O ciclo de refrigeração, idealizado por Lord Kelvin no século XIX, também conhecido por desenvolver a escala Kelvin de temperatura absoluta, é um dos ciclos termodinâmicos definidos para modelar o funcionamento de máquinas frigoríficas e bombas de calor. Este, que é um dos sistemas mais utilizados do mundo e presentes em diversos equipamentos, possui um padrão de funcionamento muito peculiar no qual vamos explicar em seguida.
O Ciclo de Refrigeração
Composto basicamente por quatro importantes mecanismos — condensador, evaporador, compressor e válvula de expansão — este ciclo tem uma característica muito interessante em relação a um dos enunciados da 2ª lei da termodinâmica.
O Teorema de Clausius diz, resumidamente, que é impossível, sem equipamento (adição de trabalho), transferir calor de uma fonte fria para uma fonte quente (temperatura superior à fonte fria).
Indo de encontro a Clausius, o ciclo realiza exatamente um fluxo totalmente contrário ao natural — o que conhecemos como funcionamento do ar condicionado, que retira calor do ambiente interno através da evaporadora e transfere ao ambiente externo através da condensadora. Logo, nada seria possível se não fosse por três importantes elementos: compressor, válvula de expansão e fluido refrigerante.
Equipamentos Fundamentais do Ciclo
- Evaporador: responsável por retirar o calor do ambiente através da serpentina.
- Compressor: responsável pela compressão do gás, que ainda frio e com baixa pressão, é comprimido tornando-se um gás de alta pressão.
- Condensador: o calor retirado pela evaporadora é transferido para o exterior através de um trocador, dissipando esse calor e transformando o fluido em líquido a alta pressão.
- Válvula de Expansão: o líquido após passar pela válvula é vaporizado de maneira repentina, tornando o fluido em gás frio a baixa pressão. Após essa etapa o ciclo se repete.
Por fim, muitas vezes não nos damos conta da complexidade de funcionamento dos equipamentos presentes no nosso cotidiano. O ar condicionado é um bom exemplo, pois está presente em inúmeras residências e é responsável pelo conforto térmico de famílias, clientes e trabalhadores em todo mundo.
Texto elaborado por Eng. Celso de Oliveira Kochi – CREA 5070573942
