Como Funciona – Ar Condicionado

História

Foi em 1902 que Willis Carrier, um engenheiro de 25 anos formado pela Universidade de Cornell, nos EUA, inventou um processo mecânico para condicionar o ar. O controle do clima finalmente foi colocado em prática, na verdade, para resolver o problema de uma empresa de impressão em dias quentes de Nova York, onde foi feita a primeira instalação por Carrier.

Ele teorizou que poderia retirar a umidade da fábrica através de resfriamento do ar por dutos artificialmente resfriados. Esse mecanismo, que controlava a temperatura e umidade, foi o primeiro exemplo de condicionador de ar contínuo por processo mecânico. Desse modo, a indústria têxtil, que também tinha grande necessidade de controle ambiental, foi o primeiro grande mercado para o condicionador de ar.

Porém, foi em 1906 que surgiu o termo “ar-condicionado”, com Stuart Cramer. O também norte-americano criou o seu próprio aparelho a fim de explorar formas de adicionar umidade ao ar em sua fábrica de tecidos, usando-o em um pedido de patente efetuado naquele ano. Carrier acabou adotando também o termo e incorporou-o no nome da sua empresa.

Os primeiros aparelhos de ar condicionado, assim como os frigoríficos, empregavam gases tóxicos ou inflamáveis como a amônia, o clorometano e o propano, o que poderia resultar em acidentes fatais se houvesse um vazamento.

A invenção demorou a se popularizar porque, em um primeiro momento, seus inventores ainda não tinham percebido o potencial daquelas máquinas de ar frio. A primeira aplicação residencial do ar-condicionado foi feita em uma mansão de Minneapolis, no ano de 1914.

No mesmo ano, Carrier instalou o primeiro condicionador de ar hospitalar, no Allegheny General Hospital de Pittsburgh. O sistema introduzia umidade extra em um berçário de partos prematuros, ajudando a reduzir a mortalidade causada pela desidratação.

O aparelho teve seu ápice no ano de 1922, no Grauman’s Metropolitan Theatre, em Los Angeles, e tornou-se uma peça fundamental para o crescimento da indústria cinematográfica, pois, nos meses de verão, a frequência dos cinemas caía muito, levando ao fechamento de várias salas.

Em Nova York, o cinema Tivoli, aberto desde 1921, ganhou em 1924 um ar-condicionado que o tornou famoso. As pessoas faziam fila na porta, mais para aproveitar o geladinho do cinema da Oitava Avenida do que para ver os filmes.

Além disso, no final da década, a Carrier já vendia um modelo caseiro, mas a Grande Depressão, período de recessão econômica, esfriou os negócios.

Apesar da evolução no setor desses equipamentos, a crise na economia e a Segunda Guerra Mundial provocaram queda nas vendas do aparelho. Somente depois desses conflitos o ar-condicionado doméstico começou a ser adotado em massa. Teatros, bares e escritórios passaram a ser planejados como ambientes fechados.

A retomada do crescimento do setor levou ao desenvolvimento da primeira produção em série de unidades centrais de ar condicionado para residências, feita em 1952 pela Carrier. O estoque completo foi vendido em apenas duas semanas, tornando mais comum a utilização do aparelho nas residências.

Além disso, em 1957, o primeiro compressor rotativo foi introduzido, reduzindo o tamanho do aparelho e tornando-o mais leve e silencioso.

Na década seguinte, o ar-condicionado já não era mais novidade. A partir disso, se inicia um mercado de amplitude mundial em constante expansão, com muito espaço para desenvolvimento tecnológico e novidades em produtos, que vai até os dias de hoje.

 

Como Funciona

 

Este vídeo mostra como funciona o aparelho de ar condicionado, encontrado em diversos lugares e utilizado por diversas pessoas para um melhor conforto, principalmente nos dias mais quentes. (residências, carros, aeroportos, shoppings centers, hospitais, cinemas, etc).

Um ar condicionado é uma espécie de uma geladeira sem seu gabinete. Ele usa a evaporação de um fluido refrigerante para fornecer ar frio. Os mecanismos do ciclo de refrigeração são os mesmos da geladeira e do ar condicionado. O nome desse fluído é Fréon, genericamente usado para qualquer dos vários fluorcarbonos não inflamáveis utilizados como refrigerantes e combustíveis nos aerossóis.

É assim que funciona o ciclo de refrigeração em um ar condicionado:

O compressor comprime o gás frio, fazendo com que ele se torne gás quente de alta pressão (em vermelho no diagrama acima). Este gás quente corre através de um trocador de calor para dissipar o calor e se condensa para o estado líquido. O líquido escoa através de uma válvula de expansão e no processo ele vaporiza para se tornar gás frio de baixa pressão. Este gás frio corre através de trocador de calor que permite que o gás absorva calor e esfrie o ar de dentro do lugar. Misturado com o fluido refrigerante, existe uma pequena quantidade de um óleo de baixa densidade. Esse óleo lubrifica o compressor.

