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Termodinâmica aplicada à máquina frigorífica

Grandezas, calor, gases, diagrama de Mollier e leitura do ciclo no manómetro e no termómetro

Curso profissional · 50h · Técnico/a de Refrigeração e Climatização

Plano

  1. Força, pressão, temperatura e energia; unidades SI e conversões
  2. Matéria, pressão de saturação, temperatura e escalas
  3. Calor, transmissão de calor, calor sensível e latente
  4. Gases perfeitos e suas transformações
  5. Gás real, ponto crítico e misturas (azeotrópicas e zeotrópicas)
  6. Diagrama de Mollier
  7. Máquina frigorífica: componentes, ciclo e energia
  8. Réguas, tabelas e ábacos; sobreaquecimento e subarrefecimento
  9. Anomalias de funcionamento e medidas corretivas

Bloco 1 · Grandezas, unidades e conversões

Força e pressão: o que o manómetro mede

  • Força: F = m × a, em newton (N). Peso: P = m × g, com g ≈ 9,81 m/s². Compressor de 25 kg: 245 N.
  • Pressão: p = F / A, em pascal (Pa) = N/m². Na refrigeração usa-se o bar: 1 bar = 100 000 Pa.
  • Uma pressão relativa de 11,0 bar sobre uma tampa de 2 cm² (2 × 10⁻⁴ m²) dá F = 1 100 000 × 2 × 10⁻⁴ = 220 N.

A pressão do fluido empurra as paredes, as válvulas e as tampas das ligações. Daí a regra de oficina: nunca se abre uma ligação em pressão.

Pressão absoluta, relativa e depressão

Tipo Referência Onde se lê
Absoluta vácuo perfeito tabelas, Mollier, fórmulas
Relativa atmosfera local manómetros de oficina
Depressão abaixo da atmosfera escala negativa da baixa, vacuómetro

p abs = p rel + 1,013 bar (nível do mar). Manómetro a 1,6 bar rel. marca 2,613 bar abs.

Escreve sempre "bar rel." ou "bar abs" ao lado do número. Nos catálogos: barg e bara.

Temperatura, energia e potência

  • Temperatura: o "nível" térmico; decide para onde vai o calor. Unidade SI: kelvin.
  • Energia: capacidade de realizar trabalho, em joule. W = F × d.
  • Potência: energia por unidade de tempo, P = E / t, em watt.
  • kW é potência; kWh é energia. Um equipamento de 0,4 kW durante 5 h consome 2 kWh.
  • Na máquina: energia elétrica (compressor) para mecânica (compressão) e térmica (calor absorvido e rejeitado).
  • Entalpia (h): energia térmica contida em cada kg de fluido, em kJ/kg.

Unidades SI e prefixos

Grandeza Unidade Símbolo
Comprimento / massa / tempo metro / quilograma / segundo m / kg / s
Temperatura kelvin K
Força newton N = kg·m/s²
Pressão pascal Pa = N/m²
Energia joule J = N·m
Potência watt W = J/s

Prefixos: k = 10³, M = 10⁶, m = 10⁻³, µ = 10⁻⁶. 1 kJ = 1000 J; 1 MPa = 10⁶ Pa; 1 mm = 0,001 m.

Unidades de pressão que vês na oficina

Unidade Em Pa Em bar
1 kPa 1000 0,01
1 MPa 10⁶ 10
1 atm 101 325 1,01325
1 kgf/cm² 98 066,5 0,98067
1 psi 6894,76 0,06895
1 inHg 3386,39 0,03386
1 mícron (µmHg) 0,1333 1,33 × 10⁻⁶

Vácuo em mícrons: 500 mícrons = 66,7 Pa absolutos. 28 inHg de depressão = 94,8 kPa abaixo da atmosfera, ou 6,5 kPa abs.

Energia, calor e potência frigorífica

Unidade Valor no SI
1 kWh 3,6 MJ
1 kcal 4,1868 kJ
1 BTU 1,055 kJ
1 BTU/h 0,29307 W
1 kcal/h 1,163 W
1 TR 3,517 kW = 12 000 BTU/h
  • 9000 BTU/h × 0,29307 = 2,64 kW.
  • 36 000 BTU/h = 10,55 kW = 3 TR.
  • 3,5 kWh/dia = 12,6 MJ/dia; a 0,20 €/kWh dá 0,70 €.

Conversão sem erros: o método do fator igual a 1

  1. Escreve o valor com a unidade de partida.
  2. Escolhe a relação (1 bar = 100 000 Pa).
  3. Escreve a fração de modo a cancelar a unidade de partida.
  4. Calcula e verifica a ordem de grandeza.

Exemplo: 145 psi (relativos) × 0,0689476 bar/psi = 10,0 bar rel. Plausível: corresponde a cerca de 43 °C de condensação no R134a.

Temperatura: T (K) = t (°C) + 273,15; t (°F) = 1,8 t (°C) + 32. Uma diferença de 6 K é 6 °C e 10,8 °F.

Bloco 2 · Matéria, temperatura e calor

Estados da matéria e mudanças de estado

Estado Moléculas Onde no circuito
Sólido presas, vibram gelo, cobre
Líquido próximas, deslizam linha de líquido
Gás/vapor afastadas, livres aspiração, descarga

Vaporização (evaporador) e condensação (condensador) são as mudanças que importam. Ebulição: em todo o líquido, rápida. Evaporação: só à superfície, lenta.

Fusão, solidificação, sublimação e ressublimação: gelo, congelação, gelo-seco e geada. Quem muda para um estado "mais solto" absorve calor; o contrário liberta.

Pressão vista ao nível das moléculas

  • A pressão é o efeito médio dos choques das moléculas contra as paredes.
  • Mais moléculas no mesmo volume, mais pressão. Mais velocidade (aquecer), mais pressão. Mais espaço, menos pressão.
  • O compressor comprime: junta as moléculas e a pressão sobe. Parado, o circuito iguala as pressões: as moléculas espalham-se.
  • Lei de Dalton: p total = p₁ + p₂ + ... Numa mistura de gases, cada gás contribui com a sua pressão parcial.

Entrou ar no circuito? Soma a sua pressão parcial à do fluido e a alta sobe acima do valor da tabela.

Pressão de saturação: o manómetro como termómetro

Com líquido e vapor do mesmo fluido em equilíbrio, a pressão só depende da temperatura (e do fluido).

  • Botija de R134a a 20 °C: 5,72 bar abs = 4,7 bar rel., quase vazia ou cheia.
  • A pressão não diz quanto fluido há; para isso pesa-se.
  • Se o manómetro marcar menos do que a tabela: botija mais fria ou só vapor. Se marcar mais: botija mais quente ou gás não condensável (ar) lá dentro (Dalton).

No evaporador e no condensador, uma leitura de pressão dá a temperatura de ebulição ou de condensação.

