Que Condensador refrigerado a ar de refrigeração Na verdade faz
A condensador refrigerado a ar de refrigeração é o componente que rejeita o calor do refrigerante de volta para o ar circundante, convertendo o gás refrigerante comprimido quente de volta em um líquido antes de passar para a válvula de expansão e o evaporador. À medida que o ar ambiente é aspirado ou forçado através da serpentina com aletas, ele retira o calor do refrigerante que flui em seu interior, fazendo com que o gás se condense. Muitos projetos levam o processo um pouco mais longe com um estágio de subresfriamento, resfriando o refrigerante líquido alguns graus abaixo de seu ponto de condensação para evitar a formação de bolhas de vapor na linha de líquido, o que melhora a eficiência e estabilidade geral do sistema.
Os componentes principais que trabalham juntos neste processo são a bobina com aletas (normalmente tubos de cobre ou alumínio, dispostos em padrões de serpentina ou bobina para maximizar a área de superfície), o ventilador (axial ou centrífugo, dependendo dos requisitos de fluxo de ar) e as aletas que aumentam drasticamente a área de superfície disponível para troca de calor sem aumentar significativamente a área ocupada pela unidade.
Configurações de rascunho forçado vs. rascunho induzido
A maioria dos condensadores resfriados a ar de refrigeração são construídos em um dos dois arranjos de ventiladores, e a escolha afeta o desempenho e o local onde a unidade pode ser instalada. Em uma configuração de tiragem forçada, o ventilador fica no lado da entrada de ar e empurra o ar através da serpentina, o que tende a produzir uma taxa de transferência de calor mais alta e é frequentemente preferido em aplicações de alta temperatura ambiente. Em uma configuração de tiragem induzida, o ventilador é posicionado no lado de descarga e puxa o ar através da serpentina, o que normalmente distribui o fluxo de ar de maneira mais uniforme pela face da serpentina e pode reduzir o risco de recirculação de ar quente de volta para a entrada.
| Configuração | Posição do ventilador | Vantagem Típica |
|---|---|---|
| Rascunho forçado | Lado de entrada de ar | Maior transferência de calor, adequada para alto calor ambiente |
| Calado induzido | Lado de descarga de ar | Distribuição mais uniforme do fluxo de ar em toda a bobina |
Comparação dos dois arranjos de ventiladores primários usados no projeto do condensador resfriado a ar.
O dimensionamento começa com o calor total da rejeição, não apenas com Btuh
Ao contrário de evaporadores, compressores e dispositivos de medição, que são selecionados diretamente da capacidade de refrigeração do sistema (Btuh), um condensador refrigerado a ar de refrigeração deve ser dimensionado em torno do calor total de rejeição (THR) – a energia térmica combinada absorvida pelo evaporador mais o calor adicional de compressão adicionado pelo compressor. Ignorar esta etapa e dimensionar um condensador exclusivamente fora da capacidade nominal do evaporador é uma fonte comum de sistemas subdimensionados que lutam para manter a pressão durante condições ambientais de pico.
Uma vez estabelecida a THR, a diferença de temperatura de projeto (TD) — a temperatura de condensação de projeto menos a temperatura ambiente de projeto — determina qual modelo de condensador na tabela de seleção do fabricante realmente se adapta à aplicação. Instalações em altitudes mais elevadas requerem um fator de correção adicional aplicado ao valor da THR, uma vez que o ar mais rarefeito em altitude reduz a capacidade de rejeição de calor para uma determinada taxa de fluxo de ar.
Por que a temperatura ambiente tem um efeito descomunal no desempenho
A capacidade de rejeição de calor de um condensador está diretamente ligada à diferença de temperatura entre a serpentina e o ar circundante. À medida que a temperatura ambiente aumenta, esse diferencial diminui e o condensador tem de trabalhar mais – funcionando a uma pressão de condensação mais elevada – para rejeitar a mesma quantidade de calor. Esta é a razão pela qual os sistemas que funcionam bem na primavera ou no outono podem ter dificuldade para manter a temperatura nos dias mais quentes do verão, mesmo sem a presença de falhas mecânicas; o condensador simplesmente tem menos força motriz térmica para trabalhar.
- A limpeza da bobina afeta diretamente o fluxo de ar e a transferência de calor – o acúmulo de poeira e detritos nas aletas é uma das causas mais comuns e mais evitáveis de capacidade reduzida
- Os ventiladores de velocidade variável ajustam a rotação com base na demanda de resfriamento em tempo real e na temperatura ambiente, reduzindo o uso de energia e o ruído durante períodos em que a capacidade total não é necessária
- O espaço adequado ao redor da unidade evita que o ar quente de descarga recircule de volta para a entrada, o que, de outra forma, aumenta a temperatura ambiente efetiva que o condensador vê
Correspondência do tipo de condensador ao ambiente de aplicação
Condensadores de serpentina aletada padrão, usando tubos de cobre ou alumínio, cobrem a maioria das necessidades gerais de refrigeração e ar condicionado, onde o espaço e o custo são os principais fatores. Para sistemas comerciais e industriais maiores, os condensadores de ventilador duplo operando em paralelo aumentam o fluxo de ar total e a capacidade de troca de calor sem exigir um ventilador único proporcionalmente maior, o que também ajuda a gerenciar os níveis de ruído em espaços ocupados.
O ambiente também desempenha um papel significativo na seleção de materiais. Condensadores refrigerados a ar para refrigeração de nível marítimo, construídos com aletas de aço inoxidável ou alumínio revestido com epóxi, são especificados para navios, plataformas offshore e instalações costeiras, onde a exposição ao sal, de outra forma, corroeria as aletas de alumínio padrão dentro de algumas estações. Em ambientes de alta umidade, as aletas com revestimento hidrofílico ajudam a evitar o acúmulo de água e o acúmulo de gelo, que de outra forma restringiriam o fluxo de ar e reduziriam a capacidade ao longo do tempo.