A composição do ar condicionado comum:

Um aparelho de ar condicionado de janela constitui de um sistema de condicionamento de ar especialmente para locais pequenos. Estas unidades são fabricadas em tamanhos pequenos, para que se encaixem em uma janela padrão. Se você abrir o compartimento de um ar condicionado de janela, verá que ele contém:

• um compressor
• uma válvula de expansão
• um condensador (do lado de fora)
• um evaporador (do lado de dentro)
• dois ventiladores
• uma unidade de controle

Os ventiladores sopram ar sobre os trocadores de calor para melhorar a sua capacidade de dissipar calor (para o ar exterior) e frio (para o ambiente ser resfriado).

A Eficiência energética dos ar condicionados

A eficiência energética deve ser levada em conta na hora de comprar um aparelho de ar condicionado? Se há alguns anos o ar-condicionado era considerado um dos vilões da conta de energia, hoje encontram-se no mercado aparelhos altamente econômicos. Os fabricantes estão investindo em sistemas cada vez mais eficientes, apostando, por exemplo, na tecnologia inverter e em funções como o timer e sensores de movimento.

Eficiência energética virou mais que um diferencial de produtos no setor de refrigeração e climatização, é um item cada vez mais exigido pelos consumidores, que hoje estão mais preocupados com a economia de energia e preservação do meio ambiente. Por isso, nossa dica é: observe a eficiência energética do aparelho na tabela de classificação do Inmetro.

O Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, o Inmetro, possui uma etiqueta chamada de Selo Procel, que identifica os aparelhos eletrodomésticos mais econômicos, de acordo com a eficiência energética, medida pelo CEE – Coeficiente de Eficiência Energética. A classificação é divida em A, B, C, D e E. Quanto maior o CEE, mais eficiente será o aparelho. Clique aqui e veja as tabelas do Inmetro.

 

 

Alguns modelos de ar condicionado

Ar Janela

Esse é o mais tradicional dos tipos de ar-condicionado. Os condicionadores de ar janela são compactos e constituídos de uma única peça, que une condensadora e evaporadora – e por isso, precisa de um buraco na parede para a sua instalação. É indicado para ambientes pequenos, sendo mais utilizado em casas e apartamentos.

Vantagens:

É mais apropriado para ambientes pequenos, pois tem potência reduzida. Por isso, também tem menor consumo de energia e seu preço de compra e instalação costumam ser menores. O ar-condicionado janela é ideal no caso de imóveis que possuem restrições quanto a alterações em sua fachada.

Desvantagens:

Por outro lado, esse tipo de aparelho não é indicado para ambientes amplos, que demandam silêncio (porque o modelo janela gera ruídos sonoros) ou ainda quando não é possível alterar a estrutura das paredes.

 

Ar Split

O condicionador de ar split é considerado a evolução do modelo janela. Ele é dividido – daí o nome “split”, que significa separado -, a evaporadora e motor formam duas partes separadas.

A evaporadora fica dentro do ambiente, projetando o ar refrigerado, já a condensadora é instalado na parte externa do imóvel. Dessa forma, esse modelo conta com menor produção de ruído, maior potência de refrigeração e design mais moderno.

Além disso, existe uma grande variedade de tipos de ar-condicionado split, fazendo desse aparelho muito versátil para suprir diversas necessidades. Saiba mais sobre os principais modelos de ar split.

 

Split Hi-Wall

O ar-condicionado split hi-wall é o tipo de ar condicionado que mais tem se popularizado, sendo considerado o modelo “padrão” de condicionador de ar split: é mais silencioso, pois a condensadora fica do lado de fora e costuma ser instalado na parede.

 

Vantagens:

É muito versátil, eficiente e pode ser aplicado na maioria das residências. É ideal para quem deseja uma climatização silenciosa e rápida e procura por um aparelho com instalação ágil e manutenção fácil.

Desvantagens:

Em comparação com o modelo janela, costuma ter um preço um pouco mais elevado justamente por contar com uma tecnologia de funcionamento mais recente. Além disso, não é indicado para situações em que o ambiente é muito amplo e com grande fluxo de pessoas.

 

Split Piso-teto

Também é bastante parecido com o modelo hi-wall, mas a principal diferença é a forma com que esse tipo é aplicado no ambiente: ele pode ser instalado no piso ou no teto – e não na parede.

O split piso-teto é indicado para médios e grandes ambientes, residenciais ou comerciais, sendo utilizado principalmente em lojas e restaurantes, por exemplo.

 

Vantagens:

Poder climatizar com grande eficiência até mesmo os ambientes mais amplos e com grande fluxo de pessoas – estabelecimentos comerciais. Também traz versatilidade pois permite a instalação tanto no teto quanto no piso.

Desvantagens:

Tem potência elevada e por isso pode acarretar em um maior consumo de energia quando aplicado em ambientes compactos. Além disso, conta com tamanho maior, por isso demanda mais espaço, seja no teto ou no piso.

 

Split Cassete

O ar-condicionado split cassete, ao contrário dos outros modelos que estiveram na lista até agora, é bastante diferente do modelo split. Ele é embutido no teto e pode ser disfarçado pelo forro ou gesso.

