Um dispositivo que nos dias atuais se tornou indispensável, que traz comodidade e conforto e que é presente em praticamente todos os lugares, entretanto, você sabe como um ar-condicionado funciona? Ou quais são os princípios por trás desse equipamento tão fundamental?. No nosso primeiro artigo, iremos explicar o processo de refrigeração de um ar-condicionado.

Fundamentos

Primeiramente é necessário explicar o principal fundamento. O funcionamento do ar-condicionado está alicerçado na lei zero da termodinâmica, tal lei retrata conceitos de transferência de calor, ou seja, a transferência de calor sempre ocorrerá do ponto mais quente para o ponto mais frio, até que os dois entre em equilíbrio térmico. E é exatamente o conceito básico do funcionamento do ar-condicionado, realizando troca de temperatura.

Equipamentos

Mas e como é o real funcionamento? quais os equipamentos estão por trás de todo esse processo? Vamos explicar agora. O ar-condicionado contém componentes importantíssimos, como: compressor, ventiladores, reservatório para o gás refrigerante, válvula de baixa pressão e válvula de alta pressão, válvula de expansão e evaporador.

Funcionamento

E tudo isso funciona da seguinte forma:

Fluido Refrigerante

1. Primeiro tudo se inicia com o fluido refrigerante, responsável por refrigerar um ambiente. Contudo, para refrigerar um ambiente, o fluido precisa ser liquefeito e depois vaporizado dentro de um equipamento mecânico. Qualquer gás atende essa especificação, entretanto, as estruturas mecânicas para manusear os gases de forma segura e que suportem pressão que definem a viabilidade de cada gás. Os gases que são utilizados como fluido refrigerante nos ares-condicionados, atendem os requisitos e são manuseados de forma segura e com equipamentos mecânicos menores e tubulações com paredes de espessuras normais. Uma curiosidade é que desde a criação do ar-condicionado, alguns gases deixaram de ser utilizados por atacarem a camada de ozônio, portanto nasce uma necessidade da utilização de um gás refrigerante que seja amplamente aceito e que não prejudique o meio ambiente.

Compressor

1. O fluido é succionado pelo compressor, aumentando sua pressão, consequentemente aumenta a temperatura do fluido, sendo assim o fluido vai para o condensador em estado de gás e em alta temperatura e alta pressão.

Condensador

1. O condensador, é um sistema com serpentina e um ventilador, aqui existe uma troca de calor, pois a unidade de condensação fica no lado externo do ambiente que está sendo refrigerado, desta forma, o ventilador sopra o vento externo para a serpentina, realizando uma troca de calor por convecção. O fluido refrigerante que está passando pela serpentina troca de calor com as paredes que está sendo refrigerada através do ar, pois a serpentina está com temperatura menor em relação ao fluido. E devido a pressão aumentada pelo compressor, o fluido condensará em uma temperatura menor, portanto agora ele é um liquido em alta temperatura e em alta pressão.
2. Antes de chegar na válvula de expansão, o fluido passa por um secador, para tratamento do fluido.

Válvula de Expansão

1. Chegando na válvula de expansão, ocorre um processo fascinante. Como o fluido que está em estado liquido, em alta temperatura e em alta pressão, passando pela válvula a pressão é reduzida e ocorre a vaporização do fluido. O fluido volta para o estado gasoso, estando agora em baixa temperatura e baixa pressão.

Evaporadora

1. O fluido que agora é gás, vai passar pela evaporadora, que também contém uma serpentina e um ventilador. Aqui também haverá uma troca de calor, entretanto, a unidade evaporadora está dentro do ambiente que vai ser refrigerado, portanto, a troca de calor vai ser com o ar presente. A serpentina, mais quente que o fluido refrigerante, permite a transferência de calor, tornando-se mais fria. O ventilador que sopra na serpentina contribui para o resfriamento do ambiente. A unidade de condensação e evaporação funcionam da mesma forma, a diferença é as características do fluido passando.

 

E tudo isso ocorre como um ciclo, ocorrendo inúmeras vezes. Portanto, se você for fazer uma manutenção no seu sistema de ar-condicionado e perceber que não tem fluido refrigerante, é por causa de algum vazamento no sistema, embora o funcionamento do ar-condicionado possa parecer um tanto quanto extremo, o fluido não perde sua característica e não diminui sua massa.

Este artigo teve a finalidade de abordar o funcionamento básico de um sistema de ar-condicionado, portanto não foram abordados temas específicos. Entretanto, também é um objetivo do Imersão Mecânica instruir de forma descomplicada assuntos sobre refrigeração. Desta forma, esteja atento aos lançamentos de post’s na categoria “Refrigeração”, e siga-nos nas nossas redes sociais.