O que você precisa saber sobre Câmara Frigorífica

Uma das aplicações mais importantes da área da refrigeração, é a câmara frigorífica. Além de explicar as características específicas do armazenamento refrigerado, também explicaremos o “como” e o “porquê”. Este artigo é baseada em vários módulos de aprendizado sobre essa matéria. Eles são adequados para qualquer tipo de público, desde iniciantes até especialistas em refrigeração.

Tipos de câmaras frigoríficas

Os sistemas de refrigeração para câmaras frigoríficas estão disponíveis, por exemplo, como dispositivos de encaixe. Tal dispositivo combina o compressor e os registros (evaporador e condensador) em uma única carcaça. É utilizado principalmente para câmaras frigoríficas com um volume inferior a 30 m3 e apenas uma zona de temperatura. O clipe da unidade pode ser instalado na câmara frigorífica ou próximo a ela. As unidades Clip-on consistem em 1 compressor, 1 condensador e 1 evaporador cada.

Outra opção disponível para câmaras frigoríficas é a unidade de condensação remota. Este projeto consiste em uma unidade de condensação que é conectada ao evaporador por dutos. O evaporador é normalmente instalado no teto da câmara frigorífica e equipado com um ou mais ventiladores que permitem a circulação do ar na câmara frigorífica. Este tipo de câmara frigorífica é adequado para uso em edifícios e também ao ar livre. As câmaras frigoríficas com unidade de condensação remota consistem em 1 compressor, 1 condensador e 1 evaporador cada. 

A unidade de condensação OPTYMA PLUS ™ destina-se, por exemplo, a câmaras frigoríficas deste tipo. Grandes usuários, como supermercados ou armazéns centrais, usam sistemas de refrigeração centralizados com vários compressores, que são instalados como uma rede de compressores. Essas plantas podem ser instaladas separadamente das câmaras frigoríficas reais e são conectadas às câmaras frigoríficas individuais por meio de tubos. Reguladores de refrigeração podem ser implantados para controle de válvula solenóide a fim de regular cada evaporador individualmente. Um pacote de compressor consiste em vários compressores, 1 condensador, várias câmaras frigoríficas e, geralmente, vários armários de refrigeração ou vitrines.

Função de regulação de temperatura

A função de regulação da temperatura é realizada principalmente por um controlador de refrigeração na câmara frigorífica. Um regulador de refrigeração sempre precisa, no mínimo, de um sensor de controle na versão padrão. Este sensor mede a temperatura ambiente para uso em uma câmara fria normal. Por este motivo, o sensor é normalmente posicionado de forma a absorver a temperatura proveniente do fluxo de ar de retorno que conduz ao evaporador. 

O resultado é então exibido e processado pelo regulador de refrigeração como um valor real. Este valor real é sempre comparado com o ponto de ajuste do regulador de refrigeração. O ponto de ajuste pode ser determinado arbitrariamente no regulador. Além do ponto de ajuste, uma diferença (histerese) também pode ser determinada. A soma do ponto de ajuste e a diferença dá o valor de comutação superior, enquanto o próprio ponto de ajuste representa o valor de comutação inferior do controle de temperatura. 

Quando o valor superior de comutação é atingido, o resfriamento (o compressor ou a válvula solenóide) é ligado e quando a temperatura do ponto de ajuste é atingida é desligado novamente. É assim que a temperatura ambiente é sempre mantida na mesma faixa. Esta função de controle de temperatura pode ser vista como a função básica mais importante do controlador de refrigeração.

Zonas de armazenamento refrigerado

As condições que devem ser garantidas em uma câmara frigorífica dependem dos tipos de produtos aí armazenados. A temperatura exigida no respectivo frigorífico pode também depender do período de armazenamento previsto, bem como da questão de saber se um produto fresco deve ser aí armazenado e posteriormente congelado. 