 

Já tem bomba de dreno em seu interior (não precisa escoar a água produzida em seu funcionamento) e conta com até quatro vias de saída de ar.

Vantagens:

Com um dos designs mais modernos e minimalistas, esse modelo é perfeito para ambientes que precisam de uma climatização eficiente com um aparelho discreto. Tem capacidade de resfriar ambientes de médio porte e pode trabalhar em conjunto com outros condicionadores de ar (cassete ou diferentes modelos).

Desvantagens:

Seu custo, devido a essa forma mais discreta e eficiente de operar, costuma ser maior. Não é indicado para ambientes pequenos e com pouco fluxo de pessoas, como um quarto ou sala residencial, e naqueles que não é possível fazer o rebaixamento do forro (necessário para a instalação).

 

Ar Portátil

O Ar-Condicionado Portátil é perfeito para pequenos ambientes, pois conta com tamanho compacto e potência ideal para esse tipo de área. Além disso, ele pode ser levado facilmente de um cômodo para outro, já que não precisa ser instalado em um ponto fixo, o que representa mais versatilidade para esse tipo de aparelho.

 

Vantagens:

Consegue climatizar ambientes compactos com eficiência. É muito prático e pode ser levado para diferentes pontos do imóvel e até mesmo em viagens – como para uma casa de veraneio, por exemplo.

Desvantagens:

Ele produz mais ruído do que um modelo split e precisa ficar próximo de uma saída externa (como janela) para escoar os líquidos resultantes de seu funcionamento. Por ter uma potência mais reduzida, não é indicado para ambientes grandes.

 

Ar Duto

Também conhecido como ar central ou ar dutado, é indicado para ambientes de grande porte, para climatização de vários cômodos simultaneamente, como escritórios, salas comerciais, shoppings, consultórios etc. Possui a desvantagem de não permitir regular a temperatura de cada ambiente individualmente, funcionando com um termostato geral.

Vantagens:

Permite climatizar diversos ambientes, e de grande porte, de forma eficiente e uniforme. Gera maior economia de energia (pois não é preciso instalar um aparelho split em cada sala, por exemplo).

Desvantagens:

Tem o maior custo de compra entre todos os aparelhos e também conta com uma instalação muito mais específica. A manutenção é mais trabalhosa do que a de outros modelos e o ar duto também produz mais ruído do que um split, por exemplo.

 

Características extras

Além de considerar aquele modelo que melhor se adapta às suas necessidades, também é importante ter atenção com algumas funcionalidades extras do ar-condicionado, pois podem trazer ainda mais conforto ao utilizar o aparelho.

 

Algumas dicas do que você deve considerar na hora optar por um modelo são:

• Avalie a possibilidade de contar com um modelo inverter, que pode tanto resfriar quanto esquentar os ambientes e possui maior eficiência energética;
• Identifique qual a potência (em BTUs) é a apropriada para o ambiente;
• Dê prioridade para modelos que tenham timer, função sleep (que regula a temperatura automaticamente durante a noite), entre outras funções.
• Um detalhe muito importante para o bom funcionamento do seu aparelho é manter as saídas de ar da condensadora sempre desbloqueadas, pois isso é o que vai garantir que as trocas de ar sejam realizadas com sucesso.

Algumas curiosidades

1– O nome correto do aparelho não é ar condicionado:

Ar condicionado na verdade é o ar que sai de dentro do aparelho. Ou seja, o ar do ambiente é condicionado a uma temperatura menor ou maior, tornando-se ar condicionado. O nome correto do equipamento é condicionador de ar.

2– Cortinas de ar não são condicionadores de ar:

Sabe aquele aparelho que fica em cima das portas na maioria dos locais climatizados, como lojas e shoppings, que parece um grande Split? Ele não é um aparelho de ar condicionado. É uma cortina de ar que tem a função de separar a temperatura ambiente exterior da temperatura interior.  Ela protege o ambiente contra insetos, poeiras, poluição e odores, mas não climatiza o ambiente. Por isso só pode ser usada juntamente com equipamentos de ar condicionado.

3- Ar-condicionado espanta mosquitos e pernilongos:

As temperaturas baixas espantam os mosquitos e pernilongos pois eles “não gostam de frio”. Por esse motivo, o ar-condicionado pode ser um bom repelente.

4- Você deve limpar os filtros do ar-condicionado pelo menos uma vez por mês, mesmo que ele não esteja em uso:

Os filtros sujos reduzem o desempenho do ar-condicionado, podem danificar o aparelho e pioram a qualidade de ar que você respira. A limpeza dos filtros deve ser feita no mínimo uma vez por mês, mesmo que o aparelho não esteja em uso, pois o pó vai acumulando mesmo com ele desligado.

5- Ar-condicionado ajuda contra a formação de mofo:

A forma mais adequada de evitar a criação de mofo e sua proliferação é o controle da umidade relativa do ar, quanto mais baixa, melhor. O ar-condicionado retira a umidade do ar e a mantém abaixo de 60% quando usado de forma correta e mantendo-o higienizado.

 

Fontes: Figrelar, Webarcondicionado