A refrigeração tem uma importância fundamental tanto para a humanidade quanto para a indústria e isso é algo que já sabemos.
O armazenamento de produtos acabados antes da sua distribuição e a conservação de alimentos frescos são essenciais e são exemplos de atividades que não seriam possíveis caso a refrigeração não estivesse presente.
O mesmo serve para a indústria farmacêutica na conservação de medicamentos e vacinas, em hospitais e clínicas para armazenamento de amostras biológicas, em setores industriais para a produção de materiais eletrônicos, entre outros.
O que eu quero dizer, é que os exemplos de aplicação da refrigeração são tantos que poderíamos fazer um texto só abordando este assunto.
Mas o que de fato é interessante e não paramos para notar, é a complexidade de funcionamento do sistema de refrigeração.
Afinal, como as grandezas físicas (temperatura, pressão, velocidade, entre outros) são controladas ao longo de todos os equipamentos do sistema?
Com este sentimento de dúvida, decidimos trazer à tona a explicação de um componente que pode parecer ser bem específico do sistema de refrigeração e que influencia fortemente no controle de uma grandeza física muito importante para o processo.
Este equipamento é a bóia de expansão e o que ele controla, você vai saber logo, logo, pois este é o assunto do texto de hoje.
Que tal aprender o que é e para o que serve este componente tão importante no contexto de refrigeração?
Contents
O que é a refrigeração
Que tal começarmos do básico, como a definição da refrigeração?
A refrigeração, como o próprio nome já diz, é uma técnica utilizada para resfriar um ambiente ou um material específico.
A refrigeração, além de ser muito importante para a segurança e armazenamento de diversos produtos de consumo, é um processo essencial para a indústria e impacta diretamente na qualidade de vida e no desenvolvimento sustentável.
Nada disso é novidade, não é mesmo? Afinal de contas, temos contato direto com o uso da refrigeração nas geladeiras, freezers de chão ou de frigoríficos e supermercados, entre outros.
Quais os equipamentos que compõem o sistema de refrigeração
Agora chegou o momento de pelo menos termos a ideia do quão complexo é um sistema de refrigeração, através da apresentação dos equipamentos que a compõem.
Conhecê-los não é o que causa a impressão de complexidade, mas sim imaginar a interação entre os equipamentos e o controle das suas variáveis de processo para que as necessidades de processo sejam atendidas.
- Compressor: move o fluido refrigerante ao longo do sistema, além de comprimir esse fluido;
- Evaporador: absorve o calor do ambiente que vai ser refrigerado e, também, é onde o fluido refrigerante evapora.
- Condensador: recebe o fluido refrigerante após a sua compressão (no compressor) e resfria este fluido, de modo que esteja em condições de ser reutilizado;
- Válvula de expansão: controla a quantidade de fluido que entra no evaporador;
- Sensor e controlador de temperatura: o sensor faz a leitura da temperatura, envia a informação para o controlador, o qual compara a temperatura configurada com a medida e a ajusta, de acordo com a sua preferência.
Além disso, temos isoladores térmicos, filtros, tubulações, entre outros.
Consegue imaginar o quão engenhoso é este sistema, desde o dimensionamento, cálculo de variáveis, simulações computacionais, até mesmo na escolha dos equipamentos?
Se você quiser saber, com mais detalhes, o funcionamento dos equipamentos que compõem o sistema de refrigeração, é só clicar aqui para ser encaminhado para um artigo um pouco mais indicado, porém descomplicado e de fácil compreensão.
O que é a bóia de expansão
A bóia de expansão é um componente importantíssimo para o sistema de refrigeração, visto que esse componente define uma importante condição de entrada do fluido refrigerante no evaporador: a quantidade.
Como já foi dito, o evaporador é a parte do sistema responsável por refrigerar o ambiente em questão.
E para que esse local seja refrigerado de acordo com a temperatura ajustada no painel do refrigerador, é preciso que a bóia de expansão entre em ação.
É isso mesmo, a bóia de expansão evita que problemas como o superaquecimento e sub-resfriamento do refrigerante aconteçam.
Como a bóia de expansão funciona
Apesar da bóia de expansão parecer ser um componente específico e inserido no sistema de refrigeração, saiba que a bóia de expansão é, sim, um componente, mas que carrega um conjunto de outros componentes consigo.
Em outras palavras, a bóia de expansão é composta por:
- Câmara de expansão: conectada ao evaporador e contém um orifício de passagem do fluido refrigerante. Além disso, carrega a mistura de líquido e vapor refrigerante;
- Agulha: conhecida como válvula agulha, controla a pressão no interior da câmara de expansão, que abre ou fecha de acordo com o aumento ou diminuição da pressão no evaporador;
Capilar: componente bem pequeno e estreito que conecta a válvula agulha à câmara de expansão; - Conexões: simplesmente conecta a bóia de expansão ao restante do sistema de refrigeração.
E como a bóia de expansão funciona?
Resumidamente, a bóia funciona com base no princípio de flutuação, isto é, de variação de abertura e fechamento da agulha de acordo com a mudança da pressão no evaporador.
Então, se a pressão no evaporador aumenta, a pressão na câmara de expansão também aumenta e a agulha se fecha, diminuindo o fluxo de líquido refrigerante;
O que podemos deduzir com toda essa informação?
Bom, se fossemos resumir tudo o que foi dito em relação ao seu funcionamento, diríamos que a bóia de expansão garante que a quantidade adequada de líquido refrigerante seja fornecida ao evaporador.
Com isso, a bóia consegue manter a temperatura desejada no ambiente a ser refrigerado.
Além disso, vale salientar que os materiais que compõem todos esses componentes, vão variar de acordo com o modelo utilizado.
Por exemplo, enquanto a câmara de expansão pode ser feita de latão, aço inoxidável ou alumínio, para a resistência ao desgaste e corrosão, a agulha pode ser feita de bronze, aço inoxidável ou outros materiais com boa durabilidade e resistência à corrosão.
Já o capilar, pode ser feito de cobre, visto que é um bom condutor de calor e possui boa resistência à corrosão, enquanto as conexões também podem ser de latão ou cobre, dependendo do tipo de conexão e da aplicação.
Visto toda a estrutura da bóia, podemos concluir que a mesma deve ser bem dimensionada para cada aplicação, de modo que os fatores como carga térmica do ambiente, pressão do sistema e tipo de refrigerante utilizado sejam levados em consideração.
Você tem interesse em adquirir uma bóia de expansão para o seu sistema de ar condicionado, refrigeração e congelamento? Temos um modelo especial para você:
