Como funciona um ar condicionado?

Um ar condicionado funciona como uma bomba, extraindo calor de uma sala e expelindo-o para fora. Este processo envolve um mecanismo com gás refrigerante, bobinas trocadoras de calor e um compressor. O funcionamento das unidades de ar condicionado está enraizado num princípio fundamental da física – a absorção de calor quando um líquido se transforma em gás. Em essência, os aparelhos de ar condicionado transferem calor do interior de uma sala para o exterior. Vamos nos aprofundar no funcionamento desse intrincado maquinário que garante o seu conforto.

O refrigerante é o componente mais importante de um ar condicionado. É o gás que se move pelas serpentinas do trocador de calor da unidade, absorvendo o calor de uma sala e expelindo-o para fora. O refrigerante circula dentro do ar condicionado em um ciclo de evaporação e condensação, contribuindo para a redução da temperatura do ar dentro de um ambiente. Os refrigerantes mais comumente usados ​​incluem HFCs (hidrofluorocarbonetos), como R410A e R32, e HCs (hidrocarbonetos), como R290.

Um evaporador é essencialmente uma bobina trocadora de calor responsável por coletar calor do interior de uma sala por meio do uso de gás refrigerante. Este componente é denominado evaporador porque é onde o refrigerante líquido absorve o calor (da sala) e se transforma em gás. Normalmente construídos em cobre ou alumínio, esses metais são escolhidos por suas excelentes propriedades de condução de calor. O evaporador possui tubos de cobre/alumínio através dos quais o refrigerante flui, juntamente com aletas conectadas aos tubos para melhorar a transferência de calor entre o refrigerante e o ar externo.

Como o nome indica, este componente comprime o gás refrigerante em um estado de alta pressão e alta temperatura. O compressor funciona como uma bomba, retirando o gás refrigerante do evaporador (ou da unidade dentro da sala), comprimindo-o para elevar a pressão e a temperatura e, posteriormente, transferindo o gás de alta pressão/alta temperatura para o condensador localizado fora da sala.

Um condensador é outro trocador de calor, situado fora da sala. Ele ganha esse nome por ser o local onde o gás quente sofre condensação em líquido. Quando o gás de alta pressão/alta temperatura atinge o condensador, um ventilador sopra o ar ambiente sobre o trocador de calor, resfriando o gás refrigerante e transformando-o em líquido. Este procedimento permite que o refrigerante libere o calor que absorveu do ambiente. Semelhante aos evaporadores em construção, os condensadores são normalmente feitos de cobre ou alumínio. No entanto, eles estão alojados em uma unidade fora do quarto.

Componente essencial das unidades de ar condicionado, uma válvula de expansão é posicionada entre um condensador e um evaporador. Regula a quantidade de refrigerante que flui em direção ao evaporador. A válvula de expansão converte o refrigerante líquido de alta pressão do condensador em líquido de baixa pressão/baixa temperatura. Posteriormente, esse líquido de baixa pressão/baixa temperatura é direcionado para o evaporador, onde o ciclo continua.

Estes são os principais componentes de um ar condicionado.