Análise da Geladeira por Célio Cordeiro Bange

O artigo sobre a instalação de termostatos digitais em geladeiras mais antigas fez muito sucesso!

Um leitor, o Célio Cordeito Bange escreveu um artigo onde analisa o comportamento da geladeira onde ele próprio instalou um sistema semelhante. Abaixo está publicado o artigo:

Olá pessoal,

Ainda não concluí minha instalação do N321 no freezer, pois o sensor tipo T (o meu N321 veio sem sensor e ele foi construído para termopar tipo J ou K ou T), que encomendei mas veio com defeito e está em processo de troca.

Mas vamos discursar um pouco sobre o tema, iniciando pela análise de minha geladeira (Continental Elegance, do século passado), para a qual comprei um TIC-17RGTi (com sensor de thermistor PTC), para também substituir seu termostato mecânico e assim poder controlar melhor esta unidade.

Ela a princípio funciona bem e para me subsidiar com dados para configurar o TIC, verifiquei o seu ciclo de funcionamento e temperatura, obtendo os seguintes dados:

Temperatura de trabalho: -10°C a -5°C (com sensor afastado do evaporador)

Ciclo de trabalho com temperatura ambiente de 25°C, sem aberturas de porta: 9min ligada e 27min desligada.

A geladeira se encontra relativamente vazia, congelador cheio e com +- 0,5cm de formação de gelo ao redor do evaporador.

Não sei se tais dados estão bons ou podem melhorar com o degelo, que certamente interfere na performance, piorando quanto maior for a capa de gelo ao redor do evaporador.

Quanto a faixa de temperatura eu acho excelente, pois está dentro do propósito de conservação, principalmente de carnes por 4 a 6 meses…quanto ao ciclo eu creio que a razão 1:3 esteja compatível para uma temperatura ambiente de 25°C, que certamente será afetado na época do verão ou em dias mais quentes.

O gráfico a seguir representa o levantamento feito, onde a área 1 (vermelha) é o tempo e a temperatura com compressor ligado e a área 3 (verde), o tempo e temperatura com ele desligado.

COB

Eu chamo a área 1 de gasto de energia para resfriar e a área 3 de conservação do frio.

Uma melhor eficiência na área 1, é uma função:

  • da potência do compressor
  • do tipo e volume do gás
  • da temperatura externa
  • da ventilação do condensador (serpentina externa)
  • do controle da temperatura x acionamento do compressor
  • do acúmulo de gelo
  • da vedação (da porta ou passagens de tubulação de gás, fios, etc…)
  • das aberturas de porta
  • da temperatura de produtos recém postos na geladeira

Uma melhor eficiência na área 3, é uma função:

  • da temperatura externa
  • do acúmulo de gelo
  • da vedação (da porta ou passagens de tubulação de gás, fios, etc…)
  • das aberturas de porta
  • da temperatura de produtos recém postos na geladeira

Vejam que com exceção do compressor, do gás e da temperatura externa, em todo o restante pode-se atuar para melhorar a eficiência de modo a diminuir a área 1 e/ou aumentar a área 3, dentro da temperatura desejada e com isto economizar energia ou dinheiro.

Controlar a temperatura significa precisão em conhecê-la para comandar o acionamento do motor, mas o que é temperatura?

Temperatura é uma forma prática de se medir a energia térmica/cinética de um corpo ou meio, e está associada ao ZERO absoluto (0 Kelvin ou -273,15°C), onde em tese tanto a energia térmica quanto a cinética são nulas…qualquer valor acima do ZERO absoluto é chamado academicamente de “calor” por conter energia cinética, mesmo ainda sendo negativo na escala Celcius…mas isso além de complicado não é prático no nosso caso…então…

Temperatura é uma grandeza pontual, ou seja, ela só existe com aquele valor, naquele ponto da medida coletada pelo sensor, salvo se dois ou mais pontos já estiverem equalizados dentro de um mesmo sistema, o que é quase impossível de ocorrer na prática, considerando-se os décimos, milésimos ou milionésimos de °C. Mesmo dentro de um congelador, a temperatura lida na superfície do evaporador é inferior a temperatura do ar próximo ao mesmo e isto deve-se ao fato da troca de calor, no caso, ocorrer por condução ou contato entre o ar e a placa do evaporador.

Esta análise esclarece a razão pela qual o acúmulo de gelo na superfície do evaporador prejudica a performance de uma geladeira ou freezer, pois o gelo em excesso acaba atuando como um isolante entre a placa e o ar do interior da unidade. O mesmo ocorre quando um Esquimó faz um “iglu”, ou casa de gelo, para se proteger do frio mais intenso do lado de fora.

Também ajuda a compreender a importância de uma boa vedação entre o interior e o exterior da geladeira/freezer, pois se o ar exterior (mais quente), invadir o interior (mais frio), devido a tendência de não só equalizar as densidades como também a de equalizar as temperaturas para um valor médio acima do que desejamos para o interior da unidade.

Fica óbvio então que abrir a porta significa desperdiçar a energia gasta para baixar a temperatura…claro que de nada adiantaria ter uma geladeira sem abrir sua porta no dia-a-dia para por ou retirar algo, então quanto menos se abrir ou quanto menor tempo de abertura de porta, mais eficiente será a geladeira/freezer.

Colocar produtos no interior da unidade com temperatura superior a esta, representa mais energia que será gasta para equalizar o interior…pior quando alimentos ainda quentes são postos.

Então eu acrescento ao uso de um controlador (N321, TIC-17RGEi, ou quaisquer outros assemelhados), analisar, resolver ou melhorar os itens em vermelho, para se ter uma melhor performance, com o menor gasto de energia elétrica possível.

Bração,

Bange

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