Temperatura: microscópica e macroscópica

  • Microscópica: medida da energia cinética média das moléculas. Zero absoluto: 0 K = -273,15 °C.
  • Macroscópica: o que o termómetro lê quando atinge o equilíbrio térmico com o corpo (lei zero).
Escala Fusão da água Ebulição Tipo
Celsius 0 100 relativa
Fahrenheit 32 212 relativa
Kelvin 273,15 373,15 absoluta

Exemplo: 46,4 °C = 319,55 K = 115,5 °F. As fórmulas dos gases pedem kelvin.

Seis temperaturas numa máquina e como as medir

Temperatura Onde Para quê
Evaporação (t₀) manómetro de baixa + tabela ponto de ebulição
Aspiração tubo, saída do evaporador sobreaquecimento
Descarga tubo, junto ao compressor saúde do compressor
Condensação (tc) manómetro de alta + tabela ponto de condensação
Líquido tubo, saída do condensador subarrefecimento
Ar entrada e saída dos permutadores ΔT do ar
  • Sonda de pinça com tubo limpo e isolada. Infravermelhos engana em cobre brilhante.
  • Dois termómetros: juntos devem ler o mesmo.

Calor: energia em trânsito

  • Calor é a energia que passa de um corpo para outro por diferença de temperatura. Flui do quente para o frio.
  • A máquina frigorífica gasta trabalho para bombear calor do frio para o quente: é uma bomba de calor.
  • Q (kJ) é energia; Q̇ (kW) é a taxa de transferência.

Três formas de transmissão:

Forma Meio Lei
Condução sólido Q̇ = λ A ΔT / e
Convecção fluido em movimento Q̇ = h A ΔT
Radiação ondas, sem meio Q̇ = ε σ A (T₁⁴ - T₂⁴)

Exemplo · Calor que atravessa a parede de uma câmara

Painel de espuma, e = 80 mm, λ = 0,025 W/(m·K), A = 30 m², 2 °C dentro, 35 °C fora.

  1. SI: e = 0,080 m; ΔT = 35 - 2 = 33 K.
  2. Q̇ = λ A ΔT / e = 0,025 × 30 × 33 / 0,080 = 309 W.
  3. Com metade da espessura (40 mm): 618 W, o dobro.

Radiação sobre um condensador (ε = 0,9, 1 m², 60 °C contra 35 °C): Q̇ = 0,9 × 5,67 × 10⁻⁸ × (333,15⁴ - 308,15⁴) ≈ 168 W.

Porta mal vedada e painéis danificados aumentam a carga térmica que o evaporador tem de vencer.

Com e sem mudança de fase

Sem mudança de fase (sensível): o fluido muda de temperatura.

  • ar a passar no evaporador; água do circuito; vapor da descarga a arrefecer; líquido a subarrefecer.

Com mudança de fase (latente): o fluido ferve ou condensa a temperatura constante.

  • evaporação no evaporador; condensação no condensador.

Os coeficientes com mudança de fase são muito maiores, por isso os permutadores são compactos.

Q̇ = U × A × ΔT. Com o condensador sujo, U×A cai: para a mesma potência, o ΔT sobe e a pressão de alta sobe.

Exemplo · Condensador sujo e pressão de alta

Condensador rejeita 1,6 kW para ar a 30 °C; condensa a 46 °C.

  1. ΔT = 16 K; U×A = 1600 / 16 = 100 W/K.
  2. Sujo: U×A passa a 70 % = 70 W/K.
  3. Mesmo Q̇: ΔT = 1600 / 70 = 22,9 K.
  4. tc = 30 + 22,9 = 52,9 °C, cerca de 13,2 bar rel. (antes 10,9).

Sintoma: alta a subir, corrente a subir, descarga a aquecer. Medida corretiva: limpar as alhetas, verificar o ventilador.

Calor sensível e calor latente

  • Sensível: Q = m × c × ΔT. Muda a temperatura.
  • Latente: Q = m × L. Muda o estado, sem mudar a temperatura.
Substância c (kJ/kg·K)
Água 4,19
Gelo 2,1
Ar seco 1,005
R134a líquido 1,49
R134a vapor 0,88

L: gelo 334 kJ/kg; água a 100 °C 2256 kJ/kg; R134a a -10 °C 206 kJ/kg.

O evaporador funciona por calor latente: 1 kg de R134a a ferver absorve 206 kJ sem subir 1 K.

Exemplo · Do gelo à água, e um circuito de água gelada

2 kg de gelo a -10 °C para água a 20 °C:

  1. Gelo a aquecer: 2 × 2,1 × 10 = 42 kJ.
  2. Fusão: 2 × 334 = 668 kJ.
  3. Água a aquecer: 2 × 4,19 × 20 = 167,6 kJ. Total 877,6 kJ.

500 kg de água de 14 a 8 °C com 3,0 kW:

  • Q = 500 × 4,19 × 6 = 12 570 kJ; t = 12 570 / 3,0 = 4190 s ≈ 70 min (mínimo teórico).

Ar no evaporador: 1200 m³/h × 1,2 kg/m³ = 0,40 kg/s; Q̇ = 0,40 × 1,005 × 6 = 2,41 kW.

Bloco 3 · Gases, ponto crítico e misturas

Gás perfeito: equação de estado

p × V = n × R × T ou p × V = m × R_esp × T

  • p absoluta em Pa; T em kelvin; R = 8,314 J/(mol·K).
  • R_esp ar = 287 J/(kg·K); R_esp R134a ≈ 81,5 J/(kg·K).

Massa de ar numa câmara de 40 m³ a 2 °C:
m = 101 325 × 40 / (287 × 275,15) = 51,3 kg.

Boa aproximação para ar e azoto; para o vapor dos fluidos frigorigéneos falha perto da condensação.

Transformações do gás perfeito

Transformação Constante Lei Fórmula
Isotérmica T Boyle p₁V₁ = p₂V₂
Isobárica p Charles V₁/T₁ = V₂/T₂
Isovolúmica V Gay-Lussac p₁/T₁ = p₂/T₂
Geral massa p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂
  • Boyle: 10 L a 1,013 bar comprimidos a 2 L dão 5,07 bar abs.
  • Charles: 1000 m³/h de ar a 25 °C passam a 1050 m³/h a 40 °C.
  • Geral: 30 L a 20 °C e 1,013 bar, comprimidos a 8 bar rel. e 80 °C, ocupam 4,06 L.

Exemplo · Ensaio com azoto e a temperatura

Tubagem a 15,0 bar rel. com azoto, a 15 °C. À tarde, 35 °C. Sem fuga, que pressão?

  1. Volume constante: p₁/T₁ = p₂/T₂.
  2. p₁ = 15,0 + 1,013 = 16,013 bar abs; T₁ = 288,15 K; T₂ = 308,15 K.
  3. p₂ = 16,013 × 308,15 / 288,15 = 17,12 bar abs = 16,1 bar rel.

A pressão subiu 1,1 bar sem fuga, cerca de 0,056 bar por kelvin. Num ensaio de estanquidade longo, regista a temperatura no início e no fim e corrige.

