Artigo 2: Expansão Direta vs Expansão Indireta
Seguindo a série de artigos sobre os tipos de sistemas de ar condicionado, esta semana apresentamos um conceito fundamental sobre os sistemas de ar condicionado:
- Expansão Direta vs Expansão Indireta
Conforme explicado no artigo anterior desta série, a grande maioria dos sistemas de ar condicionado compartilham do mesmo princípio básico de funcionamento, com o uso de fluido refrigerante que realiza a expansão para alcançar temperaturas mais baixas conforme a necessidade de cada uso.
A diferença entre os tipos de sistemas ocorre na maneira como este “frio” é distribuído.
No ciclo básico de refrigeração temos os quatro componentes principais, que são:
- Compressor
- Condensador
- Dispositivo de Expansão
- Evaporador
Se em uma determinada instalação o evaporador fica dentro do ambiente climatizado, captando o ar interno e trocando calor com o fluido que percorre todos os componentes do ciclo de refrigeração, o sistema é chamado de expansão direta, pois é o próprio fluido que diretamente troca calor com o meio a ser refrigerado.
Os principais exemplos deste sistema são:
- Ar Condicionado Janela (ACJ);
- Split;
- VRV/VRF;
- Splitões;
- Rooftops;
- Geladeiras Domésticas;
- Ar Condicionado Veicular
Que representam a maior parcela das instalações de pequeno e médio porte de refrigeração e ar condicionado.
Nem sempre é viável realizar a distribuição do sistema de refrigeração diretamente com o fluido refrigerante para todos os espaços. Sistemas de grande porte ou que exigem grandes distâncias a serem percorridas pela tubulação acabam limitando a aplicação da expansão direta. Outro fator é quantidade de fluido refrigerante utilizada que aumenta proporcionalmente em função do comprimento da tubulação e o risco e custos de possíveis vazamentos.
Para contornar estes fatores, um conceito fundamental é utilizado: a Expansão Indireta.
Neste formato de sistema, o fluido refrigerante troca calor com um fluido secundário, e é este fluido que percorre pela instalação alcançando todos os ambientes, climatizando assim de maneira “indireta”. Em geral, na grande maioria das obras, utiliza-se água, por ser de baixo custo e fácil acesso e ter ótimas propriedades de transmissão de calor.
Outros fluidos secundários são também largamente utilizados em sistemas de processos mais específicos, como a amônia e o CO2, principalmente para temperaturas baixas, como resfriados e congelados.
O equipamento conhecido como Water Chiller, ou em português, resfriador de líquidos, representa o principal exemplo de componente em sistemas de expansão indireta. Existem diversos tipos de Chillers para as mais diversas aplicações e que podem alcançar níveis de eficiência energética extremamente arrojados.
Nos próximos artigos desta série, apresentaremos os diferentes tipos de Chillers e as principais diferenças entre os conceitos mais utilizados.
A SMACNA é referência internacional em diretrizes para instalações de climatização de expansão direta ou indireta. As empresas associadas no Brasil estão preparadas para auxiliar no desenvolvimento das instalações e na aplicação destes sistemas.
Autor: Ariel Gandelman
Revisão Técnica: Felipe Raats Daud e João Carlos Correa