As câmaras frigoríficas ou congeladores mais comuns são câmaras frigoríficas. A temperatura de evaporação em tais câmaras frigoríficas varia entre – 10ºC e 0ºC. O tipo de regulação utilizada depende do tipo de produto a armazenar e da qualidade pretendida. O tipo de utilização (MBP / LBP) e o volume da câmara frigorífica / congelador são frequentemente utilizados como regra geral, para efetuar um cálculo simplificado do aporte de calor que entra pelas paredes e, consequentemente, da capacidade de refrigeração. Este cálculo é suficiente na maioria dos casos. 

As entradas de calor estão associadas à temperatura ambiente, superfície da parede e troca de ar. Um cálculo mais preciso pode ser obtido, levando em consideração as propriedades dos alimentos e analisando todas as cargas térmicas. Esses fatores devem ser individualmente incorporados no cálculo dos freezers / câmaras frigoríficas.

Válvulas de expansão termostáticas ou eletrônicas

Circuitos de refrigeração simples podem ser usados ​​para câmaras frigoríficas. Os circuitos de refrigeração simples são econômicos e não complicados, no entanto, eles apresentam algumas desvantagens, por exemplo, o risco de secar os produtos armazenados, que não estão embalados ou cobertos. 

As válvulas de expansão termostática são instaladas como válvulas de injeção na maioria das câmaras frigoríficas. Um controlador eletrônico de superaquecimento oferece várias vantagens para quem está procurando uma solução melhor. O evaporador deve estar sempre cheio de refrigerante para um uso ideal. Mesmo no caso de fortes flutuações de capacidade (ou seja, cargas parciais), a quantidade de refrigerante que deve ser injetada pode ser dosada com precisão. Isso é feito transmitindo prontamente o superaquecimento atual no evaporador – usando um transmissor de pressão e um sensor de temperatura muito sensível – para o regulador eletrônico. 

O regulador agora pode tomar medidas para atingir o superaquecimento ideal. Esta regulação adaptativa da injeção de refrigerante leva ao uso ideal do evaporador e, portanto, às pressões de evaporação mais altas possíveis que são viáveis ​​nesta planta específica. No entanto, isso não significa apenas uma redução na conta de luz para o usuário. Devido às menores diferenças de temperatura entre a evaporação e a temperatura ambiente, há uma redução da desumidificação do ar da sala e com ele menos ressecamento fora do refrigerado. 

A mesma configuração significa que, por exemplo, vegetais, que são armazenados em uma sala com um evaporador com regulagem de válvula de expansão eletrônica, permanecem visualmente apresentáveis ​​e adequados à venda por um período mais longo do que as válvulas de expansão termostáticas. Além disso, os produtos refrigerados secam menos. Se o projeto do evaporador for um pouco pequeno demais, um evaporador maior permite melhorar ainda mais as condições com os efeitos “temperatura de evaporação mais alta” e “menos desumidificação”.

Descongelando

O gelo se acumula na superfície de um refrigerador de ar se sua temperatura for igual ou inferior a 0 ° C. A geada que se acumula no evaporador pode surgir em diferentes formas, ou seja, como neve (neve pulverulenta ou flocos de neve), como gelo sólido ou em qualquer outra forma intermediária, respectivamente.

O gelo é causado pela retirada de água das mercadorias e também da umidade atmosférica (ar que flui pelo refrigerador). Por descongelação entende-se a remoção do gelo que se acumulou na superfície do evaporador. O descongelamento pode ser realizado alimentando-se calor gerado eletricamente, gás quente / frio no lado de alta pressão, ar quente saindo da câmara fria ou água quente, respectivamente, meios de aquecimento combinados.

O descongelamento pode ajudar a prevenir o acúmulo excessivo de gelo nas superfícies de refrigeração, o que se reflete em uma boa transferência de calor e um ótimo funcionamento da planta. Além disso, o descongelamento regular proporciona uma circulação de ar desobstruída, pelo que o desempenho do refrigerador de ar melhora.