Ensaios de pressão só com azoto seco e redutor, nunca com ar comprimido nem oxigénio.

Compressão adiabática: porque aquece

T₂ = T₁ × (p₂/p₁)^((k-1)/k), com k = 1,4 para o ar.

Ar a 20 °C comprimido de 1 para 8 bar abs: T₂ = 293,15 × 8^0,2857 = 531 K = 258 °C.

  • Razão de compressão r = p₂ / p₁ (absolutas). R134a no exemplo: 12,013 / 2,613 = 4,6.
  • Quanto maior r, maior a temperatura de descarga e o trabalho.
  • Pressão de baixa muito baixa ou de alta muito alta: descarga mais quente, óleo a degradar.

Gás real: Z e ponto crítico

Z = p v / (R_esp T); Z = 1 é gás perfeito.

R134a: aspiração (2,61 bar abs, 10 °C) Z = 0,93; vapor saturado a 46,4 °C (12,01 bar abs) Z = 0,77. O modelo falha 7 % e 30 %.

Fluido t crítica p crítica (abs)
Água 374 °C 220,6 bar
R134a 101 °C 40,6 bar
R290 97 °C 42,5 bar
R600a 135 °C 36,3 bar
R32 78 °C 57,8 bar
R744 (CO₂) 31 °C 73,8 bar

Acima da temperatura crítica não há condensação, seja qual for a pressão.

Misturas: azeotrópicas e zeotrópicas

  • Azeotrópica (ex.: R507A): líquido e vapor com a mesma composição; ferve e condensa a temperatura constante, como um fluido puro.
  • Zeotrópica (ex.: R407C): composições diferentes; a temperatura desliza entre bolha e orvalho.
Mistura Pressão Bolha Orvalho Glide
R407C 3,0 bar rel. -10,2 °C -3,9 °C 6,4 K
R404A 2,0 bar rel. -20,5 °C -19,9 °C 0,6 K
R410A 2,0 bar rel. -27,3 °C -27,2 °C 0,1 K
R507A 2,0 bar rel. -21,1 °C -21,1 °C 0

Zeotrópicos na prática

  1. Dois valores por pressão: bolha e orvalho (duas escalas ou colunas).
  2. SH mede-se desde o orvalho; SC desde a bolha.
  3. Carga em fase líquida; tirar vapor muda a composição da botija.
  4. Uma fuga pode alterar a composição; seguir o manual do fabricante.
  5. Nunca misturar fluidos.

R407C, 3,0 bar rel. (baixa) e 16,0 bar rel. (alta); aspiração 5 °C; líquido 33 °C:

  • SH = 5 - (-3,9) = 8,9 K (com a bolha daria 15,2 K, falso).
  • SC = 38,9 - 33 = 5,9 K (com o orvalho daria 10,8 K, falso).

Bloco 4 · Diagrama de Mollier e máquina frigorífica

O diagrama de Mollier (p-h)

  • Eixo horizontal: entalpia h (kJ/kg), linear. Eixo vertical: pressão absoluta (bar), logarítmico.
  • Três zonas, separadas pela curva de saturação (o "sino"):
Zona Posição Estado
Líquido subarrefecido esquerda de x = 0 só líquido
Mistura dentro do sino líquido + vapor
Vapor sobreaquecido direita de x = 1 só vapor
  • Topo do sino: ponto crítico. Título x: fração mássica de vapor (x = 0,3: 30 % vapor).
  • Usa diferenças de entalpia; nunca misturar fontes de referências diferentes.

As principais linhas do diagrama

Linha Aspeto Significado
Isobárica horizontal evaporação e condensação
Isentálpica vertical expansão na válvula
Isotérmica vertical no líquido; horizontal no sino; a descer no vapor temperaturas
Isentrópica sobe para a direita compressão ideal
Isocórica sobe, menos inclinada (mais achatada) que a isentrópica volume específico
Título x leque no sino % de vapor
  • No sino, p e t estão ligadas. Fora, precisas das duas para fixar o ponto.
  • No líquido, a entalpia lê-se pela temperatura, na curva x = 0.

Tabela de apoio · R134a saturado

t (°C) p (bar rel.) h líq. h vap. L (kJ/kg)
-20 0,31 173,6 386,6 212,9
-10 0,99 186,7 392,7 206,0
0 1,91 200,0 398,6 198,6
20 4,70 227,5 409,7 182,3
30 6,69 241,7 414,8 173,1
40 9,15 256,4 419,4 163,0
50 12,17 271,6 423,4 151,8

Vapor sobreaquecido a 2,61 bar abs: 0 °C = 399,5; 3 °C = 402,1; 10 °C = 408,3 kJ/kg.
A 12,01 bar abs: 60 °C = 437,8; 72 °C = 450,9; 90 °C = 470,2 kJ/kg.

A máquina frigorífica: componentes e funções

Componente Função O que se lê
Compressor aspira e comprime o vapor corrente, T descarga
Condensador rejeita calor e condensa p alta, T líquido
Dispositivo de expansão baixa a pressão e doseia sobreaquecimento
Evaporador o fluido ferve e absorve calor p baixa, T aspiração
Filtro secador retém humidade e sujidade ΔT entre lados
Visor mostra bolhas ou humidade bolhas, cor
Pressostatos protegem o compressor corte e rearme

Válvula termostática: bolbo no tubo de aspiração, regula o sobreaquecimento. Capilar: perda de carga fixa, muito sensível à carga de fluido.

O ciclo: quatro transformações

Transformação Tipo Entalpia Onde
1 → 2 Compressão isentrópica (ideal) sobe compressor
2 → 3 Condensação isobárica desce condensador
3 → 4 Expansão isentálpica constante válvula/capilar
4 → 1 Evaporação isobárica sobe evaporador

Condensador em três etapas: redução do sobreaquecimento, condensação, subarrefecimento.
Evaporador em duas: ebulição e sobreaquecimento.

Diagrama p-h: o ciclo roda no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio.

Balanço de energia e COP

  • Efeito frigorífico: q₀ = h₁ - h₄ (kJ/kg).
  • Trabalho: w = h₂ - h₁.
  • Calor rejeitado: qc = h₂ - h₃ = q₀ + w.
  • Expansão: h₄ = h₃.
  • Potências: Q̇₀ = ṁ × q₀; P = ṁ × w; Q̇c = ṁ × qc.

COP = q₀ / w (o trabalho w é o entregue ao fluido). Máximo teórico (Carnot): COP = T₀ / (Tc - T₀), em kelvin.

Quanto maior Tc - T₀, menor o COP: mais alta na alta e mais baixa na baixa significa mais consumo para o mesmo frio.

Exemplo · Ciclo real do R134a a partir de leituras (1)

Leituras: baixa 1,6 bar rel.; alta 11,0 bar rel.; aspiração 3,0 °C; descarga 72 °C; líquido 38,0 °C.

