Os sistemas de refrigeração utilizam fluidos refrigerantes como fluidos de trabalho, e estes geralmente se apresentam em dois estados: líquido e gasoso. Hoje, abordaremos os conhecimentos relevantes sobre os fluidos refrigerantes líquidos.
1. O fluido refrigerante é líquido ou gasoso?
Os fluidos refrigerantes podem ser divididos em 3 categorias: fluidos refrigerantes de componente único, fluidos refrigerantes mistos não azeotrópicos e fluidos refrigerantes mistos azeotrópicos.
A composição da substância refrigerante de uso único não se altera, seja ela gasosa ou líquida, portanto, o estado gasoso pode ser utilizado durante o carregamento do refrigerante.
Embora a composição do refrigerante azeotrópico seja diferente, como o ponto de ebulição é o mesmo, a composição do gás e do líquido também é a mesma, portanto o gás pode ser carregado;
Devido aos diferentes pontos de ebulição dos refrigerantes não azeotrópicos, os refrigerantes líquidos e gasosos têm composições diferentes. Se refrigerantes gasosos forem adicionados, a composição dos refrigerantes adicionados será diferente. Por exemplo, se apenas um determinado refrigerante gasoso for adicionado, então apenas o refrigerante líquido poderá ser adicionado.
Ou seja, os refrigerantes não azeotrópicos devem ser adicionados com líquido, e todos os refrigerantes não azeotrópicos começam com R4. Este tipo de líquido é adicionado. Os refrigerantes não azeotrópicos comuns são: R40, R401A, R403B, R404A, R406A, R407A, R407B, R407C, R408A, R409A, R410A, R41A.
Quanto a outros refrigerantes comuns, como R134a, R22, R23, R290, R32, R500 e R600a, a composição do refrigerante não será afetada pela adição de gás ou líquido, sendo, portanto, conveniente.
Ao adicionar refrigerante, devemos prestar atenção ao seguinte:
(1) Observe as bolhas no visor;
(2) Medir pressão alta e baixa;
(3) Meça a corrente do compressor;
(4) Pese a injeção.
Além disso, é importante observar e enfatizar que:
Os refrigerantes não azeotrópicos devem ser adicionados no estado líquido. Por exemplo, o refrigerante R410A tem a seguinte composição:
R32 (difluorometano): 50%;
R125 (pentafluoroetano): 50%;
Como os pontos de ebulição do R32 e do R125 são diferentes, quando o cilindro de refrigerante R410A é deixado em repouso, a diferença entre os pontos de ebulição do R32 e do R125 inevitavelmente leva à vaporização do refrigerante gasoso na parte superior do cilindro. A composição, portanto, não é de 50% R32 + 50% R125, pois o ponto de ebulição do R32 é baixo, tornando muito provável que a parte superior do refrigerante seja composta principalmente de R32.
Portanto, se for adicionado um refrigerante gasoso, o refrigerante adicionado não será o R410A, mas sim o R32.
Em segundo lugar, os problemas comuns dos refrigerantes líquidos.
1. Migração de refrigerante líquido
A migração do fluido refrigerante refere-se ao acúmulo de fluido refrigerante líquido no cárter do compressor quando este é desligado. Enquanto a temperatura dentro do compressor for menor que a temperatura dentro do evaporador, a diferença de pressão entre o compressor e o evaporador fará com que o fluido refrigerante se desloque para um local mais frio. Esse fenômeno é mais provável de ocorrer em invernos rigorosos. No entanto, em condicionadores de ar e bombas de calor, quando a unidade condensadora está distante do compressor, a migração pode ocorrer mesmo em temperaturas elevadas.
Uma vez que o sistema é desligado, se não for ligado dentro de algumas horas, mesmo que não haja diferença de pressão, o fenômeno de migração pode ocorrer devido à atração do fluido refrigerante no cárter pelo fluido refrigerante.
Se o excesso de líquido refrigerante migrar para o cárter do compressor, ocorrerá um severo fenômeno de impacto de líquido quando o compressor for ligado, resultando em várias falhas, como ruptura da placa da válvula, danos ao pistão, falha do rolamento e erosão do rolamento (o refrigerante remove o óleo dos rolamentos).
