Refrigeração I – Manual de Apoio ao Ensino e à Profissão (Fundamentos)

Sinopse

A refrigeração, normalmente conhecida como a arte de produzir frio artificialmente, é um “vetor” da ciência termodinâmica, que trata do transporte do calor entre meios a temperaturas distintas.

Apesar dos processos básicos associados às máquinas de produção de frio não terem sofrido grandes alterações ao longo dos tempos, as questões climáticas e energéticas têm vindo ultimamente a influenciar a indústria da refrigeração. A alteração dos fluidos frigoríficos, destruidores da camada de ozono e com elevado efeito de estufa, bem como a redução energética associada à maquinaria usada nas instalações de frio, são dois aspetos que têm marcado este setor, o que obriga a uma constante atualização técnica. Com aplicações em toda a indústria, a refrigeração tem o seu forte uso no setor alimentar, na congelação e conservação dos alimentos e no ar condicionado, para satisfazer as necessidades de conforto térmico do ser humano.

Direcionado para o frio alimentar, este documento estruturado em doze capítulos, segue temas que abrangem os conteúdos programáticos do ensino profissional, universitário e regulamentos comunitários
para cursos de gases fluorados destinados a profissionais que manuseiam as instalações frigoríficas.

Índice

1. CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA FÍSICA E REFRIGERAÇÃO BÁSICA
1.1. INTRODUÇÃO
1.2. BREVE HISTÓRIA DA REFRIGERAÇÃO
1.3. PRINCÍPIOS DA FÍSICA
1.3.1. Grandezas e unidades
1.3.2. Estados da matéria, calor sensível e latente
1.3.3. Processos/Transformações em Gases
1.4. PRINCÍPIOS DA TERMODINÂMICA
1.4.1. 1ª Lei da termodinâmica
1.4.2. 2ª Lei da termodinâmica
1.4.3. Ciclo de Carnot
1.5. TÓPICOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR
1.5.1. Descrição
1.5.2. Condução unidimensional estacionaria
1.5.3. Convecção
1.5.4. Radiação
1.5.5. Convecção e radiação combinadas
1.5.6. Diferença de temperaturas média logarítmica, ?Tln
1.5.7. Variação da temperatura nas tubagens
1.5.8. Condução transiente em sólidos
1.6. PRINCÍPIOS DA REFRIGERAÇÃO
1.6.1. Produção básica do frio
1.6.2. Diagrama de Mollier, P-h
1.6.3. Ciclos em instalações frigoríficas
1.6.4. Noções de controlo em instalações frigoríficas
1.7. PRINCÍPIOS DA PSICROMETRIA
1.7.1. Descrição
1.7.2. Ar atmosférico
1.7.3. Pressão ar seco e vapor de água
1.7.4. Parâmetros do ar húmido
1.7.5. Diagrama psicrométrico
1.7.6. Processos psicrométricos

2. MÁQUINAS DE FRIO
2.1. INTRODUÇÃO
2.2. MÁQUINAS DE FRIO DOMÉSTICO E COMERCIAL (PEQUENA POTÊNCIA)
2.2.1. Descrição
2.2.2. Tipos e classificações
2.2.3. Frigoríficos e arcas
2.2.4. Abatedores de temperatura
2.2.5. Armário, bancadas frigoríficas
2.2.6. Máquinas de gelo
2.3. VITRINAS E MÓVEIS FRIGORÍFICOS
2.3.1. Descrição
2.3.2. Tipos e classificações
2.3.3. Constituição básica
2.3.4. Processos de produção do frio
2.3.5. Parâmetros dos móveis frigoríficos
2.4. CÂMARAS FRIGORÍFICAS
2.4.1. Descrição
2.4.2. Constituição básica de uma câmara frigorífica pré fabricada
2.4.3. Tipos de classificações
2.4.4. Arrumos, circulação e infiltrações do ar pré-fabricada
2.4.5. Princípios de dimensionamento
2.5. CÂMARAS PARA ATMOSFERA CONTROLADA
2.5.1. Descrição
2.5.2. Estrutura das camaras
2.5.3. Sistema e Equipamentos de atmosfera
2.5.4. Operações e controlos
2.6. SECADORES
2.6.1. Descrição
2.6.2. Secadores de enchidos e presuntos
2.6.3. Secadores de bacalhau
2.7. TÚNEIS DE ARREFECIMENTO E CONGELAÇÃO
2.7.1. Descrição
2.7.2. Tipos e Classificações
2.7.3. Túneis a ar
2.7.4. Túneis de embalagens
2.7.5.Túneis imersão sal Moura e placas
2.7.6. Túneis criogénicos e criomecânicos
2.8. FRIO EM TRANSPORTES MARÍTIMOS E TERRESTRES
2.9. MAQUINARIA DE PRODUÇÃO DE FRIO
2.9.1. Unidades condensadoras
2.9.2. Centrais Térmicas
2.9.3. Unidades compactas
2.9.4. Casa de máquinas
2.10. ENTREPOSTO FRIGORIFICO