  1. Absolutas: 2,613 bar abs e 12,013 bar abs.
  2. Saturações: t₀ = -3,1 °C; tc = 46,4 °C.
  3. SH = 3,0 + 3,1 = 6,1 K; SC = 46,4 - 38,0 = 8,4 K.
  4. Entalpias: h₁ = 402,1; h₂ = 450,9; h₃ = h₄ = 253,4 kJ/kg.
  5. Título à entrada do evaporador: x₄ = (253,4 - 195,8) / (396,8 - 195,8) = 0,29.

Exemplo · Ciclo real do R134a a partir de leituras (2)

  • Efeito frigorífico: q₀ = 402,1 - 253,4 = 148,7 kJ/kg.
  • Trabalho: w = 450,9 - 402,1 = 48,8 kJ/kg.
  • Calor rejeitado: qc = 450,9 - 253,4 = 197,5 kJ/kg (= 148,7 + 48,8).
  • Condensador: 28,8 (sobreaquecimento) + 156,1 (condensação) + 12,6 (subarrefecimento).
  • Para 1,2 kW: ṁ = 1,2 / 148,7 = 8,07 g/s; P = 0,39 kW; Q̇c = 1,59 kW.
  • COP = 3,05; Carnot = 5,46; razão de compressão = 4,6.
  • Rendimento isentrópico = (435,0 - 402,1) / 48,8 = 0,67.

Este é o ciclo de referência da unidade.

Traçar o ciclo real no diagrama p-h

  1. Marca as duas pressões absolutas e traça as horizontais.
  2. Ponto 1a: a horizontal de baixa corta a curva de vapor saturado.
  3. Ponto 1: sobre a horizontal de baixa, na isotérmica da aspiração medida.
  4. Ponto 2: horizontal de alta, isotérmica da descarga medida.
  5. Ponto 3a: horizontal de alta com a curva de líquido saturado.
  6. Ponto 3: entalpia do líquido à temperatura medida; sobe na vertical até à horizontal de alta e fica à esquerda de 3a.
  7. Ponto 4: desce na vertical a partir do 3 até à horizontal de baixa.
  8. Une 1-2-2a-3a-3-4-1 e lê os comprimentos horizontais.

Incerteza de leitura: 2 a 3 kJ/kg.

Ciclo ideal contra ciclo real

  1. Perdas de carga nas tubagens e permutadores.
  2. Compressão não isentrópica: h₂ maior do que h₂s, descarga mais quente.
  3. Sobreaquecimento na aspiração (ponto 1 à direita da curva).
  4. Subarrefecimento à saída do condensador (ponto 3 à esquerda).
  5. Trocas de calor com o ambiente nas tubagens.

Cada desvio vê-se no diagrama. Desvios pequenos são normais; desvios grandes são avarias.

Cada kelvin de SC acrescenta cerca de 1,5 kJ/kg (cerca de 1 %) ao efeito frigorífico.

Procedimento de leitura na oficina

  1. Segurança: óculos, luvas, longe dos ventiladores, ventilação; professor presente.
  2. Fluido na placa de características; escolher a tabela ou o diagrama.
  3. Registar a temperatura do ar (espaço e condensador).
  4. Manifold com mangueiras evacuadas (vácuo ou acoplamentos de baixa perda), ligado por técnico habilitado ou sob a sua supervisão.
  5. Sondas nos tubos: aspiração, descarga, líquido; limpas e isoladas.
  6. Regime estável: 15 a 20 min; variação inferior a 1 K e 0,1 bar em 5 min.
  7. Registar: p baixa, p alta, três temperaturas, corrente.
  8. Calcular, traçar, comparar. Desligar sem libertar fluido.

Bloco 5 · Réguas, tabelas, sobreaquecimento e subarrefecimento

Réguas, tabelas e ábacos

Ferramenta Cuidado
Anéis no mostrador do manómetro usar o anel do fluido certo
Régua ou disco P-T relativa ou absoluta?
Tabela de saturação normalmente absolutos
Diagrama de Mollier pressão absoluta
Manifold digital fluido certo; zero do sensor
Ábaco de conversão unidade de chegada
  • Nunca se identifica o fluido pela pressão: R404A e R507A, R410A e R32 têm pressões quase iguais. Placa de características e etiqueta.
  • Fluidos com glide: orvalho na baixa, bolha na alta.

Tabela P-T (bar relativos)

t (°C) R134a R290 R600a R404A R410A R32 R407C bolha/orv.
-20 0,3 1,4 -0,3 2,0 3,0 3,0 1,8 / 1,1
-10 1,0 2,4 0,1 3,3 4,7 4,8 3,0 / 2,2
0 1,9 3,7 0,6 5,0 7,0 7,1 4,7 / 3,6
20 4,7 7,4 2,0 9,8 13,4 13,7 9,4 / 7,8
40 9,2 12,7 4,3 17,1 23,2 23,8 16,5 / 14,4
50 12,2 16,1 5,8 21,9 29,6 30,4 21,1 / 18,9

A 40 °C: R600a 4,3 bar rel.; R410A 23,2 bar rel. Os componentes e manómetros têm de ser adequados ao fluido e à pressão de serviço.

R290 e R600a são hidrocarbonetos muito inflamáveis e o R32 também é inflamável: procedimentos próprios, segundo o fabricante.

Incerteza de leitura: quanto vale 0,1 bar?

R134a:

  • Na baixa (cerca de -3 °C): 1 K = 0,097 bar, logo 0,1 bar = 1 K.
  • Na alta (cerca de 46 °C): 1 K = 0,31 bar, logo 0,1 bar = 0,3 K.

Um erro de 0,2 bar na baixa dá 2 K de erro num sobreaquecimento esperado de 6 K: um terço.

Boas práticas:

  • Zero do manómetro conferido ao ar.
  • Escala de baixa fina; manifold digital quando possível.
  • Mesma ferramenta, mesmo procedimento, nas comparações.

Sobreaquecimento e subarrefecimento

SH = t_aspiração - t₀ (orvalho nos zeotrópicos). SC = tc - t_líquido (bolha nos zeotrópicos). Ambos em kelvin.

Se baixo Se alto
SH líquido ao compressor (golpe de líquido) evaporador mal aproveitado, descarga quente
SC bolhas na linha de líquido, menos capacidade condensador cheio, alta elevada

Referência de oficina (válvula termostática): SH 5 a 8 K; SC 4 a 10 K. O que vale é o fabricante.

SH do evaporador (junto ao bolbo) contra SH total (entrada do compressor): escrever onde mediste.

Medir SH e SC · exemplos

SH: ler p baixa, converter a t₀; sonda no tubo de aspiração, 10 a 15 cm do evaporador, limpa e isolada; esperar; SH = t medida - t₀.
SC: ler p alta, converter a tc; sonda na linha de líquido, junto ao condensador; SC = tc - t medida.

