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  • Curso de Refrigerao

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    NDICE 1. Matria.........................................................................................................................................................3 1.1 Estados da matria................................................................................................................................ 3 1.2. Mudana do estado da matria............................................................................................................. 3 2. Calor............................................................................................................................................................ 4 2.1. Transferncia de calor........................................................................................................................... 5 2.2. Medida de calor..................................................................................................................................... 7 2.3. Calor especfico..................................................................................................................................... 7 2.4. Calor sensvel.........................................................................................................................................8 2.5. Calor latente.......................................................................................................................................... 9 2.6. Temperatura........................................................................................................................................ 10 3. Termmetros............................................................................................................................................. 10 3.1. Construo de uma escala termomtrica............................................................................................ 10 3.2. Escala Celsius......................................................................................................................................11 3.3. Escala Fahrenheit................................................................................................................................ 11 3.4. Escala Kelvin....................................................................................................................................... 12 3.5. Comparao entre as escalas termomtricas......................................................................................12 4. Presso......................................................................................................................................................14 4.1. Presso atmosfrica............................................................................................................................ 14 4.2. Unidades de presso........................................................................................................................... 16 4.3. Presso manomtrica.......................................................................................................................... 17 5. Vcuo.........................................................................................................................................................18 5.1. Seleo de bomba de vcuo................................................................................................................18 5.2. Obteno de vcuo.............................................................................................................................. 20 5.3. Umidade no sistema............................................................................................................................ 20 6. O que so os CFCs?................................................................................................................................. 21 6.1. Gases para refrigerao...................................................................................................................... 21 6.2. O que camada de oznio?................................................................................................................ 24 6.3. O CFC e o efeito estufa....................................................................................................................... 26 6.4. Determinaes atuais do protocolo de Montreal..................................................................................27 6.5. Gases.................................................................................................................................................. 27 6.6. Principais modificaes nos sistemas com R134a.............................................................................. 28 7. Circuito frigorfico.......................................................................................................................................32 7.1. Compressor..........................................................................................................................................32 7.2. Condensadores....................................................................................................................................36 7.3. Evaporadores.......................................................................................................................................37 7.4. Filtro secador....................................................................................................................................... 38 7.5. Tubo capilar......................................................................................................................................... 38 7.6. Yodder Loop (tubo de aquecimento)....................................................................................................38 7.7. Separador de lquidos.......................................................................................................................... 39 7.8. Ciclo bsico de refrigerao.................................................................................................................39 7.9. Circuito eltrico do compressor.......................................................................................................... 40 7.10. Rel de partida (Eletromagntico)......................................................................................................40 7.11. Protetor trmico..................................................................................................................................42 7.12. Capacitor de partida...........................................................................................................................43 8. Diagnsticos de defeitos de campo...........................................................................................................44 8.1. Orientaes para a soluo de irregularidades mecnicas................................................................. 44 8.2. Orientaes para a soluo de irregularidades eltricas.................................................................... 47

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    1. MATRIA Por definio, matria qualquer substncia ocupa lugar no espao. 1.1. ESTADOS DA MATRIA A matria pode ser encontrada na natureza, em trs estados distintos: slido (gelo), lquido (rios e lagoas) e gasoso (vapor de gua, gases). 1.2. MUDANA DO ESTADO DA MATRIA Dependendo da temperatura e da presso, uma mesma espcie de matria pode apresentar-se em qualquer estado fsico. Por exemplo: a gua pode ser encontrada no estado slido (gelo), no estado lquido (gua) e no estado gasoso (vapor de gua).

    Figura 1: Exemplo do ciclo

    De acordo com o modo como so processadas, as mudanas de estado fsico, recebem denominaes especiais.

    Figura 2: Denominaes

    Dentre todas as mudanas de estado podemos destacar a condensao e a evaporao, que a mudana do estado gasoso para o estado lquido e vice-versa. Essa a mudana que ocorre com o fludo refrigerante dentro da unidade selada.

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    2. CALOR Calor uma forma de energia, assim como tambm o som, a luz e a eletricidade. Ela no uma substncia, e portanto, no pode ser medido como a gua em litros, mas sim, pela comparao dos efeitos que produz. Todas as substncias existentes no universo so compostas de partculas infinitamente pequenas denominadas molculas. Estas molculas esto em constantes movimentos, que tem carter de vibrao. Cada substncia tem diferentes tipos de molculas com vibraes e caractersticas. Nas substncias em estado slido, as molculas esto bem juntas e se movimentam dentro de um espao infinitamente limitado. Nas substncias em estado lquido, as molculas no esto juntas como nas substncias em estado slido, ao passo que no estado gasoso as molculas tem movimento bem livre e quase ilimitado. O movimento de molculas depende da quantidade de energia que as mesmas contm. Calor a energia manifestada pelo movimento dessas molculas. O calor uma forma de energia em transito do corpo mais quente para o mais frio, a aplicao do mesmo, numa substncia, afim de reduzir o movimento das molculas, aps o que se verificar queda de temperatura e a substncia tornar-se- mais fria. A aplicao do calor pode causar uma mudana de estado na matria, como por exemplo, do estado slido para o estado gasoso. O calor uma forma de energia. O frio somente um termo relativo e se refere ao calor abaixo de um certo ponto do termmetro. Os termos resfriamento e refrigerao so utilizados para descrever a extrao do calor de qualquer matria.

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    2.1. TRANSFERNCIA DE CALOR Como vimos anteriormente, o calor pode ser transferido de um corpo para outro de trs formas distintas: conduo, conveco e irradiao. 2.1.1. CONDUO a maneira pela qual o calor se propaga entre as menores partculas dos corpos, sendo prpria dos metais. Por exemplo, se a extremidade de uma barra de metal aquecida a outra extremidade tambm se torna quente. Pela figura a seguir, pode-se verificar a conduo do calor atravs de uma barra de metal. Aderimos pequenas esferas de cera sob a barra e aquecemos uma extremidade da mesma. Observaremos a queda sucessiva das esferas de cera medida que o calor se propaga ao longo da barra metlica.

    Figura 3: Propagao do calor

    Figura 4: Propagao do calor As diversas substncias no conduzem igualmente o calor e sob este aspecto podem ser classificados em bons ou maus condutores. Os metais so bons condutores de calor enquanto que os gases, lquidos e alguns slidos como madeira, vidro, l de vidro, cortia, papel, etc, so isolantes.

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    2.1.2. CONVECO A conveco consiste em uma troca de calor motivada pela variao da densidade. Vamos exemplificar utilizando um Refrigerador. No instante inicial o Refrigerador est desligado. Quando o produto ligado, o ar que est em volta do evaporador (veremos adiante mais detalhes deste componente) se torna frio e, consequentemente, mais denso do que o ar ambiente, o que provocar a queda para a parte inferior do produto; porm, o espao deixado por essa partcula ser ocupado por outra que tambm se tornar fria e cair para a parte inferior do produto, assim sucessivamente. A conveco pode ser natural ou forada. Por exemplo, os evaporadores dos Refrigeradores domsticos so colocados na parte superior dos produtos para utilizar as correntes de conveco natural. J nos Refrigeradores comerciais so colocados no evaporador um ventilador para provocar a circulao de ar, chamando-se assim este tipo de conveco de forada..

    Figura 5: Conveco 2.1.3. IRRADIAO a forma de propagao do calor que permite a um corpo incandescente propagar energia trmica sem contato direto com outro e sem mudar a temperatura do meio intermedirio entre ambos. A irradiao do calor do sol para atingir a terra percorre milhes de quilmetros atravs do espao. Os raios do sol atravessam o vidro sem contudo esquent-lo muito. Superfcies claras so boas refletoras e irradiadoras de calor. 2.2. MEDIDA DE CALOR Se em dois recipientes com volumes de gua diferentes (mas com a mesma temperatura) e colocarmos a mo simultaneamente, uma em cada recipiente, sentiremos a mesma sensao de calor. Isto quer dizer que a intensidade de calor a mesma, embora as quantidade de gua nos recipientes sejam diferentes. Podemos deduzir ento que quantidade e intensidade so coisas diferentes.

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    Assim como temos unidades para medir outras formas de energia, a energia trmica possui sua unidade especial. Na Inglaterra e nos Estados Unidos a grandeza usada para medir a energia trmica a B.T.U. (British Thermal Unit). No Brasil a unidade de calor expressa em caloria. Uma caloria a quantidade de calor necessria para elevar a 1C (um grau Celsius) a temperatura de uma grama de gua. Uma B.T.U. a quantidade de calor necessria para elevar a 1F (um grau Fahrenheit) a temperatura de uma libra de gua. Para elevarmos a temperatura de uma libra de gua de 32F para 212F sero necessrias 180 B.T.U. A caloria por ser uma unidade muito pequena, no tem uso muito prtico, sendo por isso empregado um mltiplo seu, a quilocaloria (Kgcal). A quantidade de calorias necessria para elevar ou diminuir a temperatura de uma substncia pode ser conhecida aplicando-se a seguinte relao: Caloria = diferena de temperatura x peso x calor especfico. Por exemplo, se quisermos saber quantas calorias devem ser retiradas de 89 kg de carne de galinha cuja temperatura de 40C para leva-la a 10C, utilizamos o seguinte clculo: (40 - 10) x 80 x 0,80 = 1920 calorias. Conhecendo-se um valor em Kgcal, podemos atravs de uma simples operao, saber seu correspondente em B.T.U. Se na plaqueta do condicionador de ar indicar 2.500 kgcal para acharmos o correspondente em B.T.U. fazemos a seguinte operao: 2.500 x 4 = 10.000 B.T.U. Isto porque 1C, igual a 1,8F e 1 kg igual a 2,2 litros. 1,8 x 2,2 = 3,96 (aproximadamente 4 B.T.U.) 2.3. CALOR ESPECFICO Calor especfico a quantidade de calor necessrio para aumentar ou diminuir de 1C, a temperatura de 1kg de um corpo. O calor especfico da gua 1, portanto, para elevarmos ou diminuirmos a temperatura de 1 kg de gua de 1C ser necessrio uma caloria. No sistema mtrico o calor especfico denominado quilocaloria e no sistema ingls de medidas B.T.U. O calor especfico varia com os diferentes materiais. O cobre possui um calor especfico menor do que a gua, sendo por isso maior sua capacidade de absorver calor. Na tabela a seguir podemos observar o valor do calor especfico atribudo a diversos alimentos e materiais.

