A performance de um compressor é o resultado do compromisso de:
· Limitações físicas do compressor (materiais de construção) e do tipo de fluido
refrigerante;
· Motor de acionamento;
· Durabilidade;
· Custo de fabricação e operacional;
· Faixa de operação;
· Nível de vibração e ruído.
O objetivo dos fabricantes de compressor é obter um valor do COP (coeficiente de
performance) que permita um baixo consumo energético e uma boa eficiência de
refrigeração ou pelo menos dentro das condicionantes operacionais desejadas.
O COP é o resultado da relação entre a capacidade (potência frigorífica) e o trabalho
(potência absorvido). A potência absorvida está relacionada com a eficiência
(rendimento) do compressor.
COP = Potência absorvida
Potência frigorífica
Nos compressores herméticos (ou semi-herméticos) se considera a potência absorvida
pelo motor elétrico. Nos compressores a potência absorvida se refere a potência
absorvida no eixo do compressor.
A capacidade frigorífica, ou potência frigorífica é, a função do volume deslocado de
refrigerante por unidade de tempo.
Num compressor ideal o volume deslocado compreende ao volume geométrico teórico
de deslocamento do compressor (Vd).
Performance do compressor real
A performance do compressor real desvia-se da ideal devido a diversas perdas que
reduzem a potência frigorífica e aumentam a potência absorvida. Nos compressores de
deslocamento positivo, as causas que influenciam a performance são, de acordo com
o tipo de compressor, todas ou algumas indicadas a seguir:
1) Perda de pressão no compressor.
· Através das válvulas de bloqueio.
· Através do filtro de sucção.
· Através do motor (compressor hermético ou semi-Hermético).
· Através dos coletores de sucção e descarga.
· Através das válvulas e portas das válvulas (sucção e descarga).
2) Calor absorvido pelo fluido refrigerante
· Do motor elétrico interno (compressores herméticos e semi-herméticos).
· Por atrito dos anéis de compressão e óleo.
· Calor da compressão (calor absorvido do evaporador mais o trabalho do
compressor).
3) Ineficiência das válvulas (imperfeição mecânica)
4) Vazamentos internos de gás fluido refrigerante
5) Circulação de óleo
6) Reexpansão do gás remanescente do cilindro (espaço morto)
7) Desvio da compressão isotrópica
8) Sobre ou subcompressão
É difícil individualizar estas perdas. Geralmente elas são agrupadas por categorias que
resultam em valores dos seguintes rendimentos :
· Rendimento da compressão (h c): é a relação entre o trabalho necessário para a
compressão isentrópica e o trabalho fornecido ao gás fluido refrigerante apenas na
compressão volumétrica;
· Rendimento mecânico (hm): é a ralação entre o trabalho fornecido ao gás fluido
refrigerante e o trabalho absorvido pelo eixo do compressor;
· Rendimento volumétrico (hv): é a relação entre o volume de gás do fluido
refrigerante que entra no compressor e o volume de deslocamento teórico;
· Rendimento isentrópico (hi). É a relação entre o trabalho necessário para a
compressão isentrópica e o trabalho absorvido pelo eixo do compressor.
O COP do compressor é considerado real quando na relação entre a potência
frigorífica real e a potência absorvida pelo compressor for aceitável.
Alguns fabricantes de compressores indicam, nos catálogos, potência frigorífica e
potência absorvida para condições de determinados valores de subresfriamento do
líquido e superaquecimento do gás de sucção. Estes fatores, que influem no
rendimento do compressor, não são intrísecos do compressor mas sim do sistema.
É necessário ter em conta esta situação, especialmente quando se comparam
equipamentos ou sistemas.
Subresfriamento de líquido é a diferença de temperatura entre a temperatura de
condensação e a temperatura a que o líquido chega ao dispositivo de expansão,
Superaquecimento do gás de sucção é a diferença de temperatura entre a temperatura
de evaporação e a do vapor que entra no compressor.
Além da potência frigorífica (chamada também de capacidade frigorífica) e da potência
absorvida fornecida pelo motor, outra grandeza importante é o calor rejeitado no
condensador.
O calor rejeitado no condensador é a soma da potência frigorífica (calor absorvido pelo
evaporador) e a potência absorvida pelo compressor (potência fornecida pelo motor).
