Muitos sistemas de ar condicionado e refrigeração instalam suas unidades condensadoras ao ar livre por dois motivos principais. Primeiro, isso aproveita a temperatura ambiente mais amena do exterior para dissipar parte do calor absorvido pelo evaporador e, segundo, para reduzir a poluição sonora.
As unidades condensadoras geralmente consistem em compressores, serpentinas condensadoras, ventiladores externos do condensador, contatores, relés de partida, capacitores e placas de estado sólido com circuitos. O receptor geralmente é integrado à unidade condensadora do sistema de refrigeração. Dentro de uma unidade condensadora, o compressor geralmente possui um aquecedor conectado de alguma forma à sua parte inferior ou ao cárter. Esse tipo de aquecedor é frequentemente chamado de...aquecedor do cárter.
Oaquecedor do cárter do compressorÉ um aquecedor de resistência que geralmente é preso à parte inferior do cárter ou inserido em um compartimento dentro do cárter do compressor.aquecedores do cárterSão frequentemente encontradas em compressores onde a temperatura ambiente é inferior à temperatura de operação do evaporador do sistema.
O óleo do cárter ou óleo de um compressor desempenha muitas funções importantes. Embora o fluido refrigerante seja o fluido de trabalho necessário para o resfriamento, o óleo é essencial para lubrificar as partes mecânicas móveis do compressor. Em circunstâncias normais, sempre há uma pequena quantidade de óleo que escapa do cárter do compressor e circula com o fluido refrigerante por todo o sistema. Com o tempo, a velocidade adequada do fluido refrigerante através da tubulação do sistema permite que esses óleos que escaparam retornem ao cárter, e é por isso que o óleo e o fluido refrigerante se dissolvem mutuamente. Ao mesmo tempo, porém, a solubilidade do óleo e do fluido refrigerante pode causar outro problema no sistema: a migração do fluido refrigerante.
A migração é um fenômeno aperiódico. Trata-se de um processo pelo qual os refrigerantes líquidos e/ou em forma de vapor migram ou retornam ao cárter e às linhas de sucção do compressor durante o ciclo de desligamento do compressor. Durante as paradas do compressor, especialmente durante paradas prolongadas, o refrigerante precisa ser movido ou migrado para onde a pressão é mais baixa. Na natureza, os fluidos fluem de locais de maior pressão para locais de menor pressão. O cárter geralmente tem uma pressão menor do que o evaporador porque contém óleo. A temperatura ambiente mais baixa amplifica o fenômeno da menor pressão de vapor e ajuda a condensar o vapor refrigerante em líquido no cárter.
O próprio óleo refrigerado possui baixa pressão de vapor e, independentemente de o refrigerante estar no estado gasoso ou líquido, ele fluirá para o óleo refrigerado. De fato, a pressão de vapor do óleo congelado é tão baixa que, mesmo se um vácuo de 100 microns for aplicado ao sistema de refrigeração, ele não evaporará. O vapor de alguns óleos congelados é reduzido a 5-10 microns. Se o óleo não tiver uma pressão de vapor tão baixa, ele vaporizará sempre que houver baixa pressão ou vácuo no cárter.
Como a migração do fluido refrigerante pode ocorrer com o vapor refrigerante, ela pode ocorrer tanto em aclive quanto em declive. Quando o vapor refrigerante atinge o cárter, ele será absorvido e condensado no óleo devido à miscibilidade entre o fluido refrigerante e o óleo.
Durante um ciclo fechado prolongado, o fluido refrigerante líquido forma uma camada estriada no fundo do óleo no cárter. Isso ocorre porque os fluidos refrigerantes líquidos são mais densos que o óleo. Durante ciclos curtos de desligamento do compressor, o fluido refrigerante migrado não tem tempo de se depositar sob o óleo, mas ainda assim se mistura com o óleo no cárter. Durante a temporada de aquecimento e/ou nos meses mais frios, quando o ar condicionado não é necessário, os proprietários de residências frequentemente desligam a energia da unidade condensadora externa do ar condicionado. Isso fará com que o compressor fique sem aquecimento no cárter, pois o aquecedor do cárter estará sem energia. A migração de fluido refrigerante para o cárter certamente ocorrerá durante esse ciclo prolongado.
Quando a temporada de refrigeração começa, se o proprietário não religar o disjuntor pelo menos 24 a 48 horas antes de ligar o aparelho de ar condicionado, ocorrerá uma severa formação de espuma e pressurização no cárter devido à migração prolongada do fluido refrigerante sem circulação.
Isso pode fazer com que o cárter perca o nível adequado de óleo, além de danificar os rolamentos e causar outras falhas mecânicas no compressor.
Os aquecedores de cárter são projetados para ajudar a combater a migração do fluido refrigerante. A função do aquecedor de cárter é manter o óleo no cárter do compressor a uma temperatura superior à da parte mais fria do sistema. Isso fará com que o cárter tenha uma pressão ligeiramente maior do que o restante do sistema. O fluido refrigerante que entra no cárter será então vaporizado e impulsionado de volta para a linha de sucção.
Durante períodos sem ciclo de operação, a migração do fluido refrigerante para o cárter do compressor representa um problema sério, podendo causar danos graves ao compressor.
Data da publicação: 25/09/2024