Aplicações do Processo da Refrigeração

Atualmente a refrigeração vem crescendo muito e ocupando os mais diversos campos, suas aplicações podem ser classificadas dentro das seguintes aplicações: doméstica, comercial, industrial e marítima.

A refrigeração doméstica abrange principalmente a fabricação de refrigeradores de uso doméstico e de freezers. 

A refrigeração comercial abrange os refrigeradores especiais ou de grande porte usados em restaurantes, sorveterias, bares, açougues, laboratórios, etc.

Os equipamentos industriais diferem-se dos comerciais pelo fato de serem maiores em tamanho e têm como característica marcante a necessidade de um operador, são geralmente aplicados em fábricas de gelo, grandes instalações de empacotamento de gêneros alimentícios (carnes, peixes, aves), amadurecimento artificial de frutas, cervejarias, fábricas de laticínios e de processamento de bebidas. 

A refrigeração marítima refere-se à refrigeração a bordo de embarcações e incluindo a refrigeração para barcos de pesca e para embarcações que irão transportar cargas perecíveis.

Como pode-se observar, as aplicações da refrigeração são as mais variadas e o funcionamento deste sistema é de fácil compreensão, a partir da aplicação dos conceitos de calor e trabalho e utilizando-se um fluido refrigerante que é a substância que, circula dentro de um circuito fechado sendo capaz de retirar calor de um meio.

As câmaras frigoríficas de temperatura ao redor de 0°C são amplamente utilizadas para a conservação de gêneros alimentícios frescos por breves períodos de tempo, já as câmaras de baixa temperatura, são caracterizadas por manter no seu interior a temperaturas necessárias para conservar por um maior prazo os produtos congelados.

As câmaras de atmosfera controlada, a temperatura média – alta, são caracterizadas por terem equipamentos aptos a produzir no seu interior atmosferas artificiais para prolongar a conservação de alguns produtos hortifrutigranjeiros, também existem câmaras para o controle do amadurecimento dos produtos hortifrutigranjeiros estas são câmaras de refrigeração a temperatura alta – média, sua estrutura é semelhante a das câmaras de atmosfera controlada.

A refrigeração pode ser definida como todo processo de remoção de calor, ou seja, trata-se de um processo de redução e manutenção de temperatura de um espaço abaixo da temperatura ambiente. Refrigeração significa esfriar constantemente e conservar este frio, para se obter o frio, deve-se extrair o calor do corpo que se quer refrigerar, transferindo-o para outro corpo ou outro local.

O Ciclo de Refrigeração

Na figura abaixo podemos ver um ciclo de compressão simplificado aplicado em sistemas de refrigeração.

Esquema simplificado do ciclo de refrigeração. Fonte: Pirani (UFBA)

 

Processo 1 → 2: Ocorre no compressor, sendo um processo adiabático reversível e, portanto, isentrópico, o refrigerante entra no compressor com a pressão do evaporador e um título igual a 1. O refrigerante é então comprimido até atingir a pressão de condensação e ao sair do compressor está superaquecido a uma temperatura maior que a temperatura de condensação.

Processo 2 → 3: Ocorre no condensador, sendo um processo de rejeição de calor do refrigerante para o meio externo, à pressão constante. Neste processo o fluido refrigerante é resfriado até a temperatura de condensação e, a seguir, condensado.

Processo 3 → 4: Ocorre no dispositivo de expansão, sendo uma expansão irreversível a entalpia constante, observe que o processo é irreversível e, portanto, a entropia do refrigerante na saída do dispositivo de expansão será maior que a entropia do refrigerante na sua entrada.

Processo 4 → 1: Ocorre no evaporador, sendo um processo de transferência de calor a pressão constante, é importante lembrar que o calor transferido ao refrigerante no evaporador não modifica a temperatura do refrigerante, mas somente muda o seu título.

 

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