Refrigeradores

Há evidências de que os seres humanos, desde os primórdios, notaram que o simples resfriamento de alimentos era capaz de conservá-los por um tempo maior.

No entanto, somente no século XIX é que Jacob Perkins, um inventor inglês, desenvolveu um compressor capaz de solidificar a água, produzindo gelo artificialmente. E, obviamente, esta descoberta possibilitou que algumas indústrias, como as cervejarias, por exemplo, prosperassem. Além disso, o ramo comercial também foi bastante favorecido, uma vez que tornou-se possível enviar os produtos para vários países distantes.

Já no início do século XX, Willis Carrier, americano, instalou em uma gráfica de Nova York o primeiro aparelho de ar-condicionado, o qual era capaz de controlar a umidade do ambiente e de resfriá-lo.

Os primeiros refrigeradores domésticos (mais conhecidos como geladeiras) surgiram, nos Estados Unidos, no início da década de 1920, tornando-se populares muito rapidamente. Hoje em dia, no Brasil, estima-se que um percentual superior a 80% das residências tenham uma geladeira.

Componentes

Basicamente, uma geladeira é composta dos seguintes elementos:

• Fluido refrigerante: o qual deve possuir baixa pressão de vaporização e alta pressão de condensação, como é o caso do freon - fluido mais utilizado para refrigeração.

• Compressor: funciona como uma bomba de sucção que retira o fluido do ramo da tubulação que o antecede (reduzindo a pressão) e injeta este fluido no ramo da tubulação que o sucede (aumentando a pressão).

• Condensador: trata-se de uma serpentina externa, localizada na parte de trás da geladeira, na qual o vapor se liquefaz, e que é responsável por liberar calor para o ambiente.

• Tubo capilar: é responsável por diminuir a pressão do vapor do fluido.

• Evaporador: é composto por um tubo em forma de serpentina acoplado ao congelador. Para passar ao estado gasoso, o fluido absorve energia na forma de calor do congelador e, ao abandonar o evaporador, chega ao compressor, recomeçando o ciclo.

• Congelador: localiza-se na parte superior do refrigerador para facilitar a formação de correntes de convecção internas, permitindo a mistura do ar à baixa temperatura do congelador e de sua vizinhança com o ar à temperatura mais elevada das outras partes.

A refrigeração é processo termodinâmico em que o calor é retirado de um sistema isolado para o ambiente, através de um fluido denominado refrigerante. É importante lembrar que existem 3 tipos de sistemas termodinâmicos sendo estes isolados, abertos e fechados.

A segunda lei da termodinâmica trata simplesmente das transferências energéticas entre corpos. Em outras palavras, o calor de um corpo mais quente vai para um corpo mais frio. É importante, no entanto saber que calor é uma forma de energia e o conceito de quente e frio é apenas uma sensação relacionada com as variações de temperatura.

Desde a descoberta das propriedades criogênicas dos gases pelo homem no século XVIII, muitas pesquisas foram realizadas. Uma delas partiu da necessidade que as pessoas tinham de manter seus alimentos conservados, degustar bebidas geladas, enfim obter tudo o que a refrigeração pode proporcionar ao invés de utilizar a neve como refrigerador.

No ano de 1748 Wiliam Cullen demonstrou que era possível extrair o calor presente em um ambiente através das propriedades dos gases, porém não foi mais longe. Um inventor chamado Jacob Perkins em 1834 construiu a primeira máquina de refrigeração, que foi chamada de geladeira em virtude do nome desta máquina ter sido usado pela primeira vez, pelo engenheiro Thomas Moore.

Os gases mais utilizados como fluido refrigerante são dióxido de enxofre, amônia, clorofluorcarboneto (CFC), diclorofluormetano, propano em virtude de seu potencial criogênico. Vale apena lembrar que dióxido de enxofre, amônia e CFC não são mais usados em virtude de seu potencial poluidor e tóxico.

Funcionamento de um sistema de refrigeração

• A - Interior do refrigerador

• B - Compressor

• C - Válvula de expansão

1. o compressor comprime o gás, que esquenta e vaporiza.

2. as serpentinas na parte traseira do refrigerador permitem a dissipação do calor. Transferido o calor para o gás, que quando de sua passagem pelo interior do refrigerador o gás é novamente condensado, sob alta pressão.

3. o gás flui através da válvula de expansão onde de um lado é cavidade de alta pressão e de outro é a cavidade de baixa pressão, ou seja, a parte de cima é baixa pressão e a debaixo é a alta pressão por que o compressor está sugando o gás e comprimindo, como mostra a seta.

4. o gás entra em ebulição