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Condensador

Condensador

  • resfriado a ar
  • resfriado a água
  • evaporativo
  • transferência inadequada de calo pelo condensador

O condensador é o componente do ciclo de refrigeração responsável por transferir o calor do sistema para o ar ou água ou para uma combinação dos 2, conhecido como condensador evaporativo. O calor é absorvido pelo evaporador e deslocado até o condensador pelo compressor.

São identificados de acordo com o fluido para o qual transferem calor.

Condensador resfriado a ar 
Transferem o calor absorvido diretamente para o ar externo. Numa condição normal de projeto e funcionamento (carga máxima do sistema), o refrigerante está aproximadamente 14 a 16 o.C mais quente do que o ar externo.

Condensador a ar, no caso uma unidade condensadora

Comparado com um condensador a água, o sistema arrefecido a ar requer uma diferença maior de temperatura entre o refrigerante e o ar externo. Embora essa característica os torne menos eficientes em termos energéticos, seu projeto simples permite baixos custos de instalação e manutenção. Por essa razão é que a grande maioria dos equipamentos residenciais de até 5 TRs (60.000 Btus) e comerciais de até 50 TRs (600.000 BTus) utilizam condensadores a ar.

Com os fabricantes procurando cada vez mais fabricar aparelhos compactos, o condensador a ar, com as aletas muito próximas, retém muita poeira, sujeira, pelos, etc.. Se não forem limpos regularmente passam a trabalhar com pressões e temperaturas de descarga muito elevadas, causa principal dos defeitos dos compressores nesses aparelhos.

Para equipamentos comerciais, torna-se necessário aumentar a circulação de ar através do condensador, devido a maior freqüência de abertura de portas: isso é conseguido através de um motor forçando ar contra o aletado.

Condensador resfriado a água
Os sistemas resfriados a água fazem isso em 3 estágios pata transferir o calor:

  • primeiro o calor é transferido do refrigerante, no condensado, para a água que circula no mesmo;
  • depois a água é transferida de dentro do condensador para fora, através de uma tubulação e uma bomba, que a leva para a torre de resfriamento;
  • por fim, a torre de resfriamento rejeita o calor da água para o ar externo.

Embora esse sistema de condensação seja mais complicado e mais caro, além de exigir uma manutenção maior do que os sistemas resfriados por ar, ele também é mais eficiente em termos energéticos.

A temperatura do refrigerante no condensador fica aproximadamente 8oC. menor do nos sistemas refriados por ar, fazendo com que o compressor trabalhe com uma pressão menor e portanto, com um consumo de energia menor.Em condições normais de projeto a temperatura do refrigerante no condensadoré de aproximadamente 40,5 o. C A temperatura de entrada de água no condensador é de aproximadamente 11 o. C a menos (29,5o. C e sobre aproximadamente 5,5o. C a medida que absorve calor do refrigerante. Ela sai do condensador para a torre de resfriamento a uma temperatura aproximada de 35o. C. Na torre é espalhada sobre muitas placas paralelas (popularmente conhecidas como colméias ou enchimento), onde é exposta a maior quantidade de ar externo possível. Um ventilador força o ar sobre essas placas para facilitar a evaporação. Tal como num climatizador evaporativo, quanto menor a umidade do ar, maior será a capacidade dele para absorver esse água que evaporou. É normal uma queda de 5,5o. C na água, que volta ao condensador em 29,5o. C. A água evaporada é reposta por uma conexão de entrada, ligada a uma válvula bóia que mantém o nível constante na torre de resfriamento.

Existem três tipos básicos de condensadores resfriados a água:

  • tubo em tubo, também chamado às vezes de condensador de tubo duplo ou coaxial: um tubo é colocado dentro de outro tubo maior e os lados desse tubo maior são fechados. A água circula num dos tubos, enquanto o refrigerante circula noutro. Esses condensadores tem um lay-out flexível. São utilizados em equipamentos com capacidade de 5 até 20 TRs.
  • carcaça e serpentina, contam com uma carcaça externa contendo uma serpentina contínua feita de tubos de água aletados. A água circula nos tubos da serpentina enquanto o refrigerante passa na parte externa da mesma. A superfície externa dos tubos da serpentina e suas aletas estão em contato com o refrigerante. São utilizados em equipamentos com capacidade de 20 a 60 TRs. Costumam ser encontrados combinados com um compressor, fiação e tubulação e devem ser limpos com produtos químicos pois não podem ser desmontados
  • carcaça e tubos, é a versão de maior capacidade dos condensadores resfriados por água, com capacidade variando de 10 a 100.000 TRs. Operam com o mesmo princípio dos condensadores carcaça e serpentina, com água circulando dentro de tubos e o refrigerante fluindo fora dos tubos. podemos dizer que em ambos os tipos a água está dentro do tubo condensador enquanto o refrigerante está no lado da carcaça. A água passa várias vezes através do condensador, tantas vezes quanto o projeto dele permitir. as extremidades desse condensador são cabeçotes de água, chamados coletores, que direcionam a água para recircular. Essas tampas podem (e devem...) ser desaparafusadas e retiradas para permitir a remoção de detritos e lodo que que se acumulam ao longo do tubo, que reduzem a eficiência e capacidade do sistema. A esse processo os técnicos de refrigeração denominam de "varetar os tubos". Costumam ser mais encontrados combinados com um compressor, tubulação e fiação embora possam ser adquiridos separadamente.
    Condensador tipo carcaça e tubo mostrando o cabeçote






















































    Condensador carcaça e tubo sem um pedaço do cabeçote mostrando os tubos internos

    Condensador evaporativo
    Igual aos condensadores resfriados por água, os evaporativos transferem primeiro o calor até a água e, a seguir, da água para o ar externo.

    No entanto ele combina a função da torre de resfriamento e do condensador num só componente. A água do condensador evapora diretamente sobre os tubos do condensador. Cada libra de água evaporada remove aproximadamente 1.000 BTUs do refrigerante que flui nos tubos.

    O ar de descarga do condensador, que contém o vapor de água, é rejeitado para fora e ar novo é aspirado para substituí-lo. Podem ser instalados externamente para permitir o acesso direto do ar externo o internamente, desde que o ar externo e o ar de descarga sejam dutados até ele.

    Ilustração de um condensador evaporativo de grande porte

    Os condensadores evaporativos são os menos populares dos 3 tipos. Sua capacidade vão de aproximadamente 10 a 1.000 TRs.

    Embora não seja classificado ou considerado assim, muitos condensadores de aparelhos de janela nada mais são do que condensadores evaporativos: a água condensada do evaporador é drenada ate um local determinado da bandeja do aparelho onde a hélice capta e espalha as gotas de água na superfície do evaporador. Isso melhora a eficiência do aparelho.


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