2. Transbordamento de refrigerante líquido
Quando a válvula de expansão falha, ou o ventilador do evaporador falha ou está obstruído pelo filtro de ar, o fluido refrigerante transborda do evaporador e entra no compressor através do tubo de sucção, na forma líquida em vez de vapor. Quando a unidade está em funcionamento, devido ao transbordamento do fluido refrigerante, as peças móveis do compressor sofrem desgaste e a pressão do óleo diminui, fazendo com que o dispositivo de segurança de pressão de óleo atue, causando, consequentemente, perda de óleo no cárter. Nesse caso, se a máquina for desligada, ocorrerá rapidamente o fenômeno de migração do fluido refrigerante, resultando em golpe de aríete na partida.
3. Golpe líquido
Quando ocorre o golpe de aríete, ouve-se um som metálico de impacto vindo do interior do compressor, que pode ser acompanhado por vibrações violentas. O golpe de aríete pode causar ruptura de válvulas, danos à junta do cabeçote do compressor, quebra de bielas, quebra do virabrequim e danos a outros tipos de compressores. O golpe de aríete ocorre quando o fluido refrigerante migra para o cárter e reinicia. Em algumas unidades, devido à estrutura da tubulação ou à localização dos componentes, o fluido refrigerante se acumula no tubo de sucção ou no evaporador durante o desligamento da unidade e entra no compressor como líquido puro e em alta velocidade quando a unidade é ligada. A velocidade e a inércia do golpe de aríete são suficientes para anular qualquer proteção contra golpe de aríete integrada ao compressor.
4. Acionamento do dispositivo de controle de segurança hidráulica
Em unidades de baixa temperatura, após o período de degelo, o dispositivo de segurança de controle de pressão de óleo frequentemente entra em ação devido ao transbordamento de fluido refrigerante. Muitos sistemas são projetados para permitir que o fluido refrigerante se condense no evaporador e na linha de sucção durante o degelo, fluindo em seguida para o cárter do compressor na partida, causando uma queda na pressão do óleo e, consequentemente, acionando o dispositivo de segurança de pressão de óleo.
Ocasionalmente, uma ou duas ações do dispositivo de segurança de controle de pressão de óleo não terão um impacto sério no compressor, mas repetidas vezes sem condições adequadas de lubrificação causarão a falha do compressor. O dispositivo de segurança de controle de pressão de óleo é frequentemente considerado uma falha menor pelo operador, mas é um aviso de que o compressor está funcionando há mais de dois minutos sem lubrificação e que medidas corretivas precisam ser implementadas em tempo hábil.
3. Soluções para o problema dos refrigerantes líquidos
Um compressor bem projetado e eficiente para refrigeração, ar condicionado e bombas de calor é essencialmente uma bomba de vapor que só consegue lidar com uma determinada quantidade de fluido refrigerante e óleo refrigerante. Para projetar um compressor capaz de lidar com uma quantidade maior de fluido refrigerante e óleo refrigerante, é necessário considerar uma combinação de fatores como tamanho, peso, capacidade de refrigeração, eficiência, ruído e custo. Além dos fatores de projeto, a quantidade de fluido refrigerante que um compressor pode lidar é fixa e sua capacidade depende dos seguintes fatores: volume do cárter, carga de óleo refrigerante, tipo de sistema e controles, e condições normais de operação.
Com o aumento da carga de refrigerante, aumenta também o risco potencial para o compressor. As causas dos danos podem ser geralmente atribuídas aos seguintes pontos:
(1) Carga excessiva de refrigerante.
(2) O evaporador está congelado.
(3) O filtro do evaporador está sujo e bloqueado.
(4) O ventilador ou motor do ventilador do evaporador falha.
(5) Seleção capilar incorreta.
(6) A seleção ou o ajuste da válvula de expansão está incorreto.
(7) Migração de refrigerante.
1. Migração de refrigerante líquido
A migração do fluido refrigerante refere-se ao acúmulo de fluido refrigerante líquido no cárter do compressor quando este é desligado. Enquanto a temperatura dentro do compressor for menor que a temperatura dentro do evaporador, a diferença de pressão entre o compressor e o evaporador fará com que o fluido refrigerante se desloque para um local mais frio. Esse fenômeno é mais provável de ocorrer em invernos rigorosos. No entanto, em condicionadores de ar e bombas de calor, quando a unidade condensadora está distante do compressor, a migração pode ocorrer mesmo em temperaturas elevadas.
