O condensador é um trocador de calor responsável por dissipar o calor do fluido refrigerante de um sistema de refrigeração.
Nesse processo, o fluido refrigerante cede calor latente para o ambiente externo, fazendo com que a substância mude de estado físico, de vapor para líquido.
Um dos condensadores mais utilizados em sistema de refrigeração e condicionadores dear são os do tipo aletado. Eles são formados por tubos de cobre, ferro ou alumínio em formato de serpentina, por onde circulam o fluido refrigerante.
Entre as tubulações, temos as aletas, que criam uma restrição à passagem do ar, fazendo com que o ar tenha mais contato com as tubulações, aumentando a eficiência da troca de calor entre o ar e o fluido refrigerante.
- Conselho dos Técnicos Industriais elege 1ª diretoria em 22/6
- Temperatura estável é fundamental para conservação de sangue
- Como definir a qualidade do ar ideal em ambientes internos
Ainda falando dos condensadores aletados, temos dois tipos comumente usados: o trocador de calor de ar forçado, o qual possui um ventilador que força a passagem do ar pelo condensador; e o trocador de calor de ar natural por convecção, no qual a troca de calor acontece de maneira natural com o ar externo – este modelo é muito utilizado em refrigeradores e bebedouros, entre outros equipamentos.
Outro tipo de condensador bem utilizado em sistemas de refrigeração e climatização são os condensadores a água, em que a água circula por um trocador de calor, a fim de trocar energia térmica com o fluido refrigerante, sem entrar em contato diretamente com a substância.
Dimensionamento de condensadores a ar
Conforme esclarecido anteriormente, o condensador é responsável por rejeitar o calor do fluido refrigerante.
Portanto, para selecioná-lo, é necessário que saibamos o calor total absorvido pela substância. Para isso, é importante fazer esse cálculo: calor latente no evaporador + calor sensível na linha sucção + calor de rejeição do compressor = calor rejeitado no condensador.
Então, devemos considerar todo calor absorvido pelo fluido refrigerante para dimensionamos o condensador. Alguns projetistas consideram uma folga de 15% a mais em relação à carga térmica no tamanho do condensador para compensar eventuais elevações de carga térmica.
Outro fator importante para o selecionamento dos condensadores a ar é a altitude. Em lugares altos, o ar rarefeito afeta a troca de calor. Por isso, nos catálogos dos fabricantes, há um fator de correção para casos assim.
Ainda temos que levar em consideração a quantidade de aletas por polegadas em lugares onde temos um nível de sujidade maior. Nesses casos, é importante projetar um condensador com maior espaço entre as aletas para evitar bloqueios por sujeiras.
A temperatura de condensação é definida através do delta do condensador e temperatura externa. Nos condensadores, existe o diferencial térmico (delta), que é a diferença entre a temperatura de condensação e a temperatura do ar externo, que pode variar de fabricante para fabricante.
A título de exemplo, vamos adotar um delta de 10 K para um determinado condensador e um ambiente externo com 35 ºC (situação mais crítica do ano).
Para esse caso, a temperatura de condensação terá de ficar 10 ºC a mais que a temperatura do ar externo. Portanto, a temperatura de condensação terá de ser 45 ºC, isso por causa do delta do condensador existente nos trocadores de calor.
Normalmente, os deltas são de 10 K, mas eles podem variar de acordo com o projeto. A norma da Ashare para aplicação dos deltas estabelece as seguintes temperaturas:
- De 5 °C até 8 °C para sistemas de congelados
- De 8 °C até 11 °C para sistemas de resfriados
- De 14 °C até 17 °C para sistemas de ar condicionado
Enfim, é muito importante o selecionamento adequado do condensador para o bom funcionamento do sistema de refrigeração e climatização. Afinal de contas, um equipamento mal dimensionado pode consumir muita energia e não rejeitar calor suficientemente.