Sistema de Ar Condicionado

Sistema de Ar Condicionado

 

Neste artigo será abordado de forma resumida, o sistema de ar condicionado convencional que pode ser encontrado em veículos ligeiros comerciais e de passageiros. 

 

O artigo será dividido em duas partes, neste segmento será explicada a função geral do sistema e a importância de cada um dos componentes que o constitui. Na segunda parte do artigo, serão apresentados os principais tipos de gás refrigerante que podem ser encontrados nas viaturas, a diferença entre cada um deles e a relação entre o tipo de refrigerante utilizado e o meio ambiente.

 

O objetivo principal do ar condicionado é o de regular a temperatura, fluxo de ar e humidade dentro do habitáculo de uma viatura, proporcionando um ambiente mais agradável aos utilizadores da mesma, independentemente das condições exteriores. Na Figura 1 é apresentada de forma esquemática, um circuito de ar condicionado.

 

Figura 1 - Sistema de Ar Condicionado

 

Através da análise da Figura 1, verifica-se que o sistema de ar condicionado é um sistema fechado. Ocorrem trocas de calor/energia entre o fluído refrigerante e o exterior, no entanto se não existirem fugas no sistema, não se perde gás refrigerante.

 

Os principais componentes do sistema de ar condicionado são:

 

Compressor (Figura 1) 

 

  • Tem a função de bombear e fazer circular o gás refrigerante dentro do circuito de refrigeração. É o componente que faz elevar a pressão ao gás refrigerante. Nesta zona do circuito a pressão e temperatura são de sensivelmente 14 bar e 65 ºC.

 

  • Os compressores mais comuns utilizados em veículos, são do tipo axial.

 

  • Em sistemas convencionais, o motor do veículo é responsável por colocar o compressor em funcionamento, através de uma correia dentada e polie. O acionamento do compressor pode ser realizado com recurso a uma embraiagem eletromagnética ou controlado por um sinal de onda quadrada, PWM, nas gerações mais recentes.

 

  • Existem viaturas que possuem compressores elétricos, que funcionam com sistemas de 48v ou alta tensão.

 

Condensador (Figura 1) 

 

  • O condensador é um permutador de calor com o objetivo de arrefecer o fluído que circula no seu interior.

 

  • O gás refrigerante entra no condensador a alta pressão e temperatura, vindo do compressor, onde é arrefecido até se transformar em estado líquido.

 

  • O gás refrigerante é arrefecido devido ao ar que atravessa as alhetas do condensador, proveniente da deslocação da viatura e/ou do seu ventilador.

 

  • O líquido refrigerante sai do condensador em estado líquido, a alta pressão (14 bar) e menor temperatura (baixa cerca 10 ºC).

 

Filtro/Secador (Figura 1) 

 

  • O secador tem como principal função remover a água do líquido de refrigeração e reter impurezas presentes no mesmo.

 

Válvula de expansão (Figura 1) 

 

  • É na válvula de expansão que se dá a troca entre a parte da alta pressão e a baixa pressão do sistema de ar condicionado. A válvula de expansão permite a expansão (perda de pressão do fluído) e regula a quantidade de líquido de refrigeração que entra no evaporador.

 

Evaporador (Figura 1) 

 

  • O evaporador encontra-se normalmente localizado no habitáculo, na zona da consola central ou perto dos pés do passageiro.

 

  • O evaporador é também um permutador de calor, mas em vez dissipar calor (como o radiador do motor ou condensador) tem o objetivo de o absorver.

 

  • O líquido refrigerante entra no evaporador a baixa pressão e baixa temperatura, perto dos 0ºC. A energia do ar do habitáculo é suficiente para transformar o líquido de refrigeração em gás novamente devido ao seu baixo ponto de ebulição.

 

  • A passagem de fase de líquido para gás absorve uma grande quantidade de temperatura arrefecendo o ar que é depois ventilado para o habitáculo do veículo à temperatura desejada.

 

  • O evaporador apresenta a pressão e temperatura mais baixa do sistema, podendo chegar 1,2 bar e -7ºC.

 

Após sair do evaporador, na forma gasosa o gás de refrigeração vai novamente para o compressor e é repetido o ciclo.

 

Este é o funcionamento geral do sistema de ar condicionado e a função de cada um dos seus principais componentes.

 

Se pretende compreender o motivo da alteração do gás refrigerante utilizado nos sistemas de ar condicionado ao longo do tempo, as implicações que essas alterações têm nos sistemas e a sua importância para o meio ambiente, não perca a continuação deste artigo brevemente...