Calculadora de Condensador DX
Guia abrangente para projeto de serpentinas condensadoras resfriadas a ar: desuperaquecimento, condensação, zonas de sub-resfriamento e otimização de desempenho.
1. Visão Geral
A Calculadora de Condensador DX modela um trocador de calor aletado resfriado a ar onde o vapor superaquecido de refrigerante é resfriado, condensado e sub-resfriado. O motor utiliza uma abordagem segmentada de 3 zonas: desuperaquecimento (vapor → vapor saturado), condensação (bifásico) e sub-resfriamento (líquido saturado → líquido sub-resfriado). Cada zona possui características distintas de transferência de calor.
2. Parâmetros de Entrada
Lado do Ar
| Parâmetro | Unidade | Faixa Típica |
|---|---|---|
| Temperatura Ambiente | °C | 25–46°C |
| Vazão de Ar | m³/h | 1,000–200,000 |
| Altitude | m | 0–3,000 |
Lado do Refrigerante
| Parâmetro | Unidade | Descrição |
|---|---|---|
| Temperatura de Condensação | °C | Temperatura de saturação (tipicamente 40–55°C) |
| Superaquecimento de Descarga | K | Superaquecimento de descarga do compressor (tipicamente 30–60 K) |
| Sub-resfriamento | K | Sub-resfriamento alvo (tipicamente 3–8 K) |
| Vazão Mássica | kg/h | Apenas modo Rating; modo Sizing calcula automaticamente |
3. Modelo de Três Zonas
O condensador é dividido em três zonas distintas de transferência de calor:
| Zona | Processo | Faixa de HTC |
|---|---|---|
| Desuperaquecimento | Resfriamento do vapor de descarga até saturação | 50–150 W/m²·K |
| Condensação | Bifásico: vapor → líquido a temperatura constante | 1,000–5,000 W/m²·K |
| Sub-resfriamento | Resfriamento do líquido abaixo da temperatura de saturação | 200–800 W/m²·K |
A zona de condensação tipicamente representa 70–85% da rejeição total de calor. A zona de desuperaquecimento contribui com 10–20%, e o sub-resfriamento com 5–10%.
4. Interpretação dos Resultados
- Capacidade Total: Soma de Q_dsh + Q_cond + Q_sc (kW)
- Detalhamento por Zona: Capacidade individual para cada zona
- Temperatura do Ar de Saída: Temperatura do ar após passar pelo condensador
- Indicadores de Status: OK, NO_CONDENSE (área insuficiente), NO_SUBCOOL (sem sub-resfriamento), LIMITED_UA
5. Diretrizes de Projeto
- Velocidade de face: 2,0–3,5 m/s para condensadores externos
- Temperatura de condensação: 10–15°C acima do ambiente para eficiência padrão
- Sub-resfriamento: 3–5 K mínimo para garantir que o líquido chegue ao dispositivo de expansão
- Tipicamente 1–3 fileiras para residencial, 2–4 fileiras para comercial
Aviso: Se o status mostrar NO_CONDENSE, a área de superfície da serpentina é insuficiente para condensar completamente o refrigerante. Aumente o número de fileiras, largura da serpentina ou tubos por fileira.