Mitsubishi Electric triplica desempenho térmico de permutador
D.R.
Margarida Caferra
A Mitsubishi Electric desenvolveu um novo permutador de calor de placas para equipamentos de climatização com bomba de calor que apresenta um desempenho de transferência térmica cerca de três vezes superior ao dos modelos convencionais da empresa. A nova estrutura permite reduzir a carga de refrigerante necessária para aproximadamente um terço.
O desenvolvimento responde à necessidade de reduzir a quantidade de refrigerante utilizada nos equipamentos com bomba de calor, num contexto de maior restrição aos fluidos com elevado potencial de aquecimento global. A empresa destaca que refrigerantes de nova geração, como o R32, apresentam um GWP inferior, mas muitos são inflamáveis, tornando relevante a redução da carga para diminuir o perigo associado a eventuais fugas acidentais.
Nos permutadores convencionais de placas ranhuradas, o aumento da transferência de calor encontra limitações de desempenho. Para ultrapassá-las, a Mitsubishi Electric desenvolveu uma nova estrutura com microalhetas desfasadas de elevada densidade entre placas planas, destinada a aumentar a transferência térmica.
Canais distribuem refrigerante pelas placas
A utilização das microalhetas colocou, contudo, um desafio relacionado com a distribuição irregular do escoamento bifásico de gás e líquido. Para o resolver, o novo permutador incorpora canais de distribuição junto às entradas e saídas do fluido, assegurando uma distribuição mais uniforme do refrigerante pelas placas.
A posição destes canais foi definida através de uma tecnologia de análise desenvolvida pela Mitsubishi Electric, utilizada para simular o comportamento do escoamento bifásico entre as microalhetas. Os resultados permitiram otimizar a localização dos canais e distribuir de forma uniforme o refrigerante bifásico por toda a superfície das placas.
Segundo a empresa, a combinação das duas soluções permite alcançar um desempenho de transferência de calor aproximadamente três vezes superior ao dos permutadores convencionais utilizados como referência.
Carga de refrigerante reduzida em dois terços
O aumento da transferência térmica permite diminuir o número de camadas de placas necessárias no permutador. Como resultado, a carga de refrigerante pode ser reduzida em dois terços, ficando em cerca de um terço do nível necessário na solução convencional. A Mitsubishi Electric associa esta redução à diminuição do impacto ambiental e ao aumento da segurança na utilização de refrigerantes inflamáveis.
A tecnologia pode ser aplicada a diferentes tipos de equipamentos, incluindo sistemas de climatização a água, equipamentos de ar condicionado arrefecidos a ar e sistemas de bomba de calor para veículos elétricos. A Mitsubishi Electric prevê alargar a sua utilização a equipamentos de climatização comerciais e residenciais, bem como a sistemas de bomba de calor para veículos elétricos que utilizem água ou fluido de arrefecimento.
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