  • Regime: baixa 1,6 bar rel., alta 11,0 bar rel., aspiração 3,0 °C, líquido 38,0 °C ⇒ SH 6,1 K; SC 8,4 K.
  • Baixa 1,0 bar rel. (-9,9 °C) e aspiração 5,0 °C ⇒ SH = 14,9 K: filtro? bolhas? bolbo? Se nada, abrir a válvula um quarto de volta, esperar 10 a 15 min, medir de novo.
  • Alta 12,0 bar rel. (49,5 °C) e líquido 41 °C ⇒ SC 8,5 K.
  • Aspiração 3,0 °C junto ao bolbo e 9,0 °C no compressor ⇒ SH evaporador 6,1 K, SH total 12,1 K: isolar a aspiração.

Bloco 6 · Anomalias de funcionamento e medidas corretivas

O método de diagnóstico

  1. Ouvir o sintoma do cliente.
  2. Verificar o óbvio: tensão, termóstato, ventiladores, filtros de ar, portas, gelo, condensador.
  3. Regime estável e medir: baixa, alta, três temperaturas, ar, corrente.
  4. Calcular: saturações, SH, SC, razão de compressão, ΔT do ar.
  5. Comparar com o ciclo de referência.
  6. Hipótese e teste que a confirme ou exclua.
  7. Medida corretiva com procedimento seguro.
  8. Repetir as leituras para confirmar.

Uma leitura sozinha não diagnostica nada.

Ciclo de referência e matriz de sintomas

Referência (R134a, ar a 30 °C): baixa 1,6 bar rel.; alta 11,0 bar rel.; SH 6,1 K; SC 8,4 K; descarga 72 °C; razão 4,6.

Anomalia p baixa p alta SH SC Corrente
Falta de fluido ↓ ↓ ↑↑ ≈ 0 ↓
Condensador sujo ligeiro ↑ ↑↑ normal normal ou ↑ ↑
Filtro obstruído ↓↓ ↓ ↑↑ ↑ antes ↓
Excesso de fluido ligeiro ↑ ↑ ↓ ↑↑ ↑
Compressor fraco ↑↑ ↓ normal ↓ ↓
Evaporador gelado ↓↓ ↓ ≈ 0 (capilar) normal ↓
Ar no circuito normal/↑ ↑↑ normal aparente ↑ ↑

Caso A · Falta de fluido

Leituras R134a: baixa 0,5 bar rel.; alta 8,5 bar rel.; aspiração 4 °C; líquido 36 °C; descarga 78 °C; corrente 80 %; bolhas no visor.

  1. t₀ = -16,9 °C; tc = 37,5 °C.
  2. SH = 20,9 K (alto). SC = 1,5 K (quase nulo).
  3. Razão de compressão = 9,513 / 1,513 = 6,3 (contra 4,6).

Corretiva: não atestar sem procurar a fuga (detetor eletrónico, espuma). Reparar, ensaio de estanquidade com azoto, vácuo, carga pesada com a massa da placa, regime e novo registo.

Caso B · Condensador sujo ou ventilador fraco

Leituras: baixa 1,9 bar rel.; alta 14,0 bar rel.; aspiração 5 °C; líquido 47 °C; descarga 92 °C; corrente 115 %. Ar a 30 °C.

  1. t₀ = -0,1 °C; tc = 55,3 °C.
  2. SH = 5,1 K; SC = 8,3 K (normais: carga e válvula bem).
  3. ΔT no condensador = 55,3 - 30 = 25,3 K (normal 16,4).
  4. Razão de compressão = 15,013 / 2,913 = 5,2.

Corretiva: desligar e bloquear a alimentação; limpar alhetas sem as amachucar; verificar ventilador (hélice, rotação, condensador de arranque) e recirculação de ar quente.

Caso C · Filtro secador obstruído

Leituras: baixa 0,6 bar rel.; alta 10,0 bar rel.; aspiração 6 °C; tubo antes do filtro 33 °C e depois 24 °C; corrente 85 %.

  1. t₀ = -15,4 °C; tc = 43,0 °C.
  2. SH = 21,4 K; SC antes do filtro = 10,0 K.
  3. ΔT no filtro = 9 K (um filtro livre mal chega a 1 K).

Parece falta de fluido (baixa baixa, SH alto), mas o SC não é nulo e há queda de temperatura no filtro: é restrição.

Corretiva: recuperar o fluido, substituir o filtro (brasagem com azoto), vácuo, carga pesada, verificação em regime.

Casos D e E · Excesso de fluido e compressor fraco

D · Excesso (baixa 1,9 bar rel.; alta 13,5 bar rel.; aspiração 3 °C; líquido 36 °C; corrente 110 %):

  • tc = 53,9 °C; SH = 3,1 K; SC = 17,9 K. Condensador parcialmente cheio de líquido.
  • Corretiva: recuperar fluido e pesar até o SC voltar ao normal; capilar: repesar toda a carga.

E · Compressor com baixo rendimento (baixa 2,8 bar rel.; alta 8,5 bar rel.; aspiração 13,5 °C; líquido 33 °C; corrente 70 %):

  • t₀ = 7,5 °C; tc = 37,5 °C; SH = 6,0 K; SC = 4,5 K; razão 2,5 (contra 4,6).
  • Teste de bombeamento com o professor, curto (compressor hermético não trabalha em vácuo prolongado); se não faz vácuo na baixa ou não o mantém, substituir, depois de achar a causa.

Casos F e G · Evaporador gelado e ar no circuito

F · Gelo, equipamento com capilar (baixa 0,6 bar rel.; alta 9,0 bar rel.; aspiração -14 °C; líquido 34 °C):

  • t₀ = -15,4 °C; SH = 1,4 K; SC = 5,4 K. Pouco calor ao evaporador: fluido não evapora todo. Risco de líquido ao compressor. Com válvula termostática, o SH tende a manter-se ou a oscilar.
  • Corretiva: parar o compressor, descongelar, reparar ventilador e degelo.

G · Ar (parado 8 h a 28 °C; alta 7,4 bar rel.; saturação a 28 °C: 6,3 bar rel.):

  • Sobram 1,1 bar: pressão parcial do ar (Dalton). Em regime, 13,0 bar rel. ⇒ tc = 52,5 °C e SC aparente 14,5 K, falso.
  • Corretiva: recuperar, vácuo, recarregar com a massa da placa. Nunca "sangrar" para a atmosfera.

Válvula de expansão: sub e sobrealimentada

Subalimentada Sobrealimentada
SH muito alto perto de 0
p baixa baixa alta
Aspiração quente fria e húmida
Risco pouca capacidade, descarga quente golpe de líquido
Causas filtro da válvula, perda de carga no bolbo, ajuste fechado bolbo mal fixado ou sem isolamento, ajuste aberto

Corretiva: limpar ou substituir a válvula; refixar o bolbo (4 ou 8 horas num tubo horizontal, conforme o fabricante), isolá-lo; reajustar o SH em quartos de volta, esperando entre ajustes.

