Por que a temperatura da câmara fria aumenta durante o ciclo de degelo

Uma câmara frigorífica aquece durante o degelo porque a refrigeração é intencionalmente interrompida enquanto o calor é introduzido ou permitido entrar na serpentina do evaporador. O gelo deve ser removido para restaurar o fluxo de ar e a capacidade de transferência de calor, mas o processo adiciona temporariamente calor sensível ao ar e aos componentes ao redor. Portanto, é esperado um breve aumento na temperatura do ar da câmara. A preocupação começa quando o aumento de temperatura é excessivo, dura muito tempo, se repete com frequência excessiva ou não se recupera após a retomada do ciclo de refrigeração.

A temperatura exibida por si só pode ser enganosa. Uma sonda próxima à descarga do evaporador, perto de uma porta ou diretamente no fluxo de ar do ventilador reage muito mais rapidamente do que o produto localizado no centro da câmara. Os produtos armazenados também têm massa térmica: produtos congelados empilhados de forma compacta mudam de temperatura muito mais lentamente do que o ar ao seu redor. Antes de considerar um evento de degelo como uma falha, compare a tendência do sensor da câmara, a condição da serpentina, a duração do degelo, a sequência dos ventiladores e o tempo de redução da temperatura após o degelo.

Por que o degelo adiciona calor à câmara

Durante o degelo elétrico, resistências instaladas na serpentina do evaporador ou ao seu redor derretem o gelo acumulado. O calor primeiro aquece a superfície da serpentina e o gelo, mas parte dele migra para o ar da câmara, a bandeja de drenagem, a carcaça da serpentina e os painéis próximos. Se os ventiladores do evaporador continuarem funcionando enquanto a serpentina estiver quente, eles distribuirão esse calor rapidamente por toda a câmara frigorífica. Isso pode gerar uma leitura acentuada no sensor da câmara mesmo quando a carga armazenada permanece estável.

O degelo por gás quente produz um resultado semelhante por meio de uma via diferente. O gás de descarga é direcionado através do evaporador para liberar calor e derreter o gelo. A serpentina e a tubulação podem ficar mais quentes do que a câmara, especialmente próximo ao final do ciclo. Normalmente, o controlador de refrigeração encerra o degelo por temperatura, tempo, lógica de pressão ou uma combinação dessas condições. Um temporizador ajustado para mais tempo do que a serpentina realmente necessita continua adicionando calor depois que o gelo já derreteu.

O degelo por parada de ciclo é comum em aplicações de temperatura mais alta. O compressor para e a serpentina aquece naturalmente. Seu efeito sobre a temperatura geralmente é mais suave do que o do degelo elétrico ou por gás quente, mas ainda pode ser perceptível quando a porta é aberta com frequência, a umidade é alta ou o evaporador tem uma superfície de serpentina limitada.

O controle dos ventiladores altera o perfil do aumento de temperatura

O comportamento dos ventiladores do evaporador é uma das formas mais claras de distinguir um aumento normal de temperatura durante o degelo de um problema de controle. Em muitas câmaras de baixa temperatura, os ventiladores param durante o degelo. Eles permanecem desligados durante um período de gotejamento após a parada das resistências ou do gás quente, permitindo que a água do degelo escoe antes do reinício da refrigeração. Em seguida, um controle de retardo dos ventiladores aguarda até que a serpentina fique suficientemente fria para evitar soprar ar quente e úmido para a câmara.

Se os ventiladores reiniciarem muito cedo, a câmara poderá aquecer rapidamente e a umidade poderá ser transportada da serpentina para a área de armazenamento. Isso geralmente aparece como um breve evento de ar quente, seguido de gelo em caixas, embalagens de produtos, superfícies do teto ou no próprio evaporador. Se os ventiladores nunca pararem durante o degelo elétrico, verifique a saída do controlador, o relé ou contator dos ventiladores, a fiação e qualquer configuração de acionamento manual. Um sensor de retardo dos ventiladores com falha pode criar o mesmo sintoma mesmo quando a resistência de degelo e o circuito de refrigeração estão funcionando corretamente.

O funcionamento dos ventiladores também afeta a resposta do sensor. Um sensor de ar de retorno geralmente detecta a condição média da câmara mais lentamente do que um sensor instalado no fluxo de ar de insuflação. Ao analisar dados do controlador, identifique a localização do sensor antes de concluir que toda a câmara frigorífica atingiu o pico exibido.

Falhas de drenagem podem fazer um degelo normal parecer anormal

A água do degelo deve sair prontamente do evaporador. Um dreno obstruído, falta de aquecimento no sifão de drenagem, linha de drenagem mal isolada ou saída de dreno congelada deixa água na bandeja ou sob a serpentina. Essa água pode congelar novamente no próximo ciclo de refrigeração, aumentando o acúmulo de gelo e prolongando o próximo degelo. O resultado é um padrão repetitivo: degelo mais longo, temperatura mais alta na câmara, fluxo de ar reduzido e, então, formação de gelo ainda maior.

Procure gelo sob a serpentina, uma bandeja de drenagem cheia, marcas de água ao redor da conexão de drenagem ou um tampão sólido de gelo no ponto em que a linha de drenagem atravessa o envelope isolado. A linha de drenagem precisa ter caimento contínuo, isolamento adequado onde atravessa espaços quentes ou úmidos e cabo de aquecimento quando a aplicação exigir. Remover repetidamente o gelo sem corrigir o percurso do dreno apenas adia a mesma falha.

A abertura de portas durante ou imediatamente após o degelo acrescenta outra complicação. Ar quente e úmido entra enquanto o evaporador está quente e não consegue remover a umidade com eficiência. Em uma câmara com tráfego frequente, um degelo programado durante o período de carregamento mais intenso pode criar um pico de temperatura maior do que o mesmo degelo realizado em um período de menor atividade.

Quando um aumento está