador (telas) e a entrada do tubo capilar; O condensador sujo, coberto ou com falta de circulação de ar também pode ser a causa desse problema. Nesse caso, deve-se lavá- lo, retirar materiais que possam estar cobrindo-o e posicionar o equipamento de forma a melhorar a circulação de ar; Caso não seja nenhum dos problemas listados aqui, o compressor deverá ser trocado, pois está com alta amperagem (corrente elevada). Mas vale lembrar que esse defeito só acontece se o protetor estiver atuando.