3. CARGAS TÉRMICAS
3.1. INTRODUÇÃO
3.2. BALANÇO FRIGORÍFICO
3.2.1. Descrição
3.2.2. Ganhos por transmissão, Q1
3.2.3. Ganhos pelos produtos, Q2
3.2.4. Ganhos por entrada de ar, Q33.2.5. Ganhos internos, Q4
3.2.6. Potência frigorífica
3.3. INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES
3.4. PARÂMETROS AUXILIARES
3.5. RECOMENDAÇÕES PARA CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS

4. ISOLAMENTO EM REFRIGERAÇÃO
4.1. INTRODUÇÃO
4.2. ISOLAMENTO TÉRMICO
4.2.1. Descrição/tipos
4.2.2. Aglomerado negro de cortiça (ANC)
4.2.3. Lãs minerais, como a lã de vidro e a lã de rocha
4.2.4. Poliestireno expandido
4.2.5. Poliuretano expandido
4.2.6. Espumas Elastoméricas
4.3. ESPESSURA DO ISOLAMENTO TÉRMICO
4.3.1. Descrição
4.3.2. Método tabelar para superfícies planas
4.3.3. Método do fluxo de calor para superfícies planas
4.3.4. Método da espessura económica para superfícies planas
4.3.5. Método para controlo da condensação superfícies planas e cilíndricas
4.4. PARÂMETROS DO ISOLAMENTO
4.4.1. Condutividade térmica
4.4.2. Efeitos da humidade
4.4.3. Parâmetros de humidade
4.4.4. Alteração da temperatura num tubo isolado
4.5. TÉCNICAS GERAIS DE INSTALAÇÃO DO ISOLAMENTO

5. FLUIDOS REFRIGERANTES
5.1. INTRODUÇÃO
5.2. HISTÓRIA DOS FLUIDOS REFRIGERANTES
5.3. FLUIDOS REFRIGERANTES
5.3.1. Definições
5.3.2. Tipos de fluidos primários
5.3.3. Noções da nomenclatura
5.3.4. Enquadramento regulamentar dos fluorados
5.3.5. Características dos fluidos refrigerantes
5.3.6. Aplicações
5.3.7. Análise de fluidos refrigerantes
5.3.8. Fluidos Primários (fluorados HFC, Amónia e CO2)
5.3.9. Fluidos Secundários
5.4. ÓLEOS REFRIGERANTES
5.4.1. Tipos de óleos e compatibilidades com fluidos
5.4.2. Características
5.5. MANUSEAMENTO DE FLUIDOS
5.5.1. Garrafas
5.5.2. Segurança, regras básicas com fluidos
5.5.3. Vácuo à instalação
5.5.4. Carga de fluidos HFC
5.5.5. Recuperação de fluidos HFC
5.5.6. Carga de dióxido de carbono
5.5.7. Operações com o óleo
5.5.8. Reconversão das instalações
5.6. TESTES AO SISTEMA E VERIFICAÇÃO DE FUGAS
5.6.1. Testes de pressão
5.6.2. Verificação da quantidade de fluido na instalação
5.6.3. Verificação de fugas

Sobre o Autor

Estudou eletricidade no ensino Secundário, na Escola Dr. Francisco Fernandes Lopes em Olhão, e Eletromecânica de Refrigeração no Centro de Formação Profissional de Faro.

Licenciou-se em Eng.ª Mecânica Ramo Térmica na Universidade do Algarve (Ualg, 2002) e obteve o Doutoramento na Universidade de Sevilha no Departamento de Engenharia Energética e Mecânica de Fluidos em 2008.

Trabalhou na fabricação e assistência técnica de móveis frigoríficos na empresa Frimovel; e como diretor técnico na área da refrigeração Comercial e Industrial na empresa Qualifrio.

Trabalhou em projetos de investigação e desenvolvimento ligados às questões energéticas em edifícios (Hotéis, Edifícios residenciais e Piscinas).

Publicação de artigo na ASME International Solar Energy Conference, Irvine. Reconstrução e exposição de uma bancada experimental didática para refrigeração e climatização na feira EducaAngola 2013.

Formador desde 1998 nas áreas da Eletricidade, Refrigeração e Ar Condicionado, com serviço prestado no Instituto do Emprego e Formação profissional em Faro (IEFP); no Instituto Médio Politécnico do Sambizanga 1155 Ex.4036 em Angola; no Centro de Formação Profissional para a Indústria Térmica Energia e Ambiente (APIEF), onde atualmente tem ligações profissionais.