É inevitável que sistemas de refrigeração que operam com temperaturas de sucção saturadas abaixo de zero acabem sofrendo acúmulo de gelo nos tubos e aletas do evaporador. O gelo serve como um isolante entre o calor a ser transferido do ambiente e o refrigerante, resultando em uma redução na eficiência do evaporador. Portanto, os fabricantes de equipamentos devem empregar certas técnicas para remover periodicamente esse gelo da superfície da serpentina. Os métodos de degelo podem incluir, mas não estão limitados a, degelo fora do ciclo ou a ar, elétrico e a gás (que serão abordados na Parte II da edição de março). Além disso, modificações nesses esquemas básicos de degelo adicionam mais uma camada de complexidade para a equipe de serviço de campo. Quando configurados corretamente, todos os métodos alcançarão o mesmo resultado desejado de derreter o acúmulo de gelo. Se o ciclo de degelo não for configurado corretamente, os degelos incompletos resultantes (e a redução na eficiência do evaporador) podem causar temperaturas mais altas do que o desejado no ambiente refrigerado, problemas de refluxo de refrigerante ou acúmulo de óleo.
Por exemplo, uma vitrine típica de carnes que mantém uma temperatura do produto de 0°C pode ter temperaturas de saída de ar de aproximadamente 2°C e uma temperatura de evaporador saturado de 6°C. Mesmo sendo uma aplicação de temperatura média, onde a temperatura do produto está acima de 0°C, os tubos e aletas do evaporador estarão a uma temperatura abaixo de 0°C, criando assim um acúmulo de gelo. O degelo fora do ciclo é mais comum em aplicações de temperatura média; no entanto, não é incomum ver degelo a gás ou elétrico nessas aplicações.
degelo por refrigeração
Figura 1 Acúmulo de gelo
DESCONGELAR FORA DO CICLO
Um degelo fora do ciclo é exatamente o que parece; o degelo é realizado simplesmente desligando o ciclo de refrigeração, impedindo a entrada de refrigerante no evaporador. Mesmo que o evaporador esteja operando abaixo de 0°C, a temperatura do ar no espaço refrigerado está acima de 0°C. Com o ciclo de refrigeração desligado, permitir que o ar no espaço refrigerado continue a circular através do tubo/aletas do evaporador aumentará a temperatura da superfície do evaporador, derretendo o gelo. Além disso, a infiltração normal de ar no espaço refrigerado fará com que a temperatura do ar aumente, auxiliando ainda mais no ciclo de degelo. Em aplicações onde a temperatura do ar no espaço refrigerado é normalmente acima de 0°C, o degelo fora do ciclo prova ser um meio eficaz para derreter o acúmulo de gelo e é o método mais comum de degelo em aplicações de temperatura média.
Quando um degelo fora do ciclo é iniciado, o fluxo de refrigerante é impedido de entrar na serpentina do evaporador usando um dos seguintes métodos: use um relógio de tempo de degelo para desligar o compressor (unidade de compressor único) ou desligue a válvula solenoide da linha de líquido do sistema iniciando um ciclo de bombeamento (unidade de compressor único ou rack de compressor multiplex) ou desligue a válvula solenoide de líquido e o regulador da linha de sucção em um rack multiplex.
degelo por refrigeração
Figura 2 Diagrama típico de fiação de degelo/bombeamento
Figura 2 Diagrama típico de fiação de degelo/bombeamento
Observe que, em uma aplicação com um único compressor, onde o relógio de degelo inicia um ciclo de bombeamento, a válvula solenoide da linha de líquido é imediatamente desenergizada. O compressor continuará a operar, bombeando refrigerante do lado de baixa pressão do sistema para o reservatório de líquido. O compressor desligará o ciclo quando a pressão de sucção cair para o ponto de ajuste de corte para o controle de baixa pressão.
Em um rack de compressor multiplex, o relógio de tempo normalmente desliga a energia da válvula solenoide da linha de líquido e do regulador de sucção. Isso mantém um volume de refrigerante no evaporador. À medida que a temperatura do evaporador aumenta, o volume de refrigerante no evaporador também sofre um aumento de temperatura, atuando como um dissipador de calor para auxiliar no aumento da temperatura da superfície do evaporador.
