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Pressões de trabalho dos gases refrigerantes nos sistemas domésticos

Em um circuito de refrigeração, o mesmo fluido refrigerante pode trabalhar com diferentes pressões e temperaturas. Essa variação de condições permite que o refrigerante mude de estado físico: de líquido para gasoso e de gasoso para líquido.  

O papel da pressão de trabalho no circuito de refrigeração

  Os fluidos refrigerantes se caracterizam por evaporarem a baixas pressões (baixas temperaturas) e condensarem a altas pressões (altas temperaturas). Com essas mudanças, o fluido refrigerante retira o calor de dentro do sistema de refrigeração (evaporador) e libera para o ambiente externo (condensador), completando assim o ciclo de refrigeração. Para manter a diferença de pressão entre a região de alta e a de baixa, entram em cena dois importantes componentes: o elemento de controle e o compressor. O elemento de controle pode ser o tubo capilar ou a válvula de expansão. Ele é responsável por manter a diferença de pressão entre o condensador (alta pressão) e o evaporador (baixa pressão). Ao criar uma resistência à circulação do fluido, o elemento de controle faz com que o refrigerante, vindo do condensador, passe de líquido aquecido a alta pressão para líquido resfriado a baixa pressão, indo em direção ao evaporador. No evaporador, ambiente de baixa pressão, o fluido passa do estado líquido para o estado gasoso, absorvendo calor do ambiente interno nesse processo. Ao sair do evaporador, o fluido refrigerante é succionado pelo compressor. Então, o compressor comprime o gás, aumentando pressão e elevando a temperatura do fluido. Após isso, o refrigerante é bombeado para o condensador. No condensador, o fluido sob alta pressão libera o calor para o ambiente e transforma-se em líquido. Então, o fluido passa pelo filtro secador e segue para o elemento de controle, dando continuidade ao ciclo. Clique aqui e veja na prática como funciona um circuito de refrigeração.  

Fluidos têm pressões de trabalho específicas

  Cada fluido refrigerante possui pressões específicas de trabalho. Os refrigeradores mais modernos possuem fluido R600a e as pressões de trabalho desse refrigerante são muito diferentes do R134a. Por esse motivo, é importante estar alerta na hora de fazer uma carga de gás, evitando carga em excesso. Pressões do R600a são menores que as do R134a. Esse é o principal fator de dúvidas dos refrigeristas.  

Por que o R600a é o fluido refrigerante que substitui o R134a? O primeiro motivo está associado às características termodinâmicas e físicas dos dois fluidos refrigerantes. No processo de compressão, o R600a alcança um nível de eficiência maior do que o R134a. Isso significa que o compressor se torna mais eficiente energeticamente. Além disso, o fluido refrigerante R134a é sintético e não é facilmente decomposto no meio ambiente. Já o R600a é um refrigerante natural. Por esse motivo, quando é liberado no meio ambiente ele rapidamente se torna água e gás carbônico, causando impacto mínimo no aquecimento global. Se comparado com o R600a, o R134a possui impacto 476 vezes maior sobre o aquecimento global. Em outras palavras, isso quer dizer que cada 1 kg de R134a no meio ambiente (quantidade de fluido para sete refrigeradores domésticos) equivale a 476 kg de R600a (quantidade de fluido para 7933 refrigeradores domésticos). Por não ter cloro na sua composição, o R600a também não causa dano nenhum na destruição da camada de ozônio. Clique aqui e entenda mais sobre esse assunto.

 

O que considerar ao fazer a carga de gás

  Entender o comportamento e pressões de trabalho dos fluidos R134a e R600a é essencial para fazer manutenções em sistemas de refrigeração domésticos. Abaixo, confira uma tabela com a diferença entre a temperatura de evaporação e a pressão para esses gases: tabela Perceba que o gás R134a trabalha com uma pressão de evaporação maior do que o R600a. Outra questão importante é que eles também são utilizados em uma carga muito diferente para o mesmo equipamento. Para um refrigerador doméstico, o R600a utiliza de 40% a 45% da mesma carga de gás, se comparado com o R134a. Isso quer dizer que temos dois fatores determinantes que devem ser considerados: a pressão de operação do R600a é mais baixa e a quantidade em massa do fluido refrigerante também é menor. Por isso, na hora de fazer a carga de gás para o R600a ou R134a, o refrigerista precisa seguir o peso indicado na etiqueta do refrigerador e utilizar uma balança de precisão. Conforme apresentado na tabela, no manômetro o R600a apresenta pressões de baixa negativas e sempre em patamares menores do que se está acostumado a usar com R134a. Essa é uma característica de trabalho do R600a frente ao R134a que deve ser interpretada como normal.

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