Segurança e ambiente em todas as medidas corretivas

  • Abrir o circuito e manusear o fluido: técnico habilitado, nos termos da legislação em vigor, ou sob supervisão do professor na escola.
  • Antes de abrir: recuperar o fluido, confirmar pressão zero, ventilar.
  • Brasagem com circulação de azoto e extintor à mão; nunca perto de fluido inflamável.
  • Ensaio de pressão com azoto seco, redutor e válvula de segurança; nunca ar comprimido nem oxigénio.
  • Elétrico: desligar, bloquear, descarregar condensadores de arranque.
  • Ambiente: fluido recuperado vai para botija própria e encaminha-se conforme a lei. Nada de ventilar.

Síntese: do sintoma à medida

Sintoma lido Hipótese Teste Corretiva
SH ↑↑, SC ≈ 0, bolhas falta de fluido detetor de fugas reparar, vácuo, pesar
alta ↑↑, SH e SC normais condensador/ventilador ΔT do condensador limpar, reparar
SH ↑↑, ΔT no filtro filtro obstruído duas sondas substituir
SC ↑↑, alta ↑ excesso pesar o recuperado recuperar
baixa ↑↑, alta ↓ compressor bombeamento substituir
SH ≈ 0 com capilar (com válvula, SH mantém-se ou oscila), gelo evaporador/ventilador inspeção descongelar
parado > saturação ar no circuito teste de equilíbrio recuperar, vácuo

Recapitulando

  • Grandezas e unidades: pressão absoluta e relativa, kelvin, conversões pelo fator igual a 1.
  • Calor: condução, convecção e radiação; sensível (m c ΔT) e latente (m L) é o motor da refrigeração.
  • Gases: pV = nRT com p absoluta e T em kelvin; ponto crítico; misturas azeotrópicas e zeotrópicas.
  • Mollier: ciclo em quatro lados; q₀, w, qc e COP lidos como comprimentos horizontais.
  • Réguas e tabelas: fluido certo; orvalho na baixa e bolha na alta.
  • SH e SC como instrumentos de diagnóstico; sete anomalias e as suas medidas corretivas, sempre com segurança.

Próximo: fichas e projeto, ler e traçar o ciclo de uma unidade real da oficina.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: fazer a conta de 220 N no quadro com todas as conversões (cm² para m², bar para Pa) e comparar com 22 kg pendurados. - erro comum/pergunta: chamar "peso" à massa e "quilos" à força. A balança da oficina mede massa; o peso é uma força em newton. - exemplo/analogia: pedir a um aluno que segure 22 kg com uma mão para sentir o que a tampa suporta.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: esta é a conversão que mais se esquece e a que mais estraga cálculos; pô-la como primeiro passo de todo o exercício. - erro comum/pergunta: usar o valor do manómetro na lei dos gases ou numa tabela absoluta. Perguntar: "a que pressão está o ar da sala?" - exemplo/analogia: o manómetro do pneu marca zero com o pneu vazio, mas o pneu "vazio" ainda tem 1 atmosfera lá dentro.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: temperatura não é calor. Uma panela a 90 °C tem menos energia do que uma banheira a 40 °C. - erro comum/pergunta: dizer "o compressor consome 2 kW por hora". Corrigir para "consome 2 kW" ou "2 kWh em 1 hora". - exemplo/analogia: a temperatura é a altura de um rio; o calor é o volume de água que passa.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: converter tudo para SI antes de calcular; só no fim se volta ao bar ou ao kW da oficina. - erro comum/pergunta: confundir mm² com m² (fator de 10⁶, não de 1000). Pedir a conversão de 25 mm de diâmetro em m². - exemplo/analogia: as unidades são como moedas: não se somam euros com dólares sem converter.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o vácuo mede-se em absoluto; um vacuómetro de mícrons não tem escala relativa. - erro comum/pergunta: "28 inHg é um bom vácuo?" Sim, é bom para um manómetro composto, mas está muito longe do vácuo de desidratação, que se mede em centenas de mícrons. - exemplo/analogia: 28 inHg corresponde a uns 6,5 kPa, cerca de 6 % da atmosfera, ainda há 49 000 mícrons lá dentro.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a placa de um split diz "9000 BTU/h" mas o cálculo faz-se em kW. - erro comum/pergunta: confundir BTU com BTU/h. Um é energia, o outro é potência. - exemplo/analogia: a "frigoria" é o simétrico da caloria: uma caloria retirada em vez de fornecida.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o passo 4, a verificação do valor. Comparar com a tabela P-T: a 50 °C, o R134a está perto dos 12 bar rel. e o R410A perto dos 30. - erro comum/pergunta: converter uma diferença de temperatura somando 273,15. As diferenças não se convertem, são iguais em K e °C. - exemplo/analogia: comparar com a conversão de moedas: o preço certo é aquele em que a unidade de partida desaparece.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: no evaporador o fluido FERVE, a uma temperatura baixa porque a pressão é baixa. - erro comum/pergunta: "o evaporador evapora?" Sim, mas por ebulição, e não pela superfície como a roupa a secar. - exemplo/analogia: a água a ferver a 70 °C no cimo de uma montanha, porque a pressão é menor.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: uma só ideia por trás de tudo: choques por segundo e por unidade de área. - erro comum/pergunta: "o gás empurra mais porque pesa mais?" Não, é a velocidade e o número de choques. - exemplo/analogia: bolas de ténis dentro de uma caixa que se abana: abanar mais depressa (temperatura) ou meter mais bolas (massa) faz mais barulho nas paredes.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: esta é a ideia mais útil de toda a unidade para a oficina. Voltar a ela no bloco do sobreaquecimento. - erro comum/pergunta: "a botija está a 3 bar rel., está meio vazia?" A pressão não mede quantidade. Pesar. - exemplo/analogia: uma panela de pressão fechada: a pressão depende da temperatura, não de quanta água lá está.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: só o kelvin tem zero físico. É a escala que entra em pV = nRT. - erro comum/pergunta: arredondar para 273 e depois somar ao valor errado. Em oficina serve; em exame usa 273,15. - exemplo/analogia: um termómetro mal encostado ao tubo lê uma média do tubo e do ar, como medir a febre com o termómetro meio fora da boca.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: saber qual das seis estás a medir é metade do diagnóstico. - erro comum/pergunta: usar o termómetro de infravermelhos num tubo de cobre polido e achar que o sobreaquecimento é de 20 K. - exemplo/analogia: diferença de 9 K antes e depois de um filtro (33 e 24 °C) é prova de restrição; um filtro livre mal chega a 1 K.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a máquina não "produz frio", move calor. O frio é a ausência de calor. - erro comum/pergunta: "o frio entra pela porta?" É o calor que entra, nunca o frio. - exemplo/analogia: a máquina frigorífica é como uma bomba de água que sobe a água de um poço para um depósito: gasta energia para ir contra a tendência natural.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a espessura do isolamento está no denominador. Dobrar a espessura reduz a carga a metade. - erro comum/pergunta: usar °C na fórmula da radiação. Aqui é obrigatório converter para kelvin. - exemplo/analogia: um casaco grosso é mais isolante porque a espessura aumenta; um casaco molhado perde o λ baixo.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: ligar U, A e ΔT às avarias: sujidade = U baixo; geada = U baixo; alhetas amachucadas = A baixa. - erro comum/pergunta: "a temperatura do fluido sobe enquanto ferve?" Num fluido puro, não, só depois de todo ser vapor. - exemplo/analogia: uma panela a ferver mantém 100 °C até a água acabar, por mais que se aumente o lume.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o raciocínio do diagnóstico começa na física: menos troca, mais ΔT, mais pressão. - erro comum/pergunta: "se a pressão de alta sobe, falta ou sobra fluido?" Neste caso nenhum: o fluido está certo e o permutador está sujo. - exemplo/analogia: um radiador coberto por uma toalha tem de ficar mais quente para dar o mesmo calor.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o sensível vê-se no termómetro; o latente só se vê no balanço de energia. - erro comum/pergunta: usar Q = m c ΔT durante uma mudança de fase. Aí ΔT = 0 e Q ≠ 0; usa-se m L. - exemplo/analogia: a mesma energia que fundiria um bloco de gelo aqueceria a água resultante 80 °C.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: separar sempre em troços (sensível, latente, sensível) antes de somar. - erro comum/pergunta: esquecer o troço latente. 76 % da energia do exemplo do gelo vai na fusão. - exemplo/analogia: derreter o gelo de uma bebida refresca muito mais do que aquecer a água fria.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: duas regras de ouro: pressão absoluta, temperatura em kelvin. - erro comum/pergunta: usar a pressão do manómetro na fórmula. Pedir a verificação do primeiro passo em cada exercício. - exemplo/analogia: 51 kg de ar numa câmara que parece "vazia": ensinar que o ar também tem massa.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: escolher a lei pelo que se mantém constante antes de substituir números. - erro comum/pergunta: "a que lei corresponde o aquecimento de um tubo fechado?" Gay-Lussac (volume constante). - exemplo/analogia: panela de pressão fechada ao lume: volume fixo, a pressão sobe com a temperatura.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: uma queda de pressão num ensaio nem sempre é fuga; pode ser só a temperatura. - erro comum/pergunta: concluir "há fuga" depois de uma noite fria. Compensar sempre com Gay-Lussac. - exemplo/analogia: o pneu do carro parece mais vazio de manhã cedo e "enche" quando aquece ao sol.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a temperatura de descarga é um indicador de saúde do compressor e da razão de compressão. - erro comum/pergunta: calcular a razão de compressão com pressões relativas. Dá resultados absurdos. - exemplo/analogia: a bomba de encher pneus de bicicleta aquece junto à saída; é o mesmo fenómeno.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: por isso se usam tabelas e diagrama para fluidos frigorigéneos e não pV = nRT. - erro comum/pergunta: "porque é que o CO₂ de uma instalação não condensa num dia quente?" Está acima de 31 °C, supercrítico. - exemplo/analogia: um condensador em dificuldade empurra o ciclo para cima, perto do ponto crítico, e o calor latente encolhe.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o glide do R407C não se ignora; o do R404A e do R410A, na prática, sim. - terminologia: o referencial da UFCD designa estas misturas por «anisotrópicas»; o termo técnico é **zeotrópica**, e é o que se usa em oficina e em exame. Anisotropia é outra coisa (propriedade que varia com a direção). - erro comum/pergunta: "porque é que há duas temperaturas para uma pressão?" Porque a composição do líquido vai mudando ao ferver. - exemplo/analogia: uma mistura de álcool e água a ferver: o álcool sai primeiro e o ponto de ebulição vai subindo.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a escolha da coluna errada põe vários kelvin de erro; olhar sempre para o fluido da placa. - erro comum/pergunta: usar uma tabela de R404A no R407C por serem "da mesma família". Pressões e glides diferentes. - exemplo/analogia: duas portas de um mesmo corredor: uma de entrada (orvalho no evaporador) e outra de saída (bolha no condensador).

