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Como Funciona um Ar Condicionado?

Num dia quente de verão, voltando de um longo dia de trabalho, tudo que você quer é sentar e relaxar num quarto fresco e confortável. Graças aos ar condicionados, é possível introduzir ar frio no ambiente para aproveitar atmosfera agradável quando temperaturas lá fora estão altas demais.

Segundo Departamento de Energia dos EUA, cerca de três quartos de todas as casas têm ar condicionado. Prova que AC tornou-se parte integral de nossas vidas (casa, escritório, shoppings), mas sabemos realmente como funciona? Embora aprender sobre funcionamento pareça irrelevante, conhecimento básico ajuda quando malfunciona e precisa reparo rápido.

Vamos entender o funcionamento de um ar condicionado e descobrir partes e componentes do sistema.

Partes de um Ar Condicionado

Um ar condicionado consiste em múltiplos componentes, cada um trabalhando em sincronia para introduzir ar frio. Veja cada um individualmente e entenda sua função.

Refrigerante

É o fluido de trabalho do ar condicionado. Remove calor do ar interno no verão e aquece no inverno.

Refrigerantes comuns na indústria: R-22 e R-410A. Esta classe proporciona maior eficiência operacional e emissões reduzidas de gases de efeito estufa. Classe antiga, CFCs e HCFCs, era ambientalmente danosa e substituída segundo Protocolo de Montreal.

Serpentina do Evaporador

Evaporador é a parte de resfriamento. Joga ar frio no quarto, usando ventilador (blower) ao lado. Refrigerante, agente de resfriamento, flui pelas serpentinas no evaporador, resfriando-as. Ventilador atrás do evaporador sopra ar do quarto sobre serpentinas, resfriando-o e reintroduzindo no ambiente.

Compressor

Parte mais importante. Faz exatamente o que nome sugere: comprime refrigerante fluindo pelo sistema.

Mas como funciona compressor de AC?

Após passar pelo evaporador, refrigerante vira gás quente após absorver calor do quarto. É comprimido para converter em líquido quente. Conforme processo flui, refrigerante transforma em gás novamente e passa pelo compressor para completar ciclo.

Serpentina do Condensador

Condensador é como evaporador, mas inverso. Absorve calor do refrigerante quente e ejeta para fora no ar externo. Ventilador atrás das serpentinas sopra ar sobre elas e resfria refrigerante para próximo ciclo. Serpentina do condensador é comumente conhecida como unidade externa.

Como Funciona um Ar Condicionado Passo a Passo?

Agora que tem conhecimento básico sobre componentes, veja como trabalham em sincronia e exatamente como AC funciona.

Comecemos pelo refrigerante. Substância química usada para transportar calor do interior e ejetar externamente. Absorve calor quando é gás frio. Flui através de rede de serpentinas e tubos de cobre, conectados ao evaporador, condensador e compressor.

  1. Ciclo começa no evaporador (unidade interna) soprando ar interno sobre serpentinas frias. Ar troca calor com serpentinas, baixa temperatura, e é soprado de volta ao quarto pelo ventilador na unidade interna.
  2. Refrigerante enviado ao compressor. Comprimido e convertido em líquido de alta temperatura e alta pressão.
  3. Fluido de alta pressão flui às serpentinas do condensador, onde é resfriado por ventiladores soprando sobre elas. Calor trocado entre refrigerante quente e ar externo comparativamente mais frio. Oposto ao evaporador (passo 1), refrigerante agora perde calor em vez do ar, expelido ao ambiente externo.
  4. Refrigerante líquido passa por bico especial, válvula de expansão, que expande refrigerante tão rápido que converte de líquido alta temperatura em gás frio.
  5. Refrigerante enviado às serpentinas do evaporador, e ciclo reinicia.

Ar Condicionados Puxam Ar do Exterior?

No sentido estrito, ar condicionado não puxa ar de fora. Só pega ar quente já presente no quarto e resfria. Ar condicionado é reintroduzido no quarto para manter temperatura definida. Em outras palavras: ar é reciclado no ambiente, sem ar fresco introduzido.

Semelhante ao AC do carro. Ao abrir entradas de reciclagem, ar externo entra no interior. Mesmo sendo ar fresco, AC trabalha mais para manter temperatura baixa. Ar externo também precisa ser filtrado. Se fechar entrada de reciclagem, ar já presente é reciclado. Reduz carga no sistema, mas sem ar fresco.

Quando sistema de ventilação instalado, ar fresco pode ser introduzido após filtração e resfriamento. Comum em sistemas HVAC com dutos comerciais/industriais, onde fluxo constante de ar fresco é desejado.

Controle de Umidade em Ar Condicionados

Embora função primária hoje seja regular temperatura, função original era diferente. No início, usados para regular umidade, não temperatura.

Umidade e temperatura têm relação próxima. Regra geral: maior temperatura, maior umidade, mas nem sempre.

Lógicamente, com diminuição de temperatura, umidade do quarto também cai. Se sente abafado e úmido, baixar temperatura fará se sentir melhor. Reduzindo temperatura, umidade diminui. Conforme ar move no AC, umidade é capturada pelas serpentinas do evaporador e goteja para bandeja de drenagem. Torna ar mais frio e seco.

Assim, você também mantém níveis perfeitos de umidade com ar condicionado.

Diferença no Funcionamento de Ar Condicionado Central e Ductless

Embora processo de climatização seja o mesmo para todos, há diferenças nas duas categorias principais: ductless (mini-split, portátil ou janela) e com dutos (central).

Como Funciona Ar Condicionado Central?

Neste sistema, também chamado ducted, ar é transportado aos quartos através de sistema de dutos e aberturas conectados ao evaporador em local oculto, como porão. Unidade de tratamento de ar (air handler) empurra ar sobre serpentinas do evaporador e distribui pela casa.

Com sistemas com dutos, deve ter cuidado: aquecem ou resfriam casa toda de uma vez. Para evitar, crie zonas diferentes. Feito com termostatos inteligentes, amortecedores (dampers) e aberturas.

Como Funciona Ar Condicionado Ductless (Sem Dutos)?

Por outro lado, AC ductless não precisa dutos, aberturas ou air handler. Unidades colocadas diretamente no quarto a resfriar e conectadas à unidade externa (condensador), frequentemente do outro lado da parede. Atenção: unidade ductless não ventila, ou seja, não usa ar externo para condicionar seu quarto.

Agora que tem ideia do funcionamento, use termostato inteligente ou controlador inteligente de AC para automatizar climatização e colher mais benefícios sem se preocupar em manter temperatura ideal. Após comprar seu AC, cuide bem. Mantenha manutenção em dia para que rode suave e eficientemente por anos.