Uma vez que o sistema é desligado, se não for ligado dentro de algumas horas, mesmo que não haja diferença de pressão, o fenômeno de migração pode ocorrer devido à atração do fluido refrigerante no cárter pelo fluido refrigerante.
Se o excesso de líquido refrigerante migrar para o cárter do compressor, ocorrerá um severo fenômeno de impacto de líquido quando o compressor for ligado, resultando em várias falhas, como ruptura da placa da válvula, danos ao pistão, falha do rolamento e erosão do rolamento (o refrigerante remove o óleo dos rolamentos).
2. Transbordamento de refrigerante líquido
Quando a válvula de expansão falha, ou o ventilador do evaporador falha ou está obstruído pelo filtro de ar, o fluido refrigerante transborda do evaporador e entra no compressor através do tubo de sucção, na forma líquida em vez de vapor. Quando a unidade está em funcionamento, devido ao transbordamento do fluido refrigerante, as peças móveis do compressor sofrem desgaste e a pressão do óleo diminui, fazendo com que o dispositivo de segurança de pressão de óleo atue, causando, consequentemente, perda de óleo no cárter. Nesse caso, se a máquina for desligada, ocorrerá rapidamente o fenômeno de migração do fluido refrigerante, resultando em golpe de aríete na partida.
3. Golpe líquido
Quando ocorre o golpe de aríete, ouve-se um som metálico de impacto vindo do interior do compressor, que pode ser acompanhado por vibrações violentas. O golpe de aríete pode causar ruptura de válvulas, danos à junta do cabeçote do compressor, quebra de bielas, quebra do virabrequim e danos a outros tipos de compressores. O golpe de aríete ocorre quando o fluido refrigerante migra para o cárter e reinicia. Em algumas unidades, devido à estrutura da tubulação ou à localização dos componentes, o fluido refrigerante se acumula no tubo de sucção ou no evaporador durante o desligamento da unidade e entra no compressor como líquido puro e em alta velocidade quando a unidade é ligada. A velocidade e a inércia do golpe de aríete são suficientes para anular qualquer proteção contra golpe de aríete integrada ao compressor.
4. Acionamento do dispositivo de controle de segurança hidráulica
Em unidades de baixa temperatura, após o período de degelo, o dispositivo de segurança de controle de pressão de óleo frequentemente entra em ação devido ao transbordamento de fluido refrigerante. Muitos sistemas são projetados para permitir que o fluido refrigerante se condense no evaporador e na linha de sucção durante o degelo, fluindo em seguida para o cárter do compressor na partida, causando uma queda na pressão do óleo e, consequentemente, acionando o dispositivo de segurança de pressão de óleo.
Ocasionalmente, uma ou duas ações do dispositivo de segurança de controle de pressão de óleo não terão um impacto sério no compressor, mas repetidas vezes sem condições adequadas de lubrificação causarão a falha do compressor. O dispositivo de segurança de controle de pressão de óleo é frequentemente considerado uma falha menor pelo operador, mas é um aviso de que o compressor está funcionando há mais de dois minutos sem lubrificação e que medidas corretivas precisam ser implementadas em tempo hábil.
3. Soluções para o problema dos refrigerantes líquidos
Um compressor bem projetado e eficiente para refrigeração, ar condicionado e bombas de calor é essencialmente uma bomba de vapor que só consegue lidar com uma determinada quantidade de fluido refrigerante e óleo refrigerante. Para projetar um compressor capaz de lidar com uma quantidade maior de fluido refrigerante e óleo refrigerante, é necessário considerar uma combinação de fatores como tamanho, peso, capacidade de refrigeração, eficiência, ruído e custo. Além dos fatores de projeto, a quantidade de fluido refrigerante que um compressor pode lidar é fixa e sua capacidade depende dos seguintes fatores: volume do cárter, carga de óleo refrigerante, tipo de sistema e controles, e condições normais de operação.
Com o aumento da carga de refrigerante, aumenta também o risco potencial para o compressor. As causas dos danos podem ser geralmente atribuídas aos seguintes pontos:
(1) Carga excessiva de refrigerante.
(2) O evaporador está congelado.
(3) O filtro do evaporador está sujo e bloqueado.
(4) O ventilador ou motor do ventilador do evaporador falha.
(5) Seleção capilar incorreta.
(6) A seleção ou o ajuste da válvula de expansão está incorreto.
(7) Migração de refrigerante.
Data da publicação: 31 de maio de 2022
