Termodinâmica Aplicada a um refrigerador

UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE
MESTRADO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
GESTÃO E INOVAÇÃO TÉCNOLÓGICA

TERMODINÂMICA APLICADA A UM
REFRIGERADOR DOMÉSTICO

ANDREIA BOTEGA NOGARI
IZABEL CRISTINA CELESKI
JORGE RODRIGO GIORDAN

ABRIL / 2014
SUMÁRIO

RESUMO 3
1. CONTEXTO HISTÓRICO 5
2. O DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DE UM REFRIGERADOR DOMÉSTICO 8
2.1 COMPRESSOR 8
2.2 CONDENSADOR 13
2.3 EVAPORADORES 15
2.4 DISPOSITIVOS DE EXPANSÃO E TROCADOR DE CALOR INTERNO 17
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS 20

RESUMO

Um refrigerador doméstico é uma máquina composta basicamente de um fluido refrigerante que é forçado a percorrer um circuito tubular contendo, em regiões distintas, um compressor, um condensador, um tubo capilar (ou uma válvula de expansão) e um evaporador.
O fluido refrigerante deve possuir características especiais como, por exemplo, baixa temperatura de vaporização (ou de condensação) com um valor grande para o calor latente correspondente e, ainda, deve requerer pressões relativamente baixas para passar do estado gasoso ao estado líquido, mesmo à temperatura ambiente.
O compressor é uma bomba de sucção acionada por um motor elétrico, que retira fluido refrigerante do ramo da tubulação que o antecede, baixando sua pressão, e injeta esse fluido refrigerante no ramo da tubulação que o sucede, aumentando sua pressão. Assim, o compressor impulsiona o fluido refrigerante através do circuito tubular.
O condensador é constituído por um longo tubo em forma de serpentina com um conjunto de varetas metálicas, formando uma grade radiadora, e está colocado por fora e por trás do refrigerador. Ao entrar e sair do compressor, o fluido refrigerante se apresenta no estado gasoso e no condensador, tanto pelo efeito do aumento de pressão causado pelo compressor quanto pelo efeito da perda de energia na forma de calor para o meio ambiente, o fluido refrigerante passa