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O ciclo de refrigeração ou ciclo frigorífico é um ciclo termodinâmico queconstitui o modelo matemático que define o funcionamento das máquinasfrigoríficas e das bombas de calor.
A diferença entre uma bomba de calor e uma máquina frigorífica normalconsiste em esta última apenas poder ser usada para arrefecimentoenquanto que a primeira pode ser usada tanto para arrefecimento como
Circuito FrigorificoCircuito Frigorifico
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enquanto que a primeira pode ser usada tanto para arrefecimento comopara aquecimento. No seu processo de aquecimento, a bomba de calortambém utiliza um ciclo de refrigeração. Para tal, a bomba de calor tem apossibilidade de escolher qual das serpentinas é que deve funcionarcomo condensador, funcionando a outra como evaporador. Nos climasmais frios, é comum a utilização, em residências, de bombas de calorque apenas permitem o aquecimento - tornando-as mais simples ebaratas - uma vez que o arrefecimento raramente é necessário.
Para diminuir a temperatura é necessário retirar energia térmica dedeterminado corpo ou meio. Através de um ciclo termodinâmico, calor éextraído do ambiente a ser refrigerado e é enviado para o ambienteexterno. A refrigeração não destrói o calor, que é uma forma de energia.Ela apenas o move de um lugar não desejado para outro que não fazdiferença.
Ciclos de RefrigeraçãoCiclos de Refrigeração
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diferença.
Entre os ciclos de refrigeração, os principais são o ciclo de refrigeraçãopadrão por compressão, o ciclo de refrigeração por absorção e o ciclo derefrigeração por magnetismo.
Existem quatro tipos de ciclos de refrigeração:
�Ciclo de compressão de vapor;
�Ciclo de absorção de vapor;
Ciclos de RefrigeraçãoCiclos de Refrigeração
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�Ciclo de gás;
�Ciclo Stirling.
� Chillers ou Resfriadores de Líquido(Condensação a ar ou a água);
� Torres de Resfriamento (Condensaçãoa água);
� Bombas de Água de Condensação
Sistema Central de Água GeladaSistema Central de Água Gelada
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(Condensação a água);� Bombas de Água Gelada;� Tanques de Expansão;� Tubulações de Água Gelada e de
Condensação;� Quadros Elétricos e Controles;� Tanques de Termoacumulação.
Centrais de Água Gelada (Chillers ou Centrifugas)
Equipamentos para uma maior capacidade instalada e determinada característicapara o comportamento da carga térmica.
a. Chillers (Unidades Resfriadoras de L íquido):
• Condensação a ar;
ç á
Sistema Central de Água GeladaSistema Central de Água Gelada
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• Condensação a água.
b. Centrífugas:
(a) (b)
Centrais de Água Gelada (Chillers ou Centr ífugas)
Freon condensado Freon condensado Líquido ResfriadoLíquido Resfriado
3232o o C C Válvula deVálvula deExpansão Expansão
CondensadorCondensador
33 33 o o C C
28 28 o o C C
TORRE DETORRE DERESFRIAMENTORESFRIAMENTO
Sistema de CondensaçãoSistema de Condensação
Freon condensado Freon condensado Líquido ResfriadoLíquido Resfriado
3232o o C C Válvula deVálvula deExpansão Expansão
CondensadorCondensador
33 33 o o C C
28 28 o o C C
TORRE DETORRE DERESFRIAMENTORESFRIAMENTO
Sistema de CondensaçãoSistema de Condensação
Sistema de Expansão IndiretaSistema de Expansão Indireta
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CompressorCompressor
EvaporadorEvaporador
Freon a baixa Freon a baixa pressão pressão -- Gás (sucção) Gás (sucção)
Fan coilsFan coils
11,511,5ooCC 5,5 5,5 o o CC66o o C C
3838o o C C
22o o CC
Válvula deExpansão Expansão
Freon Gás GeladoFreon Gás Gelado
Freon Gás / LíquidoFreon Gás / Líquidoa alta pressão (descargaa alta pressão (descarga
Sistema de Sistema de ÁGUAÁGUA
GELADAGELADA
CompressorCompressor
EvaporadorEvaporador
Freon a baixa Freon a baixa pressão pressão -- Gás (sucção) Gás (sucção)
Fan coilsFan coils
11,511,5ooCC 5,5 5,5 o o CC66o o C C
3838o o C C
22o o CC
Válvula deExpansão Expansão
Freon Gás GeladoFreon Gás Gelado
Freon Gás / LíquidoFreon Gás / Líquidoa alta pressão (descargaa alta pressão (descarga
Sistema de Sistema de ÁGUAÁGUA
GELADAGELADA
• Otimiza o uso de energia
•Dotado de sistemas
80 m80 m33/h/h
20 m20 m33/h/h
ChillersChillers
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14
•Dotado de sistemas específicos de controle
• Precisa ser conhecido pela Operação & Manutenção
Vazão ReduzidaVazão ReduzidaVariador de Variador de FrequênciaFrequência
80 m80 m33/h/h
100 m100 m33/h/h
� Resfriador de líquido (Chillers);� Torres de Resfriamento;� Condicionadores “Fan Coil”;� Bombas de circulação de água gelada e água de
condensação;� Controles e automatismos;
Sistema de Expansão IndiretaSistema de Expansão Indireta
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� Ice banks.
Ciclo Convencional de RefrigeraçãoCiclo Convencional de Refrigeração
Sistema de Expansão IndiretaSistema de Expansão Indireta
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Água
Ar Ar a Sera Serinsufladoinsuflado
Fluido ParaFluido ParaTroca de Troca de
calorcalor
CONDENSAÇÃOCONDENSAÇÃO
Ar
Exemplo de ambiente climatizadoExemplo de ambiente climatizado
Sistema de Expansão IndiretaSistema de Expansão Indireta
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Ar aAr aSerSer
Tratado eTratado einsufladoinsuflado
EvaporadorEvaporador
Centrais de Água Gelada & Termoacumula ção
• Termoacumulação com água
• Termoacumulação com gelo
Sistema de Expansão IndiretaSistema de Expansão Indireta
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Sistema de Expansão IndiretaSistema de Expansão Indireta
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Centrais de Centrais de ÁÁgua Geladagua Gelada
& Termoacumula& Termoacumula ççãoão
ClimatizaClimatizaçção do edifão do edifííciocio
Circuito Primário – Solução H 2O + Glicol
Sistema de Expansão IndiretaSistema de Expansão Indireta
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Centrais de Centrais de ÁÁgua Geladagua Gelada
& Termoacumula& Termoacumula ççãoão
FabricaFabricaçção de Gelo ão de Gelo
ou ou ÁÁgua Geladagua Gelada
Circuito Primário – Solução H 2O + Glicol
Sistema de Expansão IndiretaSistema de Expansão Indireta
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Centrais de Centrais de ÁÁgua Geladagua Gelada
& Termoacumula& Termoacumula ççãoão
““QueimaQueima”” de gelo de gelo
ou ou áágua geladagua gelada
Circuito Primário – Solução H 2O + Glicol
TermoacumulaçãoTermoacumulação
Sistema de Expansão IndiretaSistema de Expansão Indireta
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Ice Banks
Sistema de Expansão IndiretaSistema de Expansão Indireta
TermoacumulaçãoTermoacumulação
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Acumulação externaAos tubos
Ice Balls
Condicionador de ar de janelaO objetivo é atender vários compartimentos, como áreas com subdivisõesinternas. Uma tubulação de ar refrigerado percorre os ambientes. Pode-secombinar várias unidades compacto, possui condensador e evaporador sob omesmo invólucro. O ar externo é sugado através da unidade, onde écondicionado e imediatamente entregue ao ambiente.
Sistema de Expansão DiretaSistema de Expansão Direta
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Mini centrais tipo Multisplit ou VRVSimples, silenciosos e compactos, possuem as suas unidades condensadoras naárea externa da edificação. Possibilita que o controle de temperatura sejaindividualizado por unidade evaporadora (ambiente).
Sistema de Expansão DiretaSistema de Expansão Direta
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Mini centrais tipo Multisplit ou VRV
Motor do ventilador do condensador
Compressor
Linhas de líquido
Carga Carga TérmicaTérmica
Calor Calor RejeitadoRejeitado
23~24°°°°C
Sistema de Expansão DiretaSistema de Expansão Direta
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28
Elemento de expansão(pode estar na condensadora ou na evaporadora)
Aletado docondensador
Ventilador docondensador
Motor do ventilador do condensador
Rotor do evaporador
Aletado doevaporador
Linhas de líquidoe sucção
TérmicaTérmica
35°°°°CFiltro
Centrais compactas do tipo “Self Contained ”
Originalmente desenvolvidos para redes de dutos, são ainda encontrados nomercado em 3 diferentes modelos básicos:
a) Condensador incorporado: análogo a um grande aparelho de janela;
Sistema de Expansão DiretaSistema de Expansão Direta
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b) Com condensador de ar remoto: semelhante às mini centrais;
c) Com condensação de água: requer linha alimentadora de água.
Centrais compactas do tipo “Self Contained ”
Sistema de Expansão DiretaSistema de Expansão Direta
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Bombas de água Bombas de água de condensaçãode condensação