Condensadores arrefecidos a agua - Temp. de entrada e saida de agua

3.4 Condensadores O condensador é o permutador de calor em que o fluido friogénico a alta pressão é arrefecido. Como já se referiu, estamos interessados em analisar sistemas em que o arrefecimento é feito à água, num permutador líquido-líquido. Existem dois parâmetros importantes na concepção e optimização de um condensador: * O caudal de água de refrigeração; * As temperaturas de entrada e saída da mesma. Temperaturas típicas de entrada e saída da água no condensador são 30 e 35º (UPARs da Climaveneta e da Lennox, por exemplo). Os parâmetros do condensador podem influenciar a potência de refrigeração e a potência fornecida, pelo que algumas empresas (Trane, Carrier) incluem nos seus sistemas de controlo a regulação da temperatura da água do condensador. O controlo simultâneo das temperaturas e caudais no evaporador e condensador, em simultâneo, permite maximizar a eficiência do 'chiller' de acordo com o seu regime de cargas. Os condensadores são normalmente do tipo 'shell-and-tube' em cobre ou em cobre-níquel. Para aplicações marítimas, aplicam-se ânodos de zinco nas folhas para prevenir a corrosão marítima. As empresas, em geral, tentam diminuir ao máximo o caudal de água refrigerante e o tamanho do condensador de modo a poupar energia e espaço. Existem ainda alguns 'chillers' que são vendidos desprovidos de condensador (série HWA da Carrier e ainda alguns dentro da gama da Climaveneta). Neste caso, a água é arrefecida no exterior. Na maioria dos casos, tem-se um condensador na UPAR ligado a uma torre de arrefecimento. O aquecimento da água no condensador representa uma energia substancial e permite novas possibilidade em termos de aproveitamento energético. Este calor pode ser reaproveitado parcial ou totalmente para outras aplicações (Climaveneta, Trane). A Climaveneta, por exemplo, apresenta as mesmas gamas de produtos com as quatro possibilidades: * 'Chiller' a funcionar como UPAR, * 'Chiller' a funcionar como bomba de calor; * 'Chiller' a funcionar como UPAR mas com reaproveitamento parcial do calor no condensador; * 'Chiller' a funcionar como UPAR mas com reaproveitamento total do calor no condensador. Cada uma das configurações necessita de uma afinação específica do fabricante, de modo a maximizar o rendimento da máquina. A Trane apresenta a possibilidade colocar condensadores secundários, com a função de pré-aquecer ligeiramente água a partir do calor perdido no condensador principal. Isto não só vai permitir um melhor aproveitamento daquilo que se consideraria inicialmente como perdas, como melhora o funcionamento da UPAR (já que melhora a performance do condensador em extrair calor no ciclo). Esta água pode ser utilizada em aplicações domésticas ou em ares condicionados. As empresas que fornecem os UPAR's têm normalmente o cuidado de avisar os seus clientes que estas não assumem responsabilidades na área do tratamento da água. Águas não tratadas podem originar problemas de corrosão e erosão, nomeadamente nas paredes do condensador, onde as pressões e temperaturas são mais altas. Por outro lado, como se verá mais adiante, podem surgir problemas de saúde devido à proliferação de bactérias. 3.5 Economizador Muitas empresas adoptam a introdução de um economizador no ciclo frigorífico (Trane, Carrier), entre o condensador e o evaporador. A pressão nesta câmara tem um valor intermédio entre os valores no condensador e no evaporador. Como tal, algum fluido passa ao estado gasoso, retirando o calor latente necessário ao fluido líquido, que arrefece ainda mais. Este gás vai voltar ao compressor (num andar intermédio), e vai permitir um aumento do caudal que pode ser comprimido ou uma diminuição da energia gasta. A Trane desenvolveu ainda um economizador com dois estágios (modelos CVHF/CVHG Centravac), em que se tem duas câmaras flash e duas entradas intermédias no compressor. Em relação a um dispositivo sem economizador, um economizador simples permite um aumento de eficiência de 4% e um economizador de dois estágios um aumento de 7%.