A frequência e a duração do descongelamento dependem, entre outras coisas, dos produtos armazenados e do seu teor de umidade, bem como da troca de ar e da umidade. Quantas vezes por dia a porta da câmara frigorífica é aberta ou alguém entra na sala também desempenha um papel importante. A câmara frigorífica deve ser descongelada com a freqüência necessária e, sobretudo, em tempo hábil. Se o período de degelo for muito curto e nem todo o gelo derreter, ainda mais gelo se acumulará com o tempo. 

O tipo de degelo é tão importante quanto o tempo / frequência de degelo. Existem três métodos de descongelação habituais. Circulação de ar (descongelamento na câmara frigorífica), descongelação elétrica e a gás quente. A descongelação natural (circulação do ar) com a ajuda do ar é possível se a temperatura do frigorífico for superior a + 4 ° C. O resfriamento da câmara frigorífica é interrompido, mas o ventilador continua a funcionar. Este processo pode demorar mais do que os outros métodos de descongelação, no entanto, a descongelação também pode ser acelerada aumentando a temperatura. Este processo é energeticamente vantajoso, uma vez que nenhum calor adicional é produzido, o qual deve ser removido da câmara fria novamente mais tarde. 

O degelo elétrico é o mais comum e ao mesmo tempo um método simples de degelo para câmaras frigoríficas. O refrigerador de ar só precisa ser instalado com aquecedores elétricos e conectado a cabos elétricos. Este tende a ser um método de descongelamento mais caro do ponto de vista energético porque consome muita energia. Por outro lado, o degelo elétrico pode ser bem controlado e representa talvez a única opção de degelo viável. O degelo pode ser iniciado com relógio em tempo real, intervalos de tempo ou manualmente e finalizado de acordo com uma temperatura pré-definida ou após um determinado período de tempo. 

O terceiro método de degelo, ou seja, degelo a gás quente, envolve o gás sendo desviado do lado de alta pressão da instalação de refrigeração para ser usado para o degelo. Em princípio, a energia é economizada através do método de degelo a gás quente. No entanto, o degelo a gás quente é um método de degelo relativamente complicado e é usado principalmente em grandes instalações com vários evaporadores. Os evaporadores podem funcionar ao mesmo tempo que o refrigerador de ar que deve ser descongelado, descongelando alternadamente. Mais válvulas são necessárias para o degelo a gás quente e o sistema de controle também é mais complicado do que os outros métodos comuns de degelo. No descongelamento a gás quente, é altamente recomendável que um separador de líquido seja incorporado, a fim de proteger o compressor. Um regulador de pressão também pode proteger o compressor da alta pressão de sucção. O degelo a gás frio também pode ser uma alternativa ao degelo a gás quente. Isso envolve simplesmente a extração do refrigerante de alta pressão da cúpula de sucção em vez de diretamente da linha de gás quente. 

No entanto, não é apenas o método de descongelação que é importante; os custos de energia podem ser reduzidos pulando uma operação de degelo, especialmente se não for necessária. Pular a cada cinco processos de degelo já é uma grande vantagem energética. É muito importante que a planta seja descongelada apenas nos horários programados. Se não for este o caso, o descongelamento pode ser iniciado em momentos desfavoráveis ​​(por exemplo, ao aguardar a entrega da mercadoria). A instalação de um regulador de refrigeração com descongelamento a pedido pode reflectir-se positivamente, por si só, na factura de electricidade do utilizador.

Conclusão

Existem alguns pontos que devem ser levados em consideração ao projetar, montar e usar câmaras frigoríficas – aprendemos mais sobre isso nessas duas edições com “o que você precisa saber sobre refrigeração”. O comissionamento cuidadoso e a manutenção regular garantem que a planta funcione perfeitamente e que a energia não seja desperdiçada desnecessariamente. Melhorias de energia também são possíveis para as plantas existentes, adaptando-se válvulas de expansão eletrônicas e reguladores de refrigeração para degelo sob demanda.

Fonte: Danfoss

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