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Fluidos Refrigerantes
Tipologia: Notas de estudo
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Não perca as partes importantes!
É o veículo térmico que transfere o calor absorvido na fonte de baixa temperatura para
a fonte de alta temperatura. Também são chamados fluidos frigorígenos ou agentes
frigorígenos.
CLASSIFICAÇÃO
Segundo a American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), os refrigerantes são classificados em:
PRIMÁRIOS – São os que apresentam mudanças de fase na troca térmica.
SECUNDÁRIOS – São os que não apresentam mudança de fase durante a troca térmica.
PRIMÁRIOS
São refrigerantes que contêm um ou mais dos seguintes halogênios: cloro, flúor e bromo. Normalmente são conhecidos como FREONS (DuPont) ou FRIGENS (hoechst)
O sistema de numeração da nomenclatura segue a seguinte regra:
Fluido Nomenclatura Fórmula Classificação Aplicação
R11 Tricloromonofluormetano CCl 3 F
CFC(1)^ Compressores centrífugos – vazões grandes
R12 Dicloromonofluormetano CCl 2 F (^2)
CFC(1)^ Compressores alternativos – pressões cômodas R13 Monoclorotrifluormetano CClF 3 CFC(1)
R22 Monoclorodifluormetano CHClF 2 HCFC
idem ao R12, maior custo, absorve água
R23 Trifluormetano CHF 3 HFC R40 Cloreto de metila CH 3 Cl CFC(1) R113 Triclorotrifluormetano CCl 2 FCClF 2 CFC(1)^ idem ao R R114 Diclorotetrafluormetano CClF 2 CClF 2 R134a Tetrafluoretano CH 2 FCF 3 HFC
Refrigerantes secundários são fluidos que transferem energia da substância que está sendo resfriada para um trocador de calor de um sistema de refrigeração.
Caracterizam-se por não mudarem de fase.
Os principais são:
Seus pontos de solidificação variam com sua concentração percentual em massa.
Propriedades dos refrigerantes secundários importantes: ponto de congelamento; peso específico; condutividade térmica; viscosidade e calor específico.
Devido aos efeitos do cloro presente nos refrigerantes sobre a camada protetora de ozônio da Terra, acordos internacionais (Protocolo de Montreal – 1987) foram implementados para a extinção do uso de CFCs. Foram desenvolvidas outras classes de refrigerantes contendo várias quantidades de hidrogênio, em vez de átomos de cloro, e que possuem um menor potencial de dano ao ozônio atmosférico quando comparados àqueles com maior teor de cloro, como o Refrigerante 12, até então, o mais utilizado. Uma dessas classes, o HFC, não contém cloro. O Refrigerante 134 a (CF 3 CH 2 F) é o HFC considerado como um substituto ambientalmente aceitável para o Refrigerante 12.
Pressões – As pressões de operação devem ser baixas para que tubos e vasos que contém refrigerante sejam leves. Pressões no evaporador abaixo da atmosférica devem ser evitadas a fim de impedir a entrada de ar quando ocorrem vazamentos. Relação entre pressões de baixa e de alta deve ser pequena a fim de reduzir o trabalho de compressão.
Efeito de Refrigeração – Um alto efeito de refrigeração seria um ótimo indicador para a eficiência do ciclo, contudo deve ser analisado em conjunto com o trabalho de compressão. Por exemplo, a amônia possui um efeito de refrigeração muito maior do que a maioria dos refrigerantes, entretanto, o trabalho de compressão é alto, resultando em um coeficiente de eficácia da mesma ordem de grandeza.
Ponto de congelamento – Não deve congelar-se às temperaturas mais baixas do processo.
Vazão em volume – Pequena vazão em volume de vapor refrigerante que o compressor deverá comprimir por TR.
Coeficiente de funcionamento – Deve-se comparar com o valor máximo possível correspondente ao ciclo de Carnot.
Baixa temperatura de descarga para não prejudicar a lubrificação e a vedação.
Refrig.
Pressão de vaporização
kPa
Pressão de Condensação
kPa
Relação de Pressões Efeito^ de refrigeração
Vazão de vapor na sucção por kW de refrig.