    Substncia Calor Especfico Substncia Calor Especfico gua Gelo Cobre Ferro Ao Alumnio Madeira Vidro Manteiga Ovos Laranja Leite

    1,00 0,50 0,09 0,11 0,12 0,22 0,60 0,76 0,60 0,76 0,89 0,94

    Queijo Carne de Porco Carne de Galinha Carne de Vaca Peixe Presunto Tomate Batata Mel Ar Sorvete Vapor dgua

    0,70 0,50 0,80 0,77 0,84 0,70 0,97 0,78 0,36 0,24 0,70 0,45

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    2.4. CALOR SENSVEL Quando o calor adicionado ou extrado de uma substncia sem que haja mudana de estado fsico, a temperatura aumentada ou diminuda. O calor assim adicionado ou extrado conhecido como calor sensvel, uma vez que a transferncia de calor pode ser sentida ou medida por um termmetro. Exemplos deste fato so comuns na vida cotidiana. Se 1 kg de gua a 60C aquecida at 90C, a mudana de temperatura pode ser medida com um termmetro ou sentida pela mo. Neste exemplo 30 Kcal foram adicionadas e a diferena resultante em temperatura pode ser sentida. Isso representa uma mudana no calor sensvel.

    Figura 6: Calor sensvel 2.5. CALOR LATENTE Como vimos anteriormente, calor sensvel a adio ou extrao de calor em uma determinada substncia sem que haja mudana de estado, mas que pode ser medida. Quando adicionamos ou extramos calor de uma substncia onde ocorre mudana de estado, damos o nome de calor latente.

    Figura 7: Calor latente

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    2.5.1.CALOR LATENTE DE FUSO o calor adicionado a uma substncia, de modo a alterar seu estado fsico, sem entretanto modificar sua temperatura. Para transformar gelo em gua so necessrias 144 B.T.U. de calor. O valor 144 B.T.U. representa o calor latente de fuso da gua. 2.5.2. CALOR LATENTE DE VAPORIZAO o calor usado para transformar 1kg de gua em vapor sem que haja mudana de temperatura. Isto o que acontece no condensador do refrigerador. O gs refrigerante cede o seu calor latente de vaporizao ao meio ambiente. 2.6. TEMPERATURA A temperatura de uma substncia simplesmente uma indicao da quantidade de calor existente na mesma. Podemos exemplificar tomando duas vasilhas de guas contendo uma delas 1 litro de gua, outra 100 litros, temos porm mesma temperatura. Isto indica que ambas tem a mesma intensidade de calor, porm, a segunda vasilha tem uma quantidade de calor cem vezes maior. 3. TERMMETROS O instrumento usado para medir a intensidade de calor, ou seja, a temperatura de um corpo, chamado termmetro. Em princpio qualquer substncia pode servir para construo de termmetros. Geralmente estes instrumentos baseiam-se no fenmeno da dilatao sofrida pelos corpos quando submetidas ao aquecimento. Como os slidos so os que menos se dilatam, so usados para medidas de altas temperaturas; os gases dilatam-se relativamente mais e so usados para medidas de pequenas variaes de temperatura; os lquidos so usados nas aplicaes gerais destacando-se o lcool e o mercrio. 3.1. CONSTRUO DE UMA ESCALA TERMOMTRICA Para a construo de uma escala termomtrica necessrio estabelecer dois pontos fixos atribuir valor a esses pontos e dividir em partes iguais o intervalo entre eles. Como exemplo de pontos fixos temos a temperatura na qual o gelo funde (1o ponto fixo), e a temperatura na qual a gua entra em ebulio (2o ponto fixo), nas condies normais de presso (ao nvel do mar).

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    Figura 8: Construo de uma escala termomtrica

    Das infinitas escalas que se podem criar, trs consagram-se pelo uso: a escala Celsius, a Fahrenheit e a Kelvin. 3.2. ESCALA CELSIUS Esta escala foi estabelecida pelo fsico sueco Anders Celsius. Ele atribui o valor zero ( 0 ) ao ponto correspondente a temperatura na qual o gelo se funde, e o valor 100 ao ponto correspondente a temperatura na qual a gua entra em ebulio ao nvel do mar. Em seguida, dividiu o intervalo entre dois pontos fixos em 100 partes iguais. Cada uma dessas partes corresponde a variao de um grau Celsius (1C).

    Figura 9: Escala Celsius

    3.3. ESCALA FAHRENHEIT Estabelecida pelo fsico alemo Daniel Gabriel Fahrenheit, esta escala muito utilizada nos pases de lngua inglesa. Na escala Fahrenheit o ponto de fuso do gelo corresponde a (+32F), e o ponto de ebulio da gua ao nvel do mar (+212 F) divididas em 180 partes iguais.

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    Figura 10: Escala Fahrenheit

    3.4. ESCALA KELVIN Na escala Kelvin o ponto de fuso do gelo correspondente ao nmero 273 e o ponto de ebulio da gua, ao nvel do mar, ao nmero 373. Entre esses dois pontos existem 100 divises, o zero da escala Kelvin chamado zero absoluto e inatingvel na prtica. O zero absoluto corresponde a temperatura de aproximadamente -273C.

    Figura 11: Escala Kelvin

    3.5. COMPARAO ENTRE AS ESCALAS TERMOMTRICAS

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    Figura 10: Escala Fahrenheit

    3.4. ESCALA KELVIN Na escala Kelvin o ponto de fuso do gelo correspondente ao nmero 273 e o ponto de ebulio da gua, ao nvel do mar, ao nmero 373. Entre esses dois pontos existem 100 divises, o zero da escala Kelvin chamado zero absoluto e inatingvel na prtica. O zero absoluto corresponde a temperatura de aproximadamente -273C.

    Figura 11: Escala Kelvin

    3.5. COMPARAO ENTRE AS ESCALAS TERMOMTRICAS

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    Figura 12: Comparao entre as escalas termomtricas

    Podemos converter uma temperatura em C para F ou vice-versa. Com a utilizao da frmula abaixo: C = ( F - 32 ) - 1,8 F = ( C x 1,8 ) + 32 Ex.: Converter 30 C em F F = ( C x 1,8 ) + 32 F = (30 x 1,8) + 32 F = 54 + 32 F = 86 F

    TABELA DE CONVERSO DE TEMPERATURAS

    C F C F C F C F C F C F -44.4 -48 -26.7 -16 - 8.9 16 8.9 48 26.7 80 44.4 112 -43.9 -47 -26.1 -15 - 8.3 17 9.4 49 27.2 81 45.0 113 -43.3 -46 -25.6 -14 - 7.8 18 10.0 50 27.8 82 45.6 114 -42.8 -45 -25.0 -13 - 7.2 19 10.6 51 28.3 83 46.1 115 -42.2 -44 -24.4 -12 - 6.7 20 11.1 52 28.9 84 46.7 116 -41.7 -43 -23.9 -11 - 6.1 21 11.7 53 29.4 85 47.2 117 -41.1 -42 -23.3 -10 - 5.6 22 12.2 54 30.0 86 47.8 118 -40.6 -41 -22.8 - 9 - 5.0 23 12.8 55 30.6 87 48.3 119 -40.0 -40 -22.2 - 8 - 4.4 24 13.3 56 31.1 88 48.9 120 -39.9 -39 -21.7 - 7 - 3.9 25 13.9 57 31.7 89 49.4 121 -38.9 -38 -21.1 - 6 - 3.3 26 14.4 58 32.2 90 50.0 122 -38.3 -37 -20.6 - 5 - 2.8 27 15.0 59 32.8 91 50.6 123 -37.8 -36 -20.0 - 4 - 2.2 28 15.6 60 33.3 92 51.1 124 -37.2 -35 -19.4 - 3 - 1.7 29 16.1 61 33.9 93 51.7 125 -36.7 -34 -18.9 - 2 - 1.1 30 16.7 62 34.4 94 52.2 126 -36.1 -33 -18.3 - 1 - 0.6 31 17.2 63 35.0 95 52.8 127 -35.6 -32 -17.8 00 0.0 32 17.8 64 35.6 96 53.3 128

