Fórmulas e Cálculos de Refrigeração

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As fórmulas de refrigeração são equações matemáticas usadas para calcular as propriedades termodinâmicas e o desempenho dos sistemas de refrigeração. Essas fórmulas e suas aplicações são utilizadas em sistemas de refrigeração e ar condicionado, incluindo refrigeradores, freezers e condicionadores de ar residenciais e comerciais. Eles também são usados ​​em sistemas de refrigeração industrial, como os usados ​​no processamento de alimentos, produtos farmacêuticos e produção química.

Armazém frio

Também é importante observar que essas fórmulas são baseadas em condições ideais e o desempenho real do sistema pode ser diferente dos valores calculados.


Trabalho de Compressão

O trabalho de compressão é um conceito fundamental na área de refrigeração e ar condicionado. Refere-se ao trabalho realizado por um compressor para comprimir o refrigerante, que é essencial para que ocorra o processo de refrigeração. Nesse processo, o compressor aumenta a pressão e a temperatura do refrigerante, fazendo com que ele absorva calor do ar ou líquido circundante.

A quantidade de trabalho realizado por um compressor pode ser calculada usando a fórmula do trabalho de compressão, que é dada por `W = h * q`. Nesta fórmula, W representa o trabalho de compressão em Btu/min, h representa o calor de compressão em Btu/lb e q representa o refrigerante circulado em lb/min.

A fórmula do trabalho de compressão é uma ferramenta simples, porém poderosa, que pode ser usada para determinar a eficiência de um sistema de refrigeração. Conhecendo o trabalho de compressão e a quantidade de refrigerante circulada, é possível calcular o coeficiente de desempenho (COP) do sistema, que é uma medida de sua eficiência energética.

Calculadora de trabalho de compressão



Btu/lb

lb/min



Btu/min


Potência de Compressão

A potência de compressão é uma medida da potência necessária para comprimir o refrigerante em um sistema de refrigeração ou ar condicionado. Pode ser calculado usando duas fórmulas diferentes, ambas baseadas no trabalho de compressão realizado pelo compressor.

A primeira fórmula para a potência de compressão é:

`P = W / 42,4`

Onde P é a potência de compressão em cavalos (hp) e W é o trabalho de compressão em Btu/min.

Calculadora de Potência de Compressão (método 1)



Btu/min



hp

A segunda fórmula para a potência de compressão é:

`P = c / (42,4 * COP)`

Onde P é a potência de compressão em cavalos (hp), c é a capacidade em Btu/min e COP é o coeficiente de desempenho.

Calculadora de Potência de Compressão (método 2)



Btu/min





hp

A terceira fórmula para a potência de compressão por tonelada é:

`p = 4,715 / (COP)`

Onde p é a potência do compressor por tonelada (hp/ton) e COP é o coeficiente de desempenho.

Calculadora de Potência de Compressão por Tonelada







hp/tonelada


COP – Coeficiente de Desempenho

O Coeficiente de Desempenho (COP) é ​​uma medida da eficiência de um sistema de refrigeração ou ar condicionado. É definido como a razão entre a quantidade de resfriamento fornecida pelo sistema e a quantidade de energia necessária para operar o sistema.

A fórmula do COP é:

`COP = NRE / h`

Onde COP é o coeficiente de desempenho, NRE é o efeito líquido de refrigeração em Btu/lb, e h é o calor de compressão em Btu/lb.

Calculadora do coeficiente de desempenho (COP)



Btu/lb

Btu/lb






Efeito líquido de refrigeração

Net Refrigeration Effect (NRE) é uma medida da quantidade de calor que é absorvida pelo refrigerante à medida que flui através de um sistema de refrigeração ou ar condicionado. É a diferença entre a entalpia do vapor que sai do evaporador e a entalpia do vapor que entra no evaporador.

A fórmula para NRE é:

`NRE = hl – ele`

Onde NRE é o efeito líquido de refrigeração em Btu/lb, hl é a entalpia do vapor que sai do evaporador em Btu/lb e he é a entalpia do vapor que entra no evaporador em Btu/lb.

Calculadora de Efeito de Refrigeração Líquida



Btu/lb

Btu/lb



Btu/lb


Capacidade

A capacidade é uma medida da quantidade de resfriamento fornecida por um sistema de refrigeração ou ar condicionado. É o produto do refrigerante circulado e o efeito líquido da refrigeração.

A fórmula da capacidade é:

`c = q * NRE`

Onde c é a capacidade em Btu/min, q é o refrigerante circulado em lb/min e NRE é o efeito líquido de refrigeração em Btu/lb.



Refrigerante Circulado (q):

lb/min

Btu/lb



Btu/min


Deslocamento do Compressor

Deslocamento do Compressor refere-se ao volume do refrigerante que é comprimido pelo compressor por unidade de tempo. É o produto do volume do gás que entra no compressor e a capacidade do compressor dividido pelo efeito líquido de refrigeração.

A fórmula para o deslocamento do compressor é:

`d = c * v / NRE`

Onde d é o deslocamento do compressor em ft3/min, c é a capacidade em Btu/min, v é o volume do gás que entra no compressor em ft3/lb e NRE é o efeito líquido de refrigeração em Btu/lb.

Calculadora de Deslocamento do Compressor



Btu/min

ft3/lb

Btu/lb



ft3/min


Calor de Compressão

O calor de compressão é uma medida da quantidade de calor adicionada ao refrigerante pelo compressor à medida que o comprime. É a diferença entre a entalpia do vapor que sai do compressor e a entalpia do vapor que entra no compressor.

A fórmula do calor de compressão é:

`h = (hlc) – (hec)`

Onde h é o calor de compressão em Btu/lb, hlc é a entalpia do vapor que sai do compressor em Btu/lb e hec é a entalpia do vapor que entra no compressor em Btu/lb.

Calculadora de Calor de Compressão



Btu/lb

Btu/lb



Btu/lb


Eficiência volumétrica

A eficiência volumétrica é uma medida de quão efetivamente um compressor é capaz de comprimir o refrigerante. É definido como a razão entre o peso real do refrigerante comprimido pelo compressor e o peso teórico que seria comprimido se o compressor estivesse operando com 100% de eficiência.

A fórmula da eficiência volumétrica é:

`μ = (100 * (wa)) / (peso)`

Onde μ é a eficiência volumétrica, wa é o peso real do refrigerante comprimido pelo compressor e wt é o peso teórico do refrigerante que poderia ser comprimido se o compressor estivesse operando com 100% de eficiência.

Calculadora de Eficiência Volumétrica



Libra

Libra



%


Taxa de compressão

A taxa de compressão (CR) é a relação entre a pressão da cabeça e a pressão de sucção de um sistema de refrigeração ou ar condicionado. É uma medida de quanto o refrigerante é comprimido pelo compressor.

A fórmula da taxa de compressão é:

`CR = (ph) / (ps)`

Onde CR é a taxa de compressão, ph é a pressão máxima absoluta em psia (libras por polegada quadrada absoluta) e ps é a pressão de sucção absoluta em psia.

Calculadora da Taxa de Compressão



psia

psia





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