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o ciclo todo é um polígono e os lados horizontais são calores e trabalho. - erro comum/pergunta: ler a pressão do manómetro como ordenada. A ordenada é pressão absoluta. - exemplo/analogia: o diagrama é um mapa em que a distância horizontal são quilojoules e a altura é pressão.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: horizontal dentro do sino significa pressão e temperatura constantes ao mesmo tempo (fluido puro). - erro comum/pergunta: desenhar a expansão inclinada. A válvula não troca calor nem trabalho: é vertical. - isentrópica e isocórica no vapor: para o mesmo aumento de pressão, a isentrópica precisa de muito pouca entalpia (íngreme); a isocórica precisa de várias vezes mais (mais deitada). - exemplo/analogia: imaginar o sino como uma tenda: os lados são os limites líquido e vapor e a lona é a mistura.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o líquido subarrefecido tem praticamente a entalpia do líquido saturado à sua temperatura (38 °C dá 253,4 kJ/kg). - erro comum/pergunta: interpolar sem converter a pressão. Primeiro p absoluta, depois tabela. - exemplo/analogia: uma tabela é um diagrama discretizado; o diagrama dá a interpolação à vista.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: perguntar a cada componente "o que muda se falhar?" e "como o vejo no manómetro?". - erro comum/pergunta: o bolbo da válvula não está isolado e lê o ar da vizinhança, abrindo demasiado a válvula. - exemplo/analogia: a válvula termostática é como o termóstato de um radiador: abre mais se o fim do circuito estiver quente.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: pedir aos alunos que apontem cada ponto no esquema da máquina da oficina. - erro comum/pergunta: dizer que a expansão arrefece por troca de calor. Arrefece porque parte do líquido evapora e gasta energia. - exemplo/analogia: o spray de um desodorizante arrefece ao expandir; o fluido passa de líquido a mistura e a lata fica fria.

NOTAS DO PROFESSOR - terminologia: a razão entre a capacidade frigorífica e a potência elétrica absorvida (EER, ou COP do aparelho) é menor do que este COP, porque inclui as perdas do motor e do compressor. - enfatizar: o condensador rejeita sempre mais do que o evaporador absorve, porque rejeita também o trabalho do compressor. - erro comum/pergunta: "o COP pode ser maior do que 1?" Sim, porque o calor movido é maior do que o trabalho gasto. - exemplo/analogia: um elevador de passageiros: o trabalho do motor move muito mais "carga" do que a energia que gasta, porque não cria o calor, só o desloca.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: seguir a ordem; cada passo alimenta o seguinte e um erro no primeiro (relativa em vez de absoluta) estraga tudo. - erro comum/pergunta: ler h₃ no vapor saturado. O ponto 3 é líquido subarrefecido: à esquerda da curva. - exemplo/analogia: é como um tira-teimas: com cinco leituras reconstruímos o ciclo completo.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: verificar o fecho do balanço (148,7 + 48,8 = 197,5) como controlo do cálculo. - erro comum/pergunta: "porque é que o COP real (3,05) é só 56 % do de Carnot (5,46)?" Há irreversibilidades e diferenças de temperatura nos permutadores. - exemplo/analogia: o Carnot é o recorde do mundo; o COP real é o nosso tempo, honesto, mas com atrito.