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    -35.0 -31 -17.2 01 0.6 33 18.3 65 36.1 97 53.9 129 -34.4 -30 -16.7 02 1.1 34 18.9 66 36.7 98 54.4 130 -33.9 -29 -16.1 03 1.7 35 19.4 67 37.2 99 55.0 131 -33.3 -28 -15.6 04 2.2 36 20.0 68 37.8 100 55.6 132 -32.8 -27 -15.0 05 2.8 37 20.6 69 38.3 101 56.1 133 -32.2 -26 -14.4 06 3.3 38 21.1 70 38.9 102 56.7 134 -31.7 -25 -13.9 07 3.9 39 21.7 71 39.4 103 57.2 135 -31.1 -24 -13.3 08 4.4 40 22.2 72 40.0 104 57.8 136 -30.6 -23 -12.8 09 5.0 41 22.8 73 40.6 105 58.3 137 -30.0 -22 -12.2 10 5.6 42 23.3 74 41.1 106 58.9 138 -29.4 -21 -11.7 11 6.1 43 23.9 75 41.7 107 59.4 139 -28.9 -20 -11.1 12 6.7 44 24.4 76 42.2 108 60.0 140 -28.3 -19 -10.6 13 7.2 45 25.0 77 42.8 109 60.6 141 -27.8 -18 -10.0 14 7.8 46 25.6 78 43.3 110 61.1 142 -27.2 -17 - 9.4 15 8.3 47 26.1 79 43.9 111 61.7 143

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    4. PRESSO Presso a quantidade de fora por unidade de superfcie. Em outras palavras, presso a fora total aplicada numa rea. A presso pode ser expressa por kg/cm2, Lb/pol2 ou ATM (atmosfera). 4.1. PRESSO ATMOSFRICA fato conhecido que a Terra est envolta por uma camada gasosa denominada atmosfera. A atmosfera exerce sobre qualquer ponto da superfcie terrestre uma presso conhecida pelo nome de presso atmosfrica. O primeiro a medir a presso atmosfrica foi o fsico italiano Evangelista Torricelli e sua experincia foi efetuada ao nvel do mar. Torricelli usou um vidro graduado com cerca de 1 m de cumprimento, fechado em um dos extremos. Encheu o tubo de mercrio e tapou a extremidade aberta com o dedo. Em seguida, inverteu o tubo e mergulhou-o em um recipiente contendo mercrio. S ento retirou o dedo. Torricelli verificou que o mercrio contido no tubo desceu at atingir uma altura de 76 cm acima do nvel do mercrio contido no vaso aberto. Por que todo o mercrio do tubo no desceu para o recipiente? Simplesmente porque a presso atmosfrica, agindo sobre a superfcie livre do mercrio contido no recipiente, equilibrou a presso exercida pela coluna de mercrio contida no tubo.

    Figura 13: Presso atmosfrica

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    Torricelli concluiu que a presso atmosfrica equivale presso exercida por uma coluna de mercrio (Hg) de 76 cm de altura (ao nvel do mar) e para esse valor deu o nome de atmosfera (atm.). Assim: O aparelho inventado por Torricelli recebeu o nome de barmetro. Depois que Torricelli inventou o barmetro foram realizadas muitas experincias para medir a presso atmosfrica em diferentes altitudes e chegou-se concluso de que a presso atmosfrica varia com a altitude. De fato, a cada 100 m de variao na altitude a presso atmosfrica varia de 1cm de mercrio. Quando subimos, a presso diminui; quando descemos, a presso aumenta. Se, em vez de medirmos a presso atmosfrica em centmetros de mercrio o fizermos em milmetros de mercrio teremos a unidade chamada Torr (Torricelli). Logo: Pascal repetiu a experincia de Torricelli usando gua em lugar do mercrio e verificou que a presso atmosfrica equilibra uma coluna de gua de 10,33 m de altura. Assim : Nota: A presso atmosfrica de 76 cm de mercrio corresponde presso ao nvel do mar. Embora vivamos no fundo de um oceano de ar no sentimos a presso atmosfrica, porque a presso aproximadamente igual em todas as direes.

    1 mm de mercrio = 1 Torr

    1 atm = 76cm de mercrio = 760 mm de mercrio

    1 atm = 760 mm de mercrio = 760 Torr

    1 atm = 10,33 m de gua

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    4.2. UNIDADES DE PRESSO Segundo o sistema internacional de medidas (S.I.) a unidade de fora o NEWTON (N) e a unidade de rea o metro quadrado (m2). Como presso a fora exercida P= F/A segundo o S.I. N/m2 que recebe o nome de Pascal (PA). Exemplo: 1 N/m2 = 1PA No antigo sistema C.G.s. a unidade de fora o dina ( DYN ) e a unidade de rea o centmetro quadrado (cm2). A unidade de presso nesse sistema o DYN/cm2 que recebe o nome de Bria (BA). No sistema MK*S (tcnico), a unidade e o quilograma fora (kgf), e a unidade de rea e o (m2). A unidade de presso nesse sistema e o kgf/m2. Ainda, nesse sistema, se tivermos 1 kgf/cm2 essa unidade recebe o nome de atmosfera tcnica absoluta (ATA). H outras unidades de presso que, apesar de no pertencerem a nenhum sistema de unidades so usadas na pratica: atmosfera (ATM) metro da coluna de gua (m H2O), milmetro de mercrio (mm Hg), Torricelli (Torr), etc. A seguir voc encontrar uma tabela de equivalncia entre as varias unidades de presso que so utilizadas em vrios ramos de atividades, especialmente em refrigerao.

    TABELA DE EQUIVALNCIA ENTRE AS UNIDADES DE PRESSO

    PRESSO

    BA

    (DYN/cm2)

    PA

    (N/m2)

    ATM

    BAR

    ATA

    (Kgf/cm2)

    TORR

    (mm de Hg)

    m de COLUNA

    H2O

    PSI

    1 ba (dyn/cm2)

    1 0,1 0,987 x 10-6 10-6 0,102 x 10-5 7,5 x 10-5 10,2 x 10-6 1,45 x 10-5

    1 Pa (N/m2) 10 1 9,87 x 10-5 10-5 0,102 x 10-4 7,5 x 10-3 10,2 x 10-5 1,45 x 10-4 1 atm 1,013 x 106 1,013 x 105 1 1,013 1,033 760 10,33 14,69 1 bar 106 105 0,987 1 1,02 750 10,2 14,5 1 ata

    (Kgf/cm2) 9,81 x 105 9,81 x 104 0,968 0,981 1 736 10 14,22

    1 Torr (mm de Hg)

    1,33 x 103 133 1,31 x 10-3 1,33 x 10-3 1,36 x 10-1 1 13,6 x 10-3 0,01934

    1 m de col. H2O

    9,81 x 104 9,81 x 103 9,68 x 10-2 9,81 x 10-2 0,1 73,6 1 1,425

    1 psi 68,96 x 102 6,895 6,807 x 10-2 6,896 x 10-2 0,0703 51,7 70,17 x 10-2 1

    Observao: psi = libra - fora por polegada quadrada (pounds per square inch)

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    4.3. PRESSO MANOMTRICA Tambm conhecida como presso efetiva, determinada atravs de manmetros e indica a presso que esta sendo exercida acima ou abaixo da presso atmosfrica. A presso manometrica e bastante empregada na prtica, sendo considerada positiva quando registra valores acima da presso atmosfrica. Quando a presso registrada for inferior a presso atmosfrica diz-se que e VCUO. Existem trs tipos de classificao para os instrumentos que medem a presso atmosfrica: MANMETROS: medem presses acima da presso atmosfrica. VACUMETROS: medem presses abaixo da presso atmosfrica. MANOVACUMETROS: medem as presses tanto acima quanto abaixo da presso

    atmosfrica. A figura abaixo mostra um tipo muito comum de manmetro, o BOURBOM . O indicador e movido pela mudana de presso dentro do tubo bourbom que e um tubo cncavo de bronze com uma rea transversal elptica.

    Figura 14: Manmetro tipo Bourbom

    O tubo curvado dentro de um circulo quase completo. Quando a presso e introduzida dentro do tubo, ele tende a endireitar-se. Este movimento transmitido por articulao agulha que registra zero libras presso atmosfrica corrente, a presso lida em um manmetro chamada presso manomtrica, como 15 PSI, ela a presso acima da atmosfrica. Presso absoluta o total da presso atmosfrica + presso manomtrica. Ao nvel do mar, presso atmosfrica padro.

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    5. VCUO O vcuo se refere a ausncia de ar (presso), consequentemente, da umidade de um determinado espao. O ar contm vapor dgua, por esse motivo, antes de aplicar a carga de gs em uma unidade refrigerante, dever ser processada a evacuao do sistema. Isto conseguido atravs de uma mquina denominada bomba de vcuo. 5.1. SELEO DE BOMBA DE VCUO A escolha de uma bomba de vcuo feita em termos de sua vazo em CFM (ps cbicos por minuto) e depende do tempo requerido para atingir o nvel especificado de umidade, do tamanho do sistema, da quantidade de umidade inicial contida no sistema e dimenso das tubulaes: 1,5 CFM: sistemas domsticos 3 a 5 CFM: sistemas comerciais 10 a 15 CFM: sistemas de grande porte A fim de se obter maior eficincia no processo de evacuao, recomenda-se que o vcuo seja executado tanto pelo lado de alta como de baixa presso. A evacuao deve ser acompanhada de outros procedimentos complementares como boa limpeza do sistema, checagem de vazamentos, troca de filtro secador e completa carga de fluido refrigerante, dentre outras. Uma outra recomendao importante no deixar o sistema aberto atmosfera por muito tempo, com o objetivo de se evitar a entrada de contaminantes. Os plugs do compressor somente devem ser retirados instantes antes de se efetuar a solda dos tubos. Na figura abaixo, vemos uma bomba de vcuo de grande uso em refrigerao, o seu funcionamento semelhante ao mostrado na figura.

