Refrigeração Eng. Mecânica Universidade de Santa Cruz do Sul.

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1 Refrigeração Eng. Mecânica Universidade de Santa Cruz do Sul

2 1. O HISTÓRICO DA REFRIGERAÇÃO
A utilização da refrigeração vem desde os tempos antigos. Por exemplo a civilização chinesa, que muito tempo antes de Cristo, usava o gelo natural (colhido nas superfícies dos rios e lagos congelados e conservado em poços cobertos com palha) com a finalidade de conservar o chá que consumiam. As civilizações gregas e romanas também aproveitavam o gelo colhido no alto das montanhas, a custo do braço escravo, para o preparo de bebidas e alimentos gelados.

3 Já a civilização egípcia, que devido a sua situação geográfica e ao clima de seu país, não dispunham de gelo natural, refrescavam a água por evaporação, usando vasos de barro. O barro, sendo poroso, deixa passar um pouco da água contida no seu interior, a evaporação desta para o ambiente faz baixar a temperatura do sistema. Posteriormente descobriu-se que dissolvendo nitrato de sódio em água abaixa a temperatura da mistura. Os métodos mais antigos de produção do frio faziam uso do gelo natural ou de misturas de sal e neve. Alguns tipos de bactérias são responsáveis pela putrefação dos alimentos. A reprodução das bactérias pode ser impedida em muitos casos ou pelo menos limitada pela aplicação do frio, isto é, baixando suficientemente a temperatura do ambiente em que os mesmos proliferam. Essas conclusões provocaram, no século XVIII, uma grande expansão da indústria do gelo, que até então se mostrava incipiente.

4 Antigamente para conservar alimentos era utilizado o modo da salgação ou defumação por exemplo. A utilização do gelo e da refrigeração permitiu conservar os alimentos por muito mais tempo. Apesar dos benefícios, existiam bastantes problemas em relação ao gelo, os maiores deles eram armazenar o gelo, transportar ele, e fazer a distribuição regular, pois nessa época o gelo era extraído de meios naturais, consequentemente a distribuição dependia da natureza, o armazenamento era muito difícil e o transporte era deficiente. Em 1834, Jakob Perkins inventou o primeiro sistema mecânico que gerava gelo por meio de um compressor, liberando o homem da dependência da natureza.

5 Apesar das melhorias feitas nas maquinas, elas não eram muito utilizadas, pois era crença que o gelo criado pelo homem era prejudicial a saúde. Foram criadas carroças para transportar o gelo, mas mesmo assim o transporte ainda era deficiente.

6 A utilização do gelo natural fez com que no inicio do sec XIX fosse criado as primeiras geladeiras.
O funcionamento da geladeira era simples, tinha varias repartições, e emcima de todas ficava uma pedra grande de gelo. A diferença de densidade do ar quente e frio fazia com que o interior do recipiente ficasse inteiro com mesma temperatura. Mas ela tinha um grande problema, o gelo necessitava ser trocado quase todos os dias.

7 No inicio do sec. XX surgiu a energia, lampiões foram trocados por lâmpadas elétricas. Novas tecnologias surgiram nessa época. Entre elas começa a surgir as primeiras geladeiras domésticas, em Sua aceitação foi mínima, pois as mesmas eram constituídas de um sistema manual também, exigindo muito esforço e atenção constante e com rendimento muito baixo. Em 1918 surgi a primeira geladeira domestica automática, com funcionamento elétrico. Foi fabricada pela Kelvinator Company, dos Estados Unidos.

8 2.Processos de Refrigeração
Define-se a refrigeração como, qualquer processo de remoção de calor que atinja uma temperatura abaixo da temperatura do ambiente. O calor se propaga, de um local de alta temperatura para um de baixa temperatura. Então, é necessário um bom isolamento térmico. Em qualquer processo de refrigeração, a substância empregada como absorvente de calor é chamada de refrigerante. Os processos de refrigeraçao podem ser classificados como sensíveis ou latentes. As formas de refrigeração mais comuns são a refrigeração com gelo e a refrigeração mecânica por compressor elétrico.

9 2.1 Refrigeraçao com gelo. Antigamente era a única forma eficaz de refrigeração, e predominava por todo o planeta. Eficaz e bem simples, o gelo ficava na parte superior da caixa térmica ( com o interior isolado ), e a diferença de densidade do ar quente e do ar frio junto com a ação da gravidade fazia com que o ar circulasse dentro da câmara, baixando a temperatura interna. Veja abaixo algumas vantagens e algumas desvantagens desse modo de refrigeração : Vantagens: Evita a desidratação de produtos não embalados; Mantém a aparência de produtos não embalados; O gelo é muito usado na refrigeração de vegetais, peixes e carnes, etc. Desvantagens: Temperatura mínima limitada a 0oC; Necessidade de constante reposição; Eliminação da á água de degelo; Dificuldade de controle da razão de troca de calor

10 2.2 Refrigeração mecânica por compressor elétrico.
A base do sistema de refrigeração mecânica é a capacidade dos líquidos absorverem grandes quantidades de calor quando evaporam. O sistema funciona em duas partes, compressão do refrigerante e descompressão do mesmo. Quando comprimido refrigerante libera calor pelo condensador. Logo após ele passa por um controlador de fluxo, o refrigerante se expande, e absorve o calor novamente por meio de um evaporador. De modo mais simples o condensador libera calor do lado de fora do ambiente que vai ser refrigerado, o evaporador retira o calor do local a ser refrigerado.

11 Com a necessidade de sempre manter o sistema de refrigeração livre de umidade é necessário a instalação de um filtro secador, impedindo que haja o congelamento da interno dos canos.

12 3. Classificação de aplicações de sistemas de refrigeração.
São dividas em seis categorias gerais: Refrigeração doméstica Refrigeração Marítima e de transporte Refrigeração comercial Condicionamento de ar de conforto Refrigeração industrial Condicionamento de ar industrial

13 Existem diferença entre os tipos de refrigeração citados.
Alguns exemplos das diferenças: Locais de aplicação; Temperaturas geradas pelo processo de refrigeração; Produtos utilizados na fabricação das máquinas de refrigeração; Apesar das formas de aplicações diferenciadas, dos diversos tipos de necessidade e de consumidores, o processo de refrigeração é o mesmo.