É muito difícil entender tudo no mundo. E ser um profissional em todas as áreas da ciência e tecnologia é quase impossível. No entanto, em serviço, para fins educacionais, ou simplesmente para aumentar nossa própria consciência, precisamos obter rapidamente o máximo de informações sobre algum dispositivo ou processo, de forma fácil e acessível para não profissionais. Para esses fins, existem os chamados “manuais dummies”, ou seja, para quem precisa entender rapidamente o que está em jogo e como funciona. Vamos analisar uma instrução semelhante e considerar o princípio de operação de um chiller (para manequins).
O que é isso
Um chiller (ou uma máquina de refrigeração de outra forma) é uma unidade para criar frio artificial e transferi-lo para o refrigerante apropriado. Como tal, como regra, a água comum age, com menos frequência - salmouras (soluçõessais em água). A etimologia da palavra refere-se ao idioma inglês, ao verbo chill (inglês) - esfriar, e ao substantivo formado a partir dele chiller (inglês) - refrigerador. O chiller pode ser de dois tipos diferentes. Existe um chiller de compressão e absorção de vapor. O princípio de funcionamento de cada um deles é significativamente diferente.
Sempre Legal
A principal tarefa de qualquer unidade de refrigeração é obter frio em condições artificiais, ou seja, onde não pode ser feito devido à natureza (free-cooling). É claro que não será difícil resfriar a água no inverno, com um sinal negativo profundo na rua. Mas o que fazer no verão, quando a temperatura ambiente é muito mais alta do que precisamos? É aqui que entra um chiller. Seu princípio de operação é baseado no uso de meios especiais criados por certas substâncias (refrigerantes). Eles têm a capacidade de receber calor de outro meio (ou seja, resfriá-lo) durante a fervura, transferi-lo e liberá-lo para outro meio durante a condensação. Durante a operação do ciclo de refrigeração, tais refrigerantes mudam seu estado de fase (agregado) de líquido para gasoso e vice-versa.
Trocadores de calor
Qualquer máquina de refrigeração pode ser condicionalmente dividida em duas zonas: baixa e alta pressão. Independentemente do tipo, qualquer chiller sempre terá dois trocadores de calor: um evaporador na zona de baixa pressão e um condensador na zona de alta pressão. Sem esses dois componentes do sistema, o chiller não poderá operar. PrincípioA operação de tais trocadores de calor é baseada na condutividade térmica (condução), ou seja, na transferência de calor de um meio para outro através de uma parede que separa esses dois meios. O evaporador da máquina de refrigeração devolve o frio gerado ao sistema para o consumidor, e o condensador despeja o calor removido no ambiente ou o envia para recuperação (aquecimento da primeira etapa de abastecimento de água quente, piso radiante, etc.).
Como funciona
Considere um resfriador de compressão de vapor padrão. O princípio de operação de tal máquina de refrigeração é teoricamente baseado no ciclo de Carnot. O compressor pressuriza o gás ao mesmo tempo que aumenta sua temperatura. O gás quente sob alta pressão é alimentado no condensador, onde participa do processo de troca de calor com outro meio a uma temperatura mais baixa. Como regra, é água (salmoura) ou ar. Aqui, o gás condensa em um líquido, durante o qual o excesso de calor é liberado, dado ao refrigerante e, assim, removido do consumidor. Além disso, o líquido entra no dispositivo de estrangulamento, onde a pressão no sistema diminui com uma queda de temperatura correspondente. Depois disso, o líquido parcialmente fervido na válvula de expansão (válvula de expansão térmica) entra diretamente no evaporador, que também é parte importante do sistema chiller-fan coil. O princípio de funcionamento de um evaporador é semelhante ao de um condensador. Aqui, a troca de calor ocorre entre o refrigerante (que transporta o frio para o ventiloconvector) e o refrigerante, que começa a ferver e, ao mesmo tempo, recebe calor de outro meio. Depoiso gás do evaporador entra no compressor e o ciclo se repete.
Refrigerador de absorção
A operação de um compressor em um ciclo de compressão de vapor requer uma quantidade significativa de eletricidade. No entanto, já existem equipamentos disponíveis para evitar esses gastos. Considere o princípio de operação de um chiller de absorção. Em vez de um compressor, é usado um sistema de pressurização à base de absorvente usando uma fonte de calor externa. Essa fonte pode ser vapor quente, água quente ou energia térmica da queima de gás ou outro combustível. Esta energia é utilizada para rectificar ou evaporar o absorvente, durante o qual a pressão do refrigerante aumenta e é alimentada no condensador. Além disso, o ciclo funciona de forma semelhante ao ciclo de compressão de vapor e, após o evaporador, o refrigerante gasoso é alimentado ao trocador de calor-absorvente, onde é misturado com o absorvente. O absorvente utilizado é amônia (em chillers água-amônia) ou brometo de lítio (brometo de lítio ABCM).
Chiller-Fan Coil System
O princípio de funcionamento baseia-se na preparação do ar em trocadores de calor especiais, fechos, unidades ventiloconvectoras (das palavras fan (inglês) - fan e coil - coil), que são instaladas em dutos de ar antes de sua distribuição direta para as instalações atendidas. As vantagens de tais sistemas sobre o ar condicionado central é que diferentes parâmetros de ar podem ser mantidos em cada sala.(temperatura, umidade, mobilidade), dependendo da finalidade da sala e do cálculo do equilíbrio térmico. E embora o ar da unidade de alimentação seja às vezes passado por fechos para seu processamento final, ou seja, assim como no sistema "chiller-fan coil", o princípio de funcionamento dos sistemas descritos é visivelmente diferente.
