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Sobre um promissor equipamento de refrigeração à base de ar e água, o ciclo de Joule inverso, e a mudança de paradigma que se avizinha neste domínio

Mirai Cold 15 O / A 


Uma promissora solução de refrigeração à base de ar e água


O Mirai Cola 15 O / A é um equipamento de refrigeração com ciclo de ar capaz de arrefecer até -130 ° C (-202 ° F). É produzido pela Mirai, sediada em Brno-Tuřany (República Checa), que o descreve como uma solução "extremamente confiável e durável".

Este equipamento opera em ciclo aberto (arrefecimento direto pelo ar) graças ao ciclo de Joule inverso. Utiliza ar ambiente, que é gratuito, abundante, ecológico, não tóxico e não inflamável, pelo  não é necessita de reabastecimento.

Segundo o fabricante, o Mirai Cold 15 O / A é "particularmente eficiente" na produção de temperaturas de -40 ° C a -110 ° C, acrescentando que, para atingir essas temperaturas, os sistemas tradicionais precisam usar azoto líquido ou várias cascatas recorrendo a hidrofluorocarbonetos (HFC) como refrigerantes.

O sistema possui um turboexpansor e compressor localizados no mesmo eixo, o que permite reduções de consumo de energia de até 30%.  O equipamento usa rolamentos de ar, o que elimina a necessidade de sistemas de gestão de óleo, recargas e despesas de serviço associadas a óleo. Isso também torna este sistema "em geral numa solução mais segura e confiável".

Um dispositivo de extração de humidade está também acoplado, impedindo a acumulação de gelo e eliminando a necessidade de degelo.

Movidos pela necessidade do mercado de uma solução de refrigeração eficiente que minimize o impacto ambiental, a Mirai decidiu enfrentar este desafio projetando cada componente com vista a otimizar a eficiência e a confiabilidade.


O ciclo de Joule inverso


Ciclo de Joule inverso.


O ar ambiente é aspirado para o compressor no estado 1 e comprimido para o estado 2, tipicamente ao dobro da pressão atmosférica. O ar comprimido quente entra num permutador de calor onde é arrefecido até o estado 3, fornecendo calor à água que circula no radiador (e / ou ao sistema de água quente). Finalmente, o ar é expandido através do expansor alternativo para a pressão atmosférica e sai para a atmosfera no estado 4. As peças T1 - T4 representam perdas de pressão nas válvulas de entrada e saída do compressor e expansor, e no permutador de calor e na tubulação.

Fonte: A.J. White,Applied Energy, 86 (2009) 2443-2450


Mudança de paradigma: refrigeração superará aquecimento



Uma pesquisa da Agência de Avaliação Ambiental da Holanda prevê que, por volta de 2060, a quantidade de energia usada em todo o mundo para fins de arrefecimento ultrapassará a energia usada para fins de aquecimento.

Segundo Richard Williams, da Universidade Heriot-Watt, "No ocidente, a preocupação tradicional tem sido mais em capturar e reutilizar o calor com eficiência. A fonte de frio tem sido principalmente a eletricidade convencional, ou diesel. Demoramos muito a perceber o quão importante o frio se tornou para nossos estilos de vida. ”

Fonte: Guardian