    Figura 15: Bomba de Vcuo

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    Figura 16: Esquema de funcionamento de uma Bomba de Vcuo

    O melhor meio de evitar problemas causadas por uma umidade atravs do uso de uma bomba de vcuo. Este reduz a presso no sistema fazendo que a umidade evapore. A gua num sistema de refrigerao pode causar inmeros problemas, dentre eles a formao de gelo na entrada do evaporador.

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    TEMPERATURA DE EBULIO DA GUA EM PRESSES CONVERTIDAS

    UNIDADES DE VCUO MANOMTRICA ABSOLUTA TEMPERATURA DE EVAPORAO DA GUA

    Poleg. Hg mm Hg Ib/pol2 Torr Microns 0C 0F 0 0 14,7 760 100 212

    15 380 7,4 380 82 179 26 660 1,9 100 52 125 27 684 1,4 72 46 114 28 711 0,95 48,800 48,800 38 100 29 735 0,45 23,400 23,400 26 79

    29,1 740 0,40 20,800 20,800 22 72 29,7 755 0,09 4,579 4,579 0 32

    29,91 0,005 0,250 250 -31 -25 29,916 0,002 0,097 97 -40 -40 29,919 0,0005 0,025 25 -51 -60

    5.2. OBTENO DE VCUO 1. Pela tabela entre presso e temperatura de evaporao da gua, nota-se que com um vcuo

    de 28 a temperatura de evaporao de 38C. Como todo compressor comum alcana no mximo 27 de vcuo, conclui-se que um compressor comum no pode ser usado como bomba de vcuo, pois no h evaporao da gua.

    2. Para ter-se certeza de que a gua se evapore em todo o sistema h necessidade de chegar no mnimo a 250 microns com um vcuo de 29,91, correspondendo a uma temperatura de evaporao de -31C. Um compressor comum atinge valores entre 50.000 e 80.000 microns. Para se ter uma idia, a um nvel de vcuo de 80.000 microns (aproximadamente 27 de vcuo), necessria uma temperatura de aproximadamente 47o C para que a umidade presente no sistema seja evacuada.

    5.3. UMIDADE NO SISTEMA A umidade em um sistema de refrigerao (unidade selada), representa a principal origem de defeitos, causando desde congelamentos corroso, danificando e obstruindo vlvulas, filtros e tubulaes. A umidade em forma de vapor (umidade relativa) encontrada em toda parte, tanto nos slidos como nos lquidos e gasosos. Para podermos avaliar que espcie de problemticas a umidade, convm examinar mais perto o efeito causado dentro do sistema. A umidade, geralmente localizada no lado de baixa presso, acarretar como conseqncia a obstruo do tubo capilar ou da vlvula de expanso. Se aquecermos o ponto de congelamento, os cristais de gelo passaro novamente para o estado de vapor e o fludo refrigerante voltar a circular normalmente, porm, aps algum tempo, voltar a bloquear a passagem do fludo refrigerante. A umidade poder ainda ser deslocada atravs do sistema, pelo arraste do fludo refrigerante. Este fludo refrigerante combina-se com a umidade decompondo-se na formao de cidos, acelerado pela temperatura elevada, induzindo ainda oxidao. O leo incongelvel usado em compressores selados, tem grande afinidade com a gua. Esta, transformada em cido, combina-se com o leo, percorrendo as partes sujeitas a lubrificao, corroendo-as.

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    6. O QUE SO OS CFCs? Os CFCs so gases cujas molculas so formadas por Cloro-Flor-Carbono (CFC). Quando um tomo de cloro substitudo por hidrognio, o gs chamado HCFC, e quando todos os tomos CI so substitudos por hidrognio, assume o nome de HFC. Comumente usados como propelentes de aerossis, os CFCs so tambm usados na fabricao de espumas, limpeza de componentes eletrnicos e principalmente em refrigerao como gases resfriadores. Os CFCs so extremamente estveis, no inflamveis e no txico, e por estas razes tem sido usados h mais de 50 anos em vrias aplicaes. A estabilidade dos CFCs previne a desintegrao de suas molculas a baixa altitude quando lanados na atmosfera, sendo ento capazes de atingir altitudes entre 20 e 40 km, onde eles reagem com o oznio na estratosfera. Gases do tipo HCFC e HFC desintegram mais facilmente devido presena do tomo de hidrognio em suas molculas. 6.1. GASES PARA REFRIGERAO A transferncia de calor do espao refrigerado para o condensador, e deste para o meio ambiente exterior, conseguido atravs de um agente refrigerante que pode ser gua, lcool, amnia, bixido de carbono, anidrido sulfuroso, ter metlico, cloreto de metila e outros, muito embora cada um destes frigorferos apresentem certas desvantagens. No ano de l.928 foi sintetizada uma substncia base de cloro, que apresentava, alm de outras caractersticas positivas, a de no ser inflamvel e de possuir um ndice de toxicidade bastante baixo. Mas s no ano de 1.931 que foi introduzido no mercado o diclorodifluormetano, conhecido como Freon 12, e que deu incio grande expanso das indstrias de refrigerao e condicionadores de ar. Os refrigerantes de fluorcarboneto demonstraram ser absolutamente seguro, pois alm das caractersticas antes descritas, so ainda inodoros, quimicamente estveis, sem efeito prejudicial sobre o leo lubrificante e no apresentam efeitos corrosivos. Apenas a inalao em doses concentradas ou quando queimado pela chama do maarico, pode apresentar efeitos txicos ou mesmo fatais. Os metais, em geral so compatveis com gases fluorados, com excesso do alumnio com ligas de magnsio a 2%, ou quando so decompostos pela queima, com formao de cidos. Quando o calor aplicado ao cobre na presena do ar, como no caso de soldagens, (a temperatura mxima que o F12 suporta 120oC: para o F22 fica em torno dos 150oC), formam-se xido de cobre nas superfcies internas e externas do tubo, com o perigo de decompor o leo incongelvel (usado para lubrificao das diversas partes mveis do compressor) e o gs refrigerante. A gua e o metanol (lcool metlico) tambm contribuem para a formao de xido de metal. Os gases refrigerantes podem ser classificados em trs categorias, de acordo com a maneira de absorver ou dissipar calor. H os que resfriam pela absoro do calor latente de vaporizao, como o R12, o R22, a amnia, o bixido de carbono, o cloreto de metil, o anidrido sulfuroso, etc. Aqueles que resfriam absorvendo o calor sensvel, tais como, o ar e a salmoura (mistura de gua e sal); e aqueles que produzem, pela absoro, a remoo do calor latente, como a amnia aquosa usada em geladeira que no trabalham pelo sistema de compresso. Os fludos refrigerantes fluorados so designados, quanto s caractersticas e desempenho, por nmeros. Assim, temos para geladeiras domsticas e condicionadores de ar (refrigerao a compresso), os gases F12 e F22, respectivamente.

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    Na tabela a seguir podemos ver as principais caractersticas dos diversos refrigerantes.

  • Servios de Qualidade para Produtos de Qualidade

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    REFRIGERANTE FRMULA DESIGNAO QUMICA EBULIO CONGELAMENTO

    11 CCL3F Tricloromonofluormetano 23,8C -111C 12 CCL2F2 Diclorodifluormetano -29,8C -158C 13 CCLF3 Monoclorotrifluormetano -81,4C -182C

    13B1 CBRF3 Monobromotrifluormetano -58,7C -143C 14 CF4 Tetrafluoreto de carbono -128C -191C 21 CHCL2F Dicloromonofluormetano 8,9C -135C 22 CHCLF 2 Trifluormetano -40,8C -160C 23 CHF3 Diclorometano -84,4C - 30 CH2CL2 Cloreto de Metila 40,7C -97C 40 CH3CL Metano -23,8C -98C 50 CH4 Triclorotrifluormetano -162C -183C

    113 C2CL3F3 Triclorotrifluoretano 47,6C -35C 114 C2CL2F4 Diclorotetrafluoretano 3,56C -94C

    114B2 C2Br2F4 Dibromo tetrafluoretano 47,5C -111C 115 C2CLF5 Monocloropentafluoretano -38,7C -106C

    124a C2HCLF4 Monoclorotetrafluoretano -10C - 133a C2H2CLF3 Monoclorotrifluoretano 6,1C - 142b C2H3CLF2 Monoclorodifluoretano -11C - 152a C2H4F2 Difluoretano -24,7C - 160 C2H5CL Cloreto de etila 12,2C -139C 170 C2H6 Etano -88,6C -172C 290 C3H8 Propano -42,3C -190C

    C318 C4H8 Octafluorciclobutano -6,0C - 600 C4H10 Butano -0,4C -135C 601 C4H10 Isobutano - - 717 NH3 Amnia -28C -108C 744 CO2 Dixido de carbono -78,3C -56,6C 764 SO2 Dixido de enxofre -10C -76C

    1150 C2H4 Etileno -104C -169C 1270 C3H6 Propileno -47,6C -185C

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    Existem cuidados especiais que devem ser tomados quanto ao transporte e manuseio de gases refrigerantes. Estes devem ser hermeticamente fechados em recipientes prprios, pois embora no sejam inflamveis, esto sujeitos a exploses causadas pela alta presso. Existe ainda um outro fato relacionado a transtornos causados aos gases refrigerantes e que so conhecidos por contaminantes, os quais so o ar, a gua, o fluxo para soldas, fragmentos de metal, anticongelantes, sujeira, solventes clorados, xido de ferro e xido de cobre; deve ser cuidadosamente verificada sua presena no sistema. muito importante, em refrigerao, o conhecimento do efeito refrigerante de determinado agente. Sabemos que o gs refrigerante, quando abaixa a temperatura e a presso, absorve calor pela evaporao. O calor absorvido pode ser conhecido (e este detalhe muito importante), subtraindo-se o valor da temperatura encontrada no gs lquido, no momento do mesmo entrar no tubo capilar, do valor da temperatura do vapor saturado quando este deixa o evaporador. Esta diferena de temperatura o efeito refrigerante procurado. 6.2. O QUE CAMADA DE OZNIO?

