Questões de Concurso sobre Sistemas de Refrigeração (ciclo, componentes e psicrometria)

A respeito dos tipos de chillers, analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta as corretas.

I. O chiller a água apresenta baixa eficiência, se comparado ao chiller a ar.

II. Tanto os chillers a água quanto os chillers a ar apresentam elevado custo de instalação.

III. O chiller a ar necessita de instalação no exterior do ambiente.

IV. O chiller a água apresenta baixo tempo de vida útil, quando comparado ao chiller a ar.

A carga térmica no datacenter é composta apenas pelo calor latente gerado pelos equipamentos eletrônicos.

A figura mostrada representa o esquema de funcionamento de uma turbina a vapor, onde W₁ é o trabalho executado pela bomba, W₂ é o trabalho gerado pela turbina e Q é o calor fornecido ao boiler para aquecer o vapor.

Após uma análise do ciclo, um engenheiro determinou as entalpias nos quatro pontos mostrados na figura, sendo h₁ = 3205 kJ/kg, h₂ = 2000 kJ/kg, h₃ = 200 kJ/kg, e h₄ = 205 kJ/kg.

Com esses valores, a eficiência térmica do ciclo é:

A figura a seguir representa um ciclo regenerativo de refrigeração à base de amônia.

Um ciclo de refrigeração por compressão de vapor é um ciclo termodinâmico que objetiva a extração de calor de um meio através de um trocador de calor percorrido pelo fluido de trabalho enquanto este evapora. Para promover a circulação do fluido, podem ser usados diferentes tipos de compressores.

É uma afirmativa verdadeira sobre os diferentes tipos de compressores:

O ciclo de refrigeração por compressão de vapor é o muito utilizado para refrigeradores, sistemas de condicionamento de ar e bombas de calor. Nestes é comum encontrarmos um dispositivo de estrangulamento, como uma válvula de expansão ou um tubo capilar. Analise as afirmativas abaixo sobre o que consiste este ciclo consiste de processos.

I. Compressão isentrópica em um compressor.

II. Rejeição de calor a pressão constante em um condensador.

III. Estrangulamento em um dispositivo de expansão.

IV. Absorção de calor a pressão constante em um evaporador.

Estão corretas as afirmativas:

Uma forma de aumentar o coeficiente de performance desse ciclo de refrigeração seria reduzir a temperatura de condensação, o que pode ser feito pelo aumento do coeficiente global de transferência de calor no condensador.

Quanto ao tipo de condensação, um sistema de refrigeração no qual a temperatura admitida para o fluido frigorífico deve ser superior à de bulbo seco do ar exterior, considerado nos cálculos, é um sistema:

Quanto aos sistemas de refrigeração descritos por um ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor, é correto afirmar que

O ciclo da figura anterior requer um consumo muito pequeno de trabalho, porque o processo de bombeamento envolve um líquido.

Na refrigeração tradicional por compressão, são necessários os fluidos refrigerantes. Dentre eles, podemos destacar amônia, dióxido de enxofre, R12, R-22, R-134a e R-123. A respeito dos fluidos refrigerantes, assinale a alternativa correta.

Na Tabela abaixo são apresentadas algumas características termodinâmicas de um ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor.

Ciclo ideal de refrigeração

Com base nessas características, qual é o valor do coeficiente de eficácia desse ciclo?

A utilização de líquido saturado e de gás supersaturado do ciclo Rankine permite dizer que esse é um ciclo ideal frente ao ciclo de Carnot, pois permite bombear apenas líquido em vez de uma mistura de líquido e vapor, além de transferir calor ao vapor enquanto sofre um processo de expansão, tudo isso em temperatura constante.

Sabe-se que a potência de uma máquina térmica é igual a 15 kW e sua eficiência é igual a 30%. Assumindo que a máquina rejeita 20 kJ de calor por ciclo, os valores aproximados para a energia consumida em um ciclo de operação e o tempo de cada ciclo são, respectivamente:

No passado, o uso de fluidos refrigerantes com cloro em sua composição era o produto corrente utilizado em grande parte dos sistemas de refrigeração e climatização da época. Após a descoberta de que estes fluidos refrigerantes agrediam a camada de ozônio, houve grandes esforços para a elaboração de fluidos que mantivessem a capacidade de refrigeração dos equipamentos e não agredissem a camada de ozônio influenciando no aquecimento global. Atualmente, existe um fluido refrigerante livre de cloro, identificado pela sigla:

O ar entra em uma serpentina de resfriamento com temperatura de bulbo seco igual a 30 ºC e umidade relativa igual a 40% (h = 58 kJ/kg), de onde sai a 20 ºC (h = 47 kJ/kg). Supondo que o resfriamento seja sensível e que a massa de ar no processo seja igual a 1 kg/s, é possível afirmar que a capacidade de refrigeração da serpentina é de:

O rendimento térmico do ciclo de Carnot é maior que o rendimento térmico do ciclo de Rankine, por esse motivo ele é largamente utilizado na indústria.

Ciclo com reaquecimento apresenta como principal vantagem a diminuição do teor da umidade nos estágios de baixa pressão da turbina, apesar do pequeno ganho no rendimento.

O grau de superaquecimento vale 20 K.

A adoção de técnicas de contenção de corredores quentes e frios não tem influência na eficiência da climatização dos equipamentos usados no datacenter.