VOCÊ SABE O QUE É REFRIGERAÇÃO?
A refrigeração é considerada um dos processos de utilidades industriais e é definida como o processo de extração de calor de um meio de baixa temperatura, transferindo-o para um dissipador de calor de alta temperatura.
O processo de refrigeração mantém a temperatura da fonte de calor abaixo daquela de seu ambiente enquanto transfere o calor retirado para um dissipador de calor.
Há diversas tecnologias que possibilitam o processo de refrigeração, dentre elas destacam-se a refrigeração por compressão e a refrigeração por absorção. Esta última é detalhada neste artigo.
PRINCÍPIOS DA REFRIGERAÇÃO POR ABSORÇÃO
Os sistemas de refrigeração por absorção mais comuns industrialmente utilizam Amônia ou Brometo de Lítio como fluidos absorventes.
Abordamos aqui, principalmente a refrigeração por absorção por meio da utilização do Brometo de Lítio amplamente utilizada por nossa parceira Thermax Global.
Para entedermos o processo de refrigeração por absorção utilizando o Brometo de Litio (LiBr), precisamos entender as propriedades físico-químicas dos fluidos refrigerante (água) e absorvente (LiBr).
O ponto de ebulição da água é proporcional à pressão. Na pressão atmosférica, a água entra em ebulição a 100C. No entanto, a uma pressão mais baixa, ela ferve em temperatura mais baixa. Por exemplo, a uma pressão absoluta de 6mmHg, o ponto de ebulição de água é de 3,7C.
Para mudar o estado da água de líquido para vapor, ela tem que ser aquecida. O calor é absorvido pela água e sua temperatura aumenta.
No entanto, a temperatura aumenta até que se atinja um ponto onde ela permanece constante e começa a ferver, quer dizer, a água líquida vaporiza-se. Este ponto é chamado de Ponto de Ebulição.
Neste ponto, todo o calor absorvido pela água não altera sua temperatura, somente seu estado. O calor necessário para fazer a água mudar do estado líquido para vapor é chamado Calor Latente de Vaporização. O calor eliminado por um vapor quando se condensa é chamado igualmente de Calor Latente de Condensação.
O Brometo de Lítio (LiBr) é um produto químico similar ao sal comum (NaCl). Ele é solúvel na água e sua solução aquosa tem a propriedade de absorver a água devido a sua afinidade química, ou seja, é hidrófila.
Quando a concentração da solução de LiBr aumenta, sua afinidade com a água aumenta. Também, quando a temperatura da solução de LiBr diminui, sua afinidade com a água aumenta.
Além disso, há uma diferença grande entre a pressão do vapor do LiBr e da água. Isto significa que se aquecermos a solução aquosa de LiBr, a água vaporizará, mas o LiBr permanecerá na solução e tornar-se-á concentrado.
VISÃO GERAL DO CICLO DE ABSORÇÃO
Os sistemas de absorção usam energia térmica para produzir um efeito de refrigeração.
Nestes sistemas, o refrigerante, ou seja, a água, absorve o calor a temperatura e pressão baixas durante a evaporação e libera o calor em temperatura e pressão altas durante a condensação.
Uma solução conhecida como absorvente, ou seja, o Brometo de Lítio, é usada para absorver o refrigerante em forma de vapor depois de sua evaporação em baixa pressão.
Esta solução, contendo o vapor absorvido é aquecida em uma pressão mais elevada. O refrigerante vaporiza-se e a solução é levada para sua concentração original e reutilizada.
Em máquinas de duplo efeito, por exemplo, parte do calor latente de condensação do refrigerante é usado em um gerador de segundo estágio para aumentar a eficiência do ciclo.
Quando o refrigerante passa por uma série de processos como evaporação, absorção, pressurização, vaporização, condensação, compressão e expansão, ele absorve calor de uma fonte de calor de baixa temperatura e o libera em um dissipador de alta temperatura.
Dessa forma, seu estado físico volta ao inicial, onde se diz ter-se completado um ciclo de refrigeração.
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