    Figura 17: Atmosfera

    A atmosfera terrestre divide-se em trs partes: a primeira, que vai do cho at 18.000 metros de altura, chamada de troposfera; a segunda, que vai dos 18.000 metros at 70.000 metros, chamada de estratosfera e a terceira, acima dos 70.000 metros, a ionosfera.

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    A camada de oznio encontra-se a uma altitude de aproximadamente 12.000 m da terra. O Oznio um gs que existe em toda a atmosfera terrestre em estado puro e livre de impurezas, sendo um subproduto do oxignio. Um detalhe muito importante que geralmente causa confuso refere-se s caractersticas bastante diferentes que o Oznio apresenta na troposfera e na estratosfera. Enquanto na estratosfera o Oznio protege a vida por filtrar a radiao ultravioleta do sol, na troposfera ele prejudicial vida animal e vegetal. Os CFCs representam um perigo para a qumica estratosfrica, j que devido a sua grande estabilidade - dura de 60 a 120 anos - eles podem migrar atravs da troposfera para a estratosfera no decorrer do tempo. Quando os CFCs atingem essa camada intermediria so dissociados por ao de raios ultravioletas, transformando-se em monxido de cloro e radicais ativos, os quais destroem o oznio, conforme ilustra a figura abaixo:

    Figura 18: Esquema da reao do CFC com Oznio (O3)

    A falta da camada de Oznio permite, portanto a passagem dos raios ultravioletas que em excesso, causariam efeitos destrutivos, tais como: Maior incidncia de cncer de pele (melanoma) ; Aumento dos casos de catarata: Retardamento da germinao dos vegetais, dentre outros.

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    6.3. O CFC E O EFEITO ESTUFA Gases como o CO2 e o CH4 tm a propriedade de reter na atmosfera, parte do calor liberado pelo sol sob a forma de radiao infra-vermelha. Sem este efeito, chamado efeito estufa, nosso planeta seria congelado, com uma temperatura estimada de aproximadamente -20o C. Estima-se que 19 bilhes de toneladas de CO2 so lanados anualmente na atmosfera, resultantes da queima de carvo, leo, gasolina, e madeira. A concentrao de CO2 aumentou aproximadamente 10% durante os ltimos 35 anos. Os CFCs contribuem com 15% para o efeito estufa. A questo critica que a liberao sucessiva de gases produzindo o efeito estufa aumentaria a temperatura mdia de nosso planeta, causando uma ampliao de reas secas e aumento do nvel do mar resultante de derretimento da calota polar. Na tabela a seguir, podemos identificar o potencial de aquecimento do efeito estufa (GWP) de vrios refrigerantes. O CFC 11 tomado como referncia para determinar tanto o ODP (Potencial de destruio do Oznio) como o GWP (potencial de Aquecimento do Efeito Estufa).

    Efeitos potenciais de alguns refrigerantes sobre a atmosfera

    PRODUTO O.D.P. G.W.P. CFC-11 1.0 1.0 CFC-12 1.0 3.0

    CFC-113 0.9 1.3 CFC-114 0.8 3.8 CFC-115 0.4 7.5

    HCFC-123 0.02 0.02 HCFC-124 0.02 0.10

    HCFC-141b 0.15 0.15 HCFC-142b 0.06 0.36

    HCFC-22 0.05 0.34 HFC-134a 0.0 0.25 HFC-152a 0.0 0.05 HFC-125a 0.0 0.58

    Os primeiros passos para a proteo da Camada de Oznio e contra os efeitos prejudiciais do chamado Efeito Estufa ao meio ambiente do nosso planeta foram dados em 23.05.85, na Conveno de Viena sobre o Clorofluorcabono. No encerramento desse encontro, a direo executiva do Programa de Meio Ambiente das Naes Unidas concordou em dar continuidade s discusses em novas reunies. Isso acabou acontecendo atravs do protocolo de Montreal (1987), a Emenda de Londres (1990) e a Conferncia de Copenhagem (1992) 6.4. DETERMINAES ATUAIS DO PROTOCOLO DE MONTREAL CFCs REDUO DE 75% NA PRODUO EM 01.01.94 REDUO DE 100% EM 01.01.96 HCFCs CONGELAMENTO DA PRODUO EM 01.01.96 REDUO GRADUAL AT EM 2030 HFCs NO ATINGE

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    * Pases em desenvolvimento - dez anos de carncia para phase-out (eliminao) em relao aos pases desenvolvidos. 6.5. GASES Ao longo do tempo vrios gases foram utilizadas nos sistemas de refrigerao, cada um deles apresentava vantagens e desvantagens como veremos a seguir: A) NH3 (amnia) / SO2 (Dixido de enxfre - de 1.928 a 1.930) Vantagens - No inflamvel - Bom refrigerante - No atacam a camada de oznio Desvantagem- Altamente toxico, causando morte de famlia inteiras B) CFC (Cloro, Flor e Carbono) - de 1928 at atualmente Vantagens - No inflamvel - No toxico - Bom refrigerante Desvantagem- Destri gravemente a camada de oznio

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    C) HP 81 (R-402a) - Utilizado pela Metalfrio a partir de 1.995 Vantagem - No inflamvel - No txico - Bom refrigerante - Baixo potencial de destruio a camada de Oznio Desvantagem- Embora em nveis bem reduzidos, ainda ataca a camada de Oznio por um perodo de 15 anos. D) R-134a- Utilizado pela Metalfrio a partir de 1.995 Vantagem - No inflamvel - Baixa toxidade - No ataca a camada de Oznio - Bom refrigerante Desvantagem- Maior cuidado durante manuseio - Necessidade de um novo leo - No miscvel com leo ( no arrasta) O R134a atualmente o refrigerante escolhido para substituir os CFCs. Os principais motivos so as caractersticas ecolgicas, que por no conter cloro, no destri a camada de Oznio. Suas propriedades fsicas e termodinmicas so relativamente semelhante as do R-12. 6.6. PRINCIPAIS MODIFICAES NOS SISTEMAS COM R134a Compressor: Novo modelo com leo poliolester (vegetal). Filtro Secador: Carcaa em cobre, maior gramagem de molecular Sieves XH-9 (elemento

    secante) em torno de 20% Capilar: Necessidade terica de reduzir a vazo . Carga de Gs: Em geral houve reduo de carga. Miscibilidade: Miscibilidade a capacidade que um lubrificante possui de mistura-se com o

    gs refrigerante. A miscibilidade um fator de extrema importncia em um sistema de refrigerao, pois garante que o leo que normalmente migra para o sistema retorne ao compressor.

    Os leos de origem mineral (no so miscveis com o novo gs R134a, portanto, foi necessrio a utilizao de um leo de origem vegetal (leo ster). Os leos ster apresentam uma alta capacidade de absoro de gua comparadas com o leo mineral ou sinttico (higroscopicidade).

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    Figura 19: Grfico comparativo de leos

    Filtro Secador: Os filtros secadores devero ser especifico para a aplicao com R134a, pois

    os leos tipo Poliolster so propensos a hidroligarem (unirem) em contato com a umidade, resultando na formao de cidos. Aps o funcionamento do sistema com o filtro secador adequado instalado, a quantidade de umidade no dever exceder 10 ppm.

    Arraste: Mesmo sendo os leos tipo Poliolster compatveis com os leos minerais, eles no

    podem ser misturados em sistema com R 134a. A mistura pode resultar na inabilidade do leo em retornar ao compressor e/ou reduzir a eficincia na troca de calor do evaporador. Entretanto, pequenas quantidades, no superior a 1% de leo mineral, so aceitveis nas situaes de adaptao de campo.

    Limpeza: Cuidados devem ser tomados nas lavagens dos componentes para remover

    resduos de processos, pois em funo da aplicao do leo Poliolster, esses resduos ficam acumulados no tubo capilar. Os componentes no podem conter resduos clorados, pois contaminam o sistema e produzem reaes prejudiciais. Limpar com nitrognio (N2).