Nenhuma outra fonte de calor ou energia é necessária para um degelo em ciclo desligado. O sistema retornará ao modo de refrigeração somente após atingir um limite de tempo ou temperatura. Esse limite para uma aplicação de temperatura média será em torno de 48°F ou 60 minutos de tempo desligado. Esse processo é repetido até quatro vezes por dia, dependendo das recomendações do fabricante da vitrine (ou evaporador W/I).
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DESCONGELAR ELÉTRICO
Embora seja mais comum em aplicações de baixa temperatura, o degelo elétrico também pode ser usado em aplicações de média temperatura. Em aplicações de baixa temperatura, o degelo fora do ciclo não é prático, visto que o ar no ambiente refrigerado está abaixo de 0°C. Portanto, além de desligar o ciclo de refrigeração, uma fonte externa de calor é necessária para elevar a temperatura do evaporador. O degelo elétrico é um método que utiliza uma fonte externa de calor para derreter o gelo acumulado.
Uma ou mais barras de aquecimento por resistência são inseridas ao longo do evaporador. Quando o relógio de tempo de degelo inicia um ciclo de degelo elétrico, várias coisas acontecem simultaneamente:
(1) Um interruptor normalmente fechado no relógio de degelo, que fornece energia aos motores dos ventiladores do evaporador, será aberto. Este circuito pode alimentar diretamente os motores dos ventiladores do evaporador ou as bobinas de retenção dos contatores individuais dos motores dos ventiladores do evaporador. Isso desligará os motores dos ventiladores do evaporador, permitindo que o calor gerado pelos aquecedores de degelo se concentre apenas na superfície do evaporador, em vez de ser transferido para o ar que seria circulado pelos ventiladores.
(2) Outra chave normalmente fechada no relógio de degelo, que fornece energia ao solenoide da linha de líquido (e ao regulador da linha de sucção, se houver), abrirá. Isso fechará a válvula solenoide da linha de líquido (e ao regulador de sucção, se houver), impedindo o fluxo de refrigerante para o evaporador.
(3) Um interruptor normalmente aberto no relógio de tempo de degelo fechará. Isso fornecerá energia diretamente aos aquecedores de degelo (aplicações menores de aquecedores de degelo de baixa amperagem) ou fornecerá energia à bobina de retenção do aquecedor de degelo. Alguns relógios de tempo possuem contatores integrados com amperagens mais altas, capazes de fornecer energia diretamente aos aquecedores de degelo, eliminando a necessidade de um contator separado para o aquecedor de degelo.
degelo por refrigeração
Figura 3 Configuração do aquecedor elétrico, término do degelo e atraso do ventilador
O degelo elétrico proporciona um degelo mais positivo do que o ciclo desligado, com durações mais curtas. Mais uma vez, o ciclo de degelo terminará no horário ou na temperatura. Após o término do degelo, pode haver um tempo de gotejamento; um curto período de tempo que permitirá que o gelo derretido escorra da superfície do evaporador para a bandeja de drenagem. Além disso, os motores do ventilador do evaporador serão atrasados para reiniciar por um curto período de tempo após o início do ciclo de refrigeração. Isso garante que qualquer umidade ainda presente na superfície do evaporador não seja soprada para o espaço refrigerado. Em vez disso, ela congelará e permanecerá na superfície do evaporador. O atraso do ventilador também minimiza a quantidade de ar quente que circula no espaço refrigerado após o término do degelo. O atraso do ventilador pode ser realizado por um controle de temperatura (termostato ou klixon) ou por um atraso de tempo.
O degelo elétrico é um método relativamente simples para descongelar em aplicações onde o ciclo desligado não é prático. A eletricidade é aplicada, o calor é gerado e o gelo derrete do evaporador. No entanto, em comparação com o degelo em ciclo desligado, o degelo elétrico apresenta alguns aspectos negativos: como uma despesa única, deve-se considerar o custo inicial adicional de hastes de aquecimento, contatores adicionais, relés e interruptores de retardo, juntamente com a mão de obra e os materiais extras necessários para a fiação de campo. Além disso, deve-se mencionar o custo contínuo de eletricidade adicional. A necessidade de uma fonte de energia externa para alimentar os aquecedores de degelo resulta em uma perda líquida de energia em comparação com o ciclo desligado.
Então, é isso para os métodos de ciclo desligado, descongelamento a ar e descongelamento elétrico. Na edição de março, analisaremos o descongelamento a gás em detalhes.
Data de publicação: 18 de fevereiro de 2025