NOTAS DO PROFESSOR - preparar: carta p-h do fluido da unidade impressa em A3, um exemplar por grupo (do fabricante ou impressa pelo professor); confirmar a referência de entalpia e se a pressão do eixo é absoluta ou relativa. Sem carta, com R134a faz-se um esboço pelas tabelas. - enfatizar: o ponto 1 está à direita do vapor saturado e o ponto 3 à esquerda do líquido saturado: SH e SC são as distâncias a essas curvas. - erro comum/pergunta: fechar o ciclo no ponto 1a e não no 1. O sobreaquecimento faz parte do ciclo. - exemplo/analogia: traçar o ciclo é como medir a temperatura de um doente: cada ponto é um sintoma e o conjunto é o diagnóstico.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o ciclo ideal serve de régua; o diagnóstico é a distância do real ao de referência. - erro comum/pergunta: "porque é que o manómetro no compressor não dá a pressão do evaporador?" Perdas de carga e distância. - exemplo/analogia: um mapa e a estrada: o desenho é a linha reta, a estrada tem curvas e portagens.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o regime estável é o critério de aceitação; medir antes dá valores enganadores. - erro comum/pergunta: esquecer de evacuar as mangueiras e meter ar no circuito. Ligar a Dalton. Nunca purgar as mangueiras com o fluido do circuito para a atmosfera. - exemplo/analogia: como esperar que o termómetro clínico estabilize antes de ler.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a ferramenta certa com o fluido errado dá um número bonito e falso. - erro comum/pergunta: "é R404A ou R507A? A pressão diz." Não diz. Ler a placa. - exemplo/analogia: uma régua de outro país: as marcas existem, mas a unidade é outra.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: ler a tabela em duas direções: pressão para temperatura e temperatura para pressão. - erro comum/pergunta: usar o R410A num manómetro de R134a: a escala acaba antes da pressão de trabalho. - exemplo/analogia: R4xxx e R6xx comportam-se como idiomas diferentes: a palavra "10 bar" quer dizer coisas distintas.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: na baixa a curva p-t é "plana", por isso o manómetro é pouco sensível e o erro pesa mais. - erro comum/pergunta: "o sobreaquecimento é 4 K ou 6 K?" Dentro da incerteza, é uma pergunta sem resposta; repetir a medida. - exemplo/analogia: pesar uma carta numa balança de camião: o erro pesa mais do que a carta.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o SH protege o compressor; o SC protege a válvula. - erro comum/pergunta: "SH alto é bom, assim não vem líquido?" Não: o evaporador fica pouco aproveitado e a descarga aquece. - exemplo/analogia: o SH é a margem de segurança de um condutor; muito pouca é perigoso, demasiada desperdiça tempo.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: antes de mexer na válvula descartam-se as causas externas. - erro comum/pergunta: rodar o parafuso da válvula uma volta inteira e não esperar. A válvula é lenta e pode oscilar (hunting). - exemplo/analogia: afinar a válvula é como ajustar a água do duche: pequenas correções e esperar a resposta.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: muitas avarias resolvem-se no passo 2, antes de ligar os manómetros. - erro comum/pergunta: ir ao manifold primeiro e acabar a carregar fluido a um equipamento com o condensador tapado. - exemplo/analogia: o médico mede a tensão e a temperatura antes de pedir análises.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a tabela é uma ajuda de memória; o raciocínio é a física de cada caso, não a decoração das setas. - evaporador gelado: o SH perto de zero vale com tubo capilar; com válvula de expansão termostática, a válvula fecha para regular o SH, e este tende a manter-se ou a oscilar (baixa e corrente a descer, gelo). - erro comum/pergunta: "alta baixa e baixa baixa, é falta de fluido?" Pode ser filtro obstruído; ver o SC e a diferença de temperatura no filtro. - exemplo/analogia: como o diagnóstico de um carro: o mesmo ruído pode vir de peças diferentes.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: acrescentar fluido sem reparar a fuga só adia a avaria e liberta fluido para o ambiente. - erro comum/pergunta: ver só "baixa baixa" e chamar falta de fluido. O SC ≈ 0 e as bolhas é que a distinguem. - exemplo/analogia: um pneu a perder ar: atestar resolve a pressão, não o furo.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: SH e SC normais afastam a carga e a válvula; o problema está na troca de calor. - erro comum/pergunta: recuperar fluido por a alta estar alta. O erro típico: retirar fluido de um circuito com carga certa. - exemplo/analogia: correr de casaco com o fecho até cima: o calor não sai e o coração (o compressor) trabalha mais.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o teste de confirmação são duas sondas, antes e depois, em simultâneo. - erro comum/pergunta: "porque é que fica gelo depois do filtro?" A expansão parcial na restrição arrefece o tubo. - exemplo/analogia: um engarrafamento: antes do estrangulamento o trânsito acumula-se (SC alto), depois está vazio (SH alto).

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: D tem o SC enorme; E tem SH e SC normais, mas as pressões a tenderem a igualar-se. - erro comum/pergunta: trocar o compressor sem procurar a causa (golpe de líquido, falta de óleo). O novo morre da mesma forma. - exemplo/analogia: uma bomba de bicicleta com a válvula de borracha gasta: faz força, mas a pressão não sobe.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o teste de equilíbrio compara a pressão lida com a de saturação à temperatura ambiente, com o circuito parado e à temperatura uniforme. - erro comum/pergunta: fazer o teste com o equipamento acabado de parar. A temperatura não é uniforme; esperar horas. - exemplo/analogia: o ar no condensador é como uma bolha de ar num radiador: ocupa o sítio e a pressão sobe.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: antes de culpar a válvula, verificar o bolbo, a fixação e o isolamento. - erro comum/pergunta: bolbo preso a um tubo sujo ou com tinta: não lê bem a temperatura. - exemplo/analogia: um termóstato num radiador atrás de uma cortina lê o ar parado e fecha a válvula antes do tempo.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a segurança faz parte do procedimento; não é um capítulo à parte. - erro comum/pergunta: usar ar comprimido para o ensaio "porque está à mão". O óleo e o ar podem explodir sob compressão. - exemplo/analogia: o bloqueio elétrico é como tirar a chave da ignição antes de mexer no motor.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: pedir à turma que reconstrua a tabela de memória só com a física, sem olhar para as setas. - erro comum/pergunta: aplicar a corretiva sem o teste de confirmação. É essa linha que evita trocas desnecessárias. - exemplo/analogia: um fluxograma de avarias de um eletrodoméstico, mas explicado pela energia.