    Vcuo: Os nveis de vcuos para o sistema com R134a so iguais aos para o sistema com

    R12, (mnimo de 200 micros no sistema e aplicado tanto no lado de alta quanto no lado de baixa presso). No entanto, se no forem tomados os devidos cuidados para prevenir a entrada de umidade no componente, antes da montagem, o tempo de aplicao do vcuo ser mais longo para atingir os limites aceitveis, tanto de umidade, como de no condensveis. As recomendaes so de 2% de no condensveis e 80 ppm de umidade.

    Vazamento: Os equipamentos para detectar vazamentos devem ser especficos para R134a.

    Recomenda-se o uso do R134a puro (sem misturar com o ar comprimido ou o nitrognio). Soldas: As composies da solda prata no sero alteradas. No entanto, a solda deve ser

    realizada com o material base isento de resduos ou lubrificantes, para no ocorrer falhas no material depositado. A molcula do novo gs R134a 100 vezes menor que a molcula do gs atual (R12). Isto significa que a solda deve ser perfeita ou o ndice de vazamento ir aumentar. Cuidados especiais preparao dos tubos devem ser tomados, assim como, no devem ocorrer oxidao no processo de soldagem.

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    Carga de Gs: Toda vez que um equipamento de carga for destinado para R134a, dever ser de uso exclusivo para este tipo de gs, pois as conexes e materiais devem ser especficos e compatveis com o gs.

    A carga de gs pode ser dada no estado lquido como de vapor. Recomenda-se que a carga seja realizada no estado lquido no passador de processo com o compressor desligado.

    IMPORTANTE: Cuidado deve ser tomado para no ligar o compressor em vcuo. Dever ser quebrado o

    vcuo com o gs de aplicao (R134a). Nunca misturar materiais utilizados para gases CFC com materiais utilizados para gases HFC. No deixar o sistema aberto (exposto ao ar), pois o leo utilizado no compressor de produtos

    com o gs refrigerante R-134a absorve rapidamente a umidade do ar, causando com o tempo, alteraes qumicas de acides e at a queima do compressor.

    Resduos Incompatveis: Resduos incompatveis so aqueles que podem agir sobre o leo

    ster provocando uma reversibilidade na reao na qual se formou o leo. Os principais elementos incompatveis so: gua, produtos alcalinos (contrrio dos cidos, geralmente corrosivos, ex.: soda custica, amonaco) e compostos clorados (solventes e removedores de uma maneira geral, ex.: saplio, veja). A presena destes produtos em uma primeira fase pode provocar um aumento da acidez do leo, que por sua vez reagir com componentes metlicos formando sais, com riscos para o sistema de refrigerao por uma provvel obstruo do tubo capilar, ou a degradao/fragilizao de materiais isolantes do motor levando queima do motor eltrico. Recomendao: Evitar estes resduos incompatveis como por exemplo, os leos protetivos que tendem a ser fortemente alcalinos; Solventes atualmente usados (R11, R113, tricloroetileno) so substncias cloradas. Resduos Imiscveis: Resduos imiscveis so aqueles que em temperatura maiores que

    -35oC, no se dissolvem na mistura leo ster + R134a. Os principais elementos imiscveis so: ceras - parafina, graxas - silicones, graxas de proteo. Estes produtos submetidos a altas temperaturas como as encontradas no compressor e no condensador, podem dissolver-se no leo ster + R134a e caminhar pelo circuito de refrigerao. Nos pontos de baixa temperatura como no evaporador e na sada do tubo capilar ocorre uma separao/ solidificao destas substancias, com a possibilidade de obstruo do tubo capilar. EQUIPAMENTOS: Devido ao novo gs, alguns equipamentos passam a ser indispensveis para o trabalho da Rede de Servio Tcnico Autorizado: Bomba de vcuo: Deve trabalhar com materiais compatveis com R134a, tal como leo ou

    vide tabela a seguir. importante ressaltar que uma boa manuteno preventiva da sua bomba de vcuo garante uma melhor performance do seu trabalho.

    Manifolds e Mangueira: Devem ser utilizados materiais especficos para o novo gs em funo da compatibilidade.

    Engate rpido ou vlvulas: Especiais para aplicao vide tabela. Detector de vazamento: Especfico para o novo gs. Balana: Utilizada para pesar a carga de reoperao a mesma. COMPATIBILIDADE DOS ELASTMEROS COM O CFC12 x HFC134a (tabela 2)

    CFC 12 HFC -13a

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    25C 80C 25C 80C Uretano 1 5 2 5 Adiprene C 1 0 1 0 Buna N 3 4 3 2 Buna S 2 4 0 3 Hypalon 48 1 0 1 0 Borracha Natural 4 5 0 2 Neoprene W 0 1 0 2 Borracha Hidrocarbono Nordel 2 2 1 1 Borracha Silicone 5 5 2 2 Borracha 1Thiokolfa 1 1 1 0 Borracha Viton A 5 5 5 5

    Cdigos: 0 = Sem mudana 4 = Mudana moderadamente inaceitvel 1 = Mudana aceitvel 5 = Mudana gravemente inaceitvel 3 = Mudana levemente inaceitvel 6 = Mudana gravemente inaceitvel Hypalon, Nordel e Viton so marcas registradas da DuPont. Adiprene marca registrada da Uniroyal. Thuokol marca registrada da Norton Thiokol. 7. CIRCUITO FRIGORFICO 7.1. COMPRESSOR O compressor tem como funo fazer que o gs refrigerante circule pelo sistema.

    Figura 20: Compressor 7.1.1. COMPONENTES INTERNOS Internamente o compressor possui dois grupos fundamentais: a parte mecnica (compressor) e a parte eltrica (motor). O conjunto motor-compressor suspenso internamente por trs molas com a finalidade de reduzir rudos provocados pelo seu funcionamento. A compresso e suco feita pela biela e pisto, em conjunto com vlvulas de descarga e a vlvula de suco. O eixo excntrico tem na sua extremidade inferior o bombeamento de leo obtido atravs das furaes no centro do eixo e pela ranhura na parte de atrito com o mancal, lubrificando todas as partes mveis e que sofrem atritos.

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    Figura 21: Componentes internos

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    O compressor mais utilizado em refrigerao do tipo hermtico. Nesse tipo de compressor o conjunto montado no interior de uma carcaa selada no permitindo acesso s partes internas. Para o perfeito funcionamento da parte mecnica do compressor necessrio que este possua um leo lubrificante, cuja funo reduzir o atrito e consequentemente o desgaste das peas mveis. 7.1.2. FUNCIONAMENTO Quando o estator energizado, criado um campo magntico, fazendo com que o rotor comece a girar. O movimento giratrio do rotor transmitido atravs de um eixo ao pisto. Na cabea do pisto h uma placa que possui duas palhetas (lminas) que, em conjunto com o pisto, faro a suco e compresso do fludo refrigerante da seguinte forma: 1o Quando o pisto est na parte baixa, a palheta de suco se abre admitindo o fludo

    refrigerante do evaporador; 2o Quando o pisto estiver na posio alta, a palheta de suco se fecha para evitar que o

    fludo refrigerante volte para o evaporador e a palheta de compresso se abre lanando o fludo refrigerante para o condensador.

    Todo conjunto mecnico do compressor suspenso por trs molas, conferindo ao compressor nveis de rudo muito baixo durante seu funcionamento. 7.1.3. TESTE ELTRICO 1o Com um multmetro na escala x 1, verifique se h continuidade e se a resistncia hmica

    diferente de zero entre os terminais das bobinas comum e principal, comum e auxiliar e entre as bobinas principal e auxiliar.

    Figura 22: Teste eltrico do compressor

    2o Com o multmetro na escala mais alta do aparelho (mnimo x 10K), faa o teste de massa

    (passagem de corrente da bobina para a carcaa do compressor), verificando a continuidade entre os trs bornes (comum, principal e auxiliar) e a carcaa do compressor, em um ponto onde no haja tinta.

    No poder haver continuidade, caso contrrio, o compressor est defeituoso.

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    Figura 23: Teste de massa do compressor

    7.1.4. TESTE MECNICO 1o Utilize um maarico e solde nas extremidades dos tubos de suco, descarga e processo,

    tubos de cobre com 220 mm de comprimento, lacrando em seguida a linha de suco. 2o Conecte a mangueira do manmetro de baixa presso (azul) ao passador de processo: a

    mangueira vermelha no passador de descarga (sem conect-la, ainda), ao manmetro de alta presso e a mangueira amarela de manifold ao nitrognio, fazendo passar pelo compressor uma presso de 5 Lbs/pol2.

    3o Conecte a mangueira do manmetro de alta no manifold e ligue o compressor, marcando o tempo que o mesmo leva para atingir 300 Lbs/pol2. Desligue imediatamente o compressor quando isso ocorrer.

    OBSERVAO:

    A queda de presso no poder ser superior a 10%, ou seja, 30 Lbs/pol2 no mesmo espao de tempo que o compressor levou para atingir as 300 Lbs/pol2.

    4o Retire, atravs das conexes do manifold, uma parte da presso, mantendo 150 Lbs/pol2 no tubo do passador de descarga, dando uma nova partida no compressor. O compressor dever partir. Desligue-o imediatamente.

    IMPORTANTE: Compresso de leo: Antes de considerar o compressor com funcionamento perfeito,

    verifique se o mesmo no est comprimindo leo em excesso ao sistema; pois todos os compressores comprimem uma pelcula de leo. Esta checagem realizada ligando o compressor e verificando se na sada do tubo de descarga est expelindo ou pingando leo.

    Rudo: Se no funcionamento do compressor for notado rudo metlico (atrito entre partes de ferro), o sistema amortecedor interno do compressor poder estar avariado ou com algum componente interno solto. Nestes casos, o compressor dever ser trocado.

    Devoluo do compressor: Quando ficar constatado que o compressor deva ser trocado em garantia, proceda como o descrito no Boletim Tcnico BTR 18/90 (Devoluo de Compressores).

    Por se tratar de um compressor ecolgico (R134a) este vem equipado com leo ster, que possui um alto ndice de higroscopicidade (capacidade que uma substncia possui em absorver umidade), portanto imprescindvel que os tubos do compressor NUNCA fiquem abertos por um tempo superior a 15 minutos.

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    Figura 24: Conexes do manifold

    Figura 25: Retirada de parte da presso

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    7.2. CONDENSADORES O condensador um trocador de calor. Sua finalidade liberar para o ambiente o calor absorvido pelo fludo refrigerante no evaporador. Os condensadores resfriados a ar so os mais usados em refrigerao domstica, a circulao

    de ar pode se dar de duas maneiras: por circulao natural e por circulao forada.

    Figura 26: Condensadores estticos No condensador esttico, o gs refrigerante superaquecido, vindo do compressor, transmite seu calor ao ar que est em contato com as aletas, tornando-o mais leve. O ar quente por ser mais leve sobe e seu lugar ocupado, por ar fresco, o qual por sua vez tambm se aquece e sobe, produzindo dessa maneira uma circulao natural e contnua pelo condensador que chamada de conveco natural. 7.2.1. CIRCULAO FORADA DE AR Para refrigeradores comerciais, torna-se necessrio aumentar a circulao de ar atravs do condensador, devido a maior freqncia de abertura de portas, isso conseguido atravs de um micro motor. Os condensadores forados podem ser: Aleta, Coluna ou Helicoidal.

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    Figura 27: Condensadores forados 7.3. EVAPORADORES Assim como os condensadores, os evaporadores so trocadores de calor, s que nestes casos, a troca de calor ocorre entre o alimento ou o ambiente interno do produto com o gs refrigerante. Os refrigeradores modernos, em sua grande maioria, utilizam evaporador de alumnio produzido pelo sistema Roll Bond. Este tipo de evaporador feito a partir de duas chapas de alumnio unidas por caldeamento a 500C. Antes do caldeamento, os canais so impressos em grafite nas chapas com a finalidade de que o caldeamento no se realize nestas pontas. Aps, os canais so expandidos sob uma presso de 150 ATM. Os evaporadores do tipo Cold-Wal, consistem em um gabinete interno ou tanque enrolado por tubo sem soldas. Este tipo de evaporador largamente utilizado nas indstrias de refrigeradores horizontais e para sua fabricao so utilizados cobre, bundy, etc. 7.3.1. TESTE DE VAZAMENTO DO EVAPORADOR COLD WALL Para limpar e testar o evaporador Col Wall, proceda como indicado a seguir: 1o Com um maarico desconecte o tubo de suco e o capilar do evaporador. 2o Solde duas pontas de cobre de aproximadamente 150 mm na entrada e sada do

    evaporador, respectivamente. 3o Proceda a limpeza do evaporador passando Nitrognio (N2) pela tubulao. 4o Lacre uma das extremidades com um maarico. 5o Pressurize o evaporador com 250 PSI de Nitrognio (N2), em seguida lacre a outra

    extremidade. OBSERVAO: Nos evaporadores tipo roll bond no se deve exceder 100 PSI de Nitrognio. 6o Faa teste de vazamento nas soldas executadas. 7o Mantenha o evaporador pressurizado por 24 horas. 8o Aps 24 horas abra o sistema e verifique se a queda de presso no superior a 25 PSI. 7.4. FILTRO SECADOR Filtros secadores so componentes instalados em sistema de refrigerao com a funo de reter a umidade e partculas slidas. So construdos em cobre ou ferro. Internamente possui uma tela grossa na entrada e uma tela fina na sada, entre as telas so colocados dessecantes que podem ser molecular Sieves ou Silicagel que absorvem umidade em um sistema de refrigerao.

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    Figura 28: Filtro secador

    7.5. TUBO CAPILAR O tubo capilar um tubo com dimetro interno reduzido, que separa a linha de alta presso da de baixa, para provocar uma mudana de estado. Seu nome tcnico intercambiador de calor devido ao mesmo estar sempre enrolado ao tubo de suco trocando calor com o mesmo.

    Figura 29: Tubo capilar

    7.6. YODDER LOOP (TUBO DE AQUECIMENTO) Localizado dentro do gabinete ao redor do compartimento freezer, o Yodder Loop um tubo metlico zincado a fogo que deriva da parte aquecida da unidade selada e tem como finalidade aquecer essa regio para que no ocorra sudao (formao de gua). 7.6.1. TESTE DE VAZAMENTO DO TUBO DE AQUECIMENTO 1o Com um maarico, desconecte as soldas dos tubos de aquecimento e, em seguida, solde

    duas pontas de tubo de cobre de aproximadamente 150 mm nas extremidades; 2o Proceda a limpeza do tubo de aquecimento utilizando nitrognio; 3o Lacre uma das extremidades do Yodder Loop; 4o Pressurize o tubo de aquecimento com aproximadamente 250 PSI de nitrognio (N2); 5o Lacre a outra extremidade e mantenha o tubo de aquecimento pressurizado por 24 horas; 6o Aps 24 hs conecte novamente o manmetro e verifique se a perda no superior a 15 PSI 7.7. SEPARADOR DE LQUIDOS O separador de lquido um tubo de grande dimetro, o qual acumula o gs refrigerante em estado lquido, para que este no retorne ao compressor. Normalmente o separador de lquido conter o gs refrigerante em estado lquido (na parte inferior) e em estado de vapor (na parte superior). Para a eficiente operao do sistema, no permissvel a entrada de gs refrigerante em estado lquido no tubo de suco e, para evitar isso, o tubo de suco soldado ao separador de lquido perto do topo, onde existe somente vapor acumulado. O lquido refrigerante deve estar totalmente no estado gasoso antes de deixar o separador. 7.8. CICLO BSICO DE REFRIGERAO O fludo refrigerante entra no evaporador em estado lquido; troca calor com os alimentos e se evapora; em seguida, succionado pelo compressor em estado gasoso e baixa presso.

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    comprimido para o condensador em estado gasoso e alta presso. Passando pelo condensador, at encontrar o capilar que provocar um aumento de presso e consequentemente alterao no ponto de ebulio do gs refrigerante, que atravs da troca de calor com o ambiente se liqefaz, passando pelo filtro e reiniciando todo o processo novamente.

    Figura 30: Ciclo bsico de refrigerao

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    7.9. CIRCUITO ELTRICO DO COMPRESSOR Nos instantes iniciais em que o produto ligado, teremos energizado o ponto comum (c) e a bobina de marcha (M) do compressor enquanto a bobina auxiliar (A), que responsvel pela partida do compressor, permanece desligada. Isso faz com que a intensidade da corrente (amperagem) aumente, criando um campo magntico na bobina do rel de partida, acionando o enrolamento auxiliar do compressor. Agora que o enrolamento auxiliar est energizado, o compressor comea a funcionar e a intensidade de corrente (amperagem) volta ao normal, desligando o enrolamento auxiliar (A).

    Figura 31: Circuito eltrico do compressor Observao: Alguns compressores no necessitam de capacitor de partida. 7.10. REL DE PARTIDA (ELETROMAGNTICO) O rel tem como funo dar a partida no compressor, ligando e desligando o enrolamento auxiliar (Vide figura anterior).

    Figura 32: Rel de partida

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    7.10.1. TESTE DO REL DE PARTIDA Com o auxlio de um multmetro na escala X1 certifique-se da existncia de continuidade entre os terminais da bobina do rel na posio vertical. Certifique-se tambm da no existncia de continuidade entre os terminais de fora e auxiliar de partida.

    Figura 33: Teste do rel de partida

    Logo aps vire o rel com a sua parte superior para baixo, dever haver continuidade nos terminais.

    Figura 34: Teste do rel

    Observao: aconselhvel um teste operacional, pois o rel pode apresentar falhas em operao como:

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    Desligar o auxiliar do compressor aps ou antes do ideal, provocando o desligamento do mesmo pelo protetor trmico devido ao aumento da intensidade de corrente (amperagem).

    7.11. PROTETOR TRMICO O protetor trmico acoplado junto carcaa do compressor, possui duas lminas bimetlicas com coeficientes de dilatao diferentes, que quando aquecidas, interrompem a continuidade entre seus terminais. A sua funo desligar o compressor caso a temperatura do mesmo aumente ou ocorra um aumento da intensidade de corrente (amperagem).

    Figura 35: Protetor trmico

    7.11.1. TESTE DO PROTETOR TRMICO Com um multmetro na escala x1, certifique-se da continuidade entre os terminais do protetor trmico.

    Figura 36: Teste do protetor trmico

    Observao: O protetor trmico deve ser testado operacionalmente, pois pode apresentar falhas no ajuste, desligando o compressor em condies normais de temperatura e intensidade de corrente (amperagem). 7.12. CAPACITOR DE PARTIDA

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    Sua funo armazenar carga para auxiliar na partida do compressor. O capacitor ligado entre o rel e a bobina auxiliar do compressor (em srie). Internamente composto por duas placas metlicas separadas por papelo, leo, ar, etc. 7.12.1. TESTE DO CAPACITOR ATENO: Antes de iniciar o teste do capacitor, descarregue-o ligando um resistor de 20 k e 2 watts entre seus terminais.

    Figura 37: Descarregamento do capacitor Com um ohmmetro na escala mais alta do aparelho (mnimo X10K), teste a continuidade entre os terminais do capacitor.

    Figura 38: Teste do capacitor

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    O ponteiro tender a zero ohm retornando no sentido do infinito ( ), se o capacitor estiver normal. Caso o ohmmetro fique em zero ohm o capacitor est em curto circuito e se no apresentar leitura, est interrompido.

    Figura 39: Teste do capacitor

    8. DIAGNSTICOS DE DEFEITOS DE CAMPO 8.1. ORIENTAES PARA A SOLUO DE IRREGULARIDADES MECNICAS Abaixo temos o quadro de possveis defeitos mecnicos e suas causas. Veja o item correspondente e consulte as orientaes a seguir:

    8.1.1. CONDENSADOR MAL FIXADO, TUBOS EM CONTATO Com o compressor em funcionamento, verifique se os tubos esto em contato.

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    8.1.2. ENTUPIMENTO PARCIAL DA TUBULAO (SOLDA / AMASSAMENTO) Verifique se a tubulao apresenta dobras excessivas, avarias ou se h soldas mal feitas ou tubos reformados pela mesma. 8.1.3. ENTUPIMENTO POR UMIDADE NO TUBO CAPILAR Para a comprovao do problema, coloque um pano umedecido em gua morna na entrada do evaporador, certificando-se do retorno da circulao de gs refrigerante, reopere a unidade selada. 8.1.4. CONDENSADOR SUJO / OBSTRUDO Limpe o condensador ou desobstrua as passagens de ar para o condensador. 8.1.5. NIVELAMENTO INCORRETO Havendo rudo, verifique se desaparece quando nivelamos o produto. 8.1.6. FIXAO DE COMPONENTES Verifique se o rudo tem origem na fixao de componentes como: ventiladores, termostatos, fixaes em geral. 8.1.7. M VEDAO DA TAMPA Verifique se a tampa est mal ajustada ou se a gaxeta est rachada, descolada, deformada, etc. Ajuste a tampa e/ou troque a gaxeta. 8.1.8. LOCALIZAO INADEQUADA (SEM CIRCULAO DE AR / LOCAL MUITO QUENTE) O produto no deve ficar perto de foges ou de janelas expostas ao sol. Locais sem ventilao tambm prejudicam o seu funcionamento. A troca de calor do condensador com o ar ambiente fundamental para o rendimento do aparelho. 8.1.9. UMIDADE DO AR (ACIMA DE 85%) Explique ao cliente que no se trata de defeito do refrigerador, mas de uma caracterstica do clima da regio. 8.1.10. ABERTURA EXCESSIVA DA TAMPA Instrua o consumidor para evitar a abertura constante da tampa, assim como, por tempo prolongado. 8.1.11. FALHAS NO ISOLAMENTO TRMICO Localize, substitua ou complete o isolamento trmico. 8.1.12. EXCESSO DE GS REFRIGERANTE Verifique se h pingamento de gua pela linha de retorno (suco), se houver reopere a unidade selada e coloque a carga de gs recomendada. 8.1.13. FALTA / INSUFICINCIA DE GS REFRIGERANTE (VAZAMENTO) Geralmente neste caso, forma-se uma camada irregular de gelo no evaporador (gelo falso) e uma insuficincia de refrigerao observada, podendo provocar at o no desligamento do aparelho pelo termostato. No caso de vazamento, localize-o e reopere a unidade selada. 8.1.14. FIXAO INADEQUADA DO COMPRESSOR Verifique se os amortecedores de borracha esto soltos ou muito apertados. Se estiverem, afrouxe-os, pois do contrrio o amortecimento das vibraes ser prejudicado. 8.1.15. COMPRESSOR INADEQUADO (BAIXA OU ALTA CAPACIDADE)

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    Troque o compressor pelo modelo adequado, conforme tabela de aplicao. No caso de baixo rendimento por desgaste do compressor, aps a comprovao do defeito, atravs do teste do mesmo, troque-o. 8.1.16. SUSPENSO / FALTA DE LUBRIFICAO DO COMPRESSOR Se aps analisar os itens 8.1.1., 8.1.2., 8.1.5., 8.1.6. e 8.1.14., anteriormente descritos, o rudo persistir, sua origem pode estar no compressor, provocado pela sua suspenso interna danificada ou falta de lubrificao. 8.1.17. COMPRESSOR TRAVADO Teste o compressor conforme descrito anteriormente neste manual. 8.1.18. RENDIMENTO DO COMPRESSOR (COMPRESSO OU SUCO) Teste o compressor conforme descrito anteriormente neste manual. 8.1.19. COMPRESSOR INTERROMPIDO (QUEIMADO) Teste o compressor conforme descrito anteriormente neste manual. 8.1.20. COMPRESSOR JOGANDO LEO EM EXCESSO NO SISTEMA Teste o compressor conforme descrito anteriormente neste manual.

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    8.2. ORIENTAES PARA A SOLUO DE IRREGULARIDADES ELTRICAS

    8.2.1. FALTA DE TENSO NA TOMADA Verifique com um voltmetro se h tenso na tomada. 8.2.2. TENSO MUITO BAIXA No caso de oscilaes de voltagem no fornecimento de energia eltrica em at 15% do nominal (127 ou 220V), o consumidor dever ser orientado quanto utilizao de um estabilizador de voltagem (tenso). O problema pode estar localizado na distribuio do circuito eltrico ou no fornecimento da companhia de eletricidade. Para a soluo o consumidor dever consultar um eletricista ou a companhia de fornecimento de energia eltrica. 8.2.3. TENSO MUITO ALTA Idem a orientao anterior. 8.2.4. CABO DE FORA OU FIAO ELTRICA INTERROMPIDA Utilizando um ohmmetro, verifique se o cabo ou fiao no esto interrompidos. Corrija a irregularidade. 8.2.5. FUGA DE CORRENTE Certifique-se da existncia de choque eltrico com uma lmpada Test-On-Light aps a confirmao, com multmetro verifique se os componentes esto com fuga de corrente (em massa) ou se o chicote de fios est em contato com a estrutura / gabinete do aparelho. Troque o componente danificado ou corrija a irregularidade no chicote de fios.

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    8.2.6. FALTA DE ATERRAMENTO OU ATERRAMENTO INADEQUADO Verifique a ligao Terra. Se necessrio refaa o aterramento. No utilize o fio neutro como Terra. 8.2.7. TERMOSTATO DESLIGADO Gire o boto do termostato at o ponto desejado e observe se o compressor d a partida. D instrues de uso ao consumidor. 8.2.8. TERMOSTATO INTERROMPIDO Teste o termostato conforme descrito anteriormente neste manual. 8.2.9. TERMOSTATO NO DESLIGA Idem ao anterior. 8.2.10. TERMOSTATO REGULADO NA POSIO MXIMA (MAIS FRIO) Gire o boto do termostato para o ponto mnimo (menos frio) e verifique se o compressor desliga dentro da faixa em uso. O termostato com eixo na posio de final de curso pode no desligar, instrua o consumidor (*). 8.2.11. TERMOSTATO REGULADO NA POSIO MNIMA (MENOS FRIO) Regule o termostato na posio adequada e instrua o consumidor quanto utilizao correta (*). * (Em ambos os casos - itens 8.2.10. e 8.2.11. - o correto colocar um termmetro dentro do aparelho e verificar a faixa de atuao do termostato. 8.2.12. TERMOSTATO COM BULBO FORA DA POSIO ORIGINAL Posicione o bulbo do termostato de acordo com o previsto pela Metalfrio. 8.2.13. TERMOSTATO DESREGULADO Teste o termostato conforme descrito anteriormente neste manual. 8.2.14. PROTETOR TRMICO INTERROMPIDO Teste o protetor trmico conforme descrito anteriormente neste manual. 8.2.15. REL DE PARTIDA DEFEITUOSO Teste o rel de partida conforme descrito anteriormente neste manual. 8.2.16. CAPACITOR DE PARTIDA EM CURTO OU ABERTO Teste o capacitor de partida conforme descrito anteriormente neste manual. 8.2.17. ENROLAMENTO DO MOTOR DO COMPRESSOR INTERROMPIDO Teste o compressor conforme descrito anteriormente neste manual. 8.2.18. COMPRESSOR COM PASSAGEM DE CORRENTE PARA A CARCAA (EM MASSA) Teste a fuga de corrente conforme descrito anteriormente neste manual. 8.2.19. COMPRESSOR COM ALTA AMPERAGEM (CORRENTE ELEVADA) Verifique primeiro a intensidade de corrente correspondente ao produto; caso seja comprovada a irregularidade, troque o compressor. 8.2.20. TECLA FAST-FREEZING ACIONADA D instrues ao consumidor quanto correta utilizao do produto. A tecla Fast-Freezing no pode estar acionada por mais de 24 horas, dessa forma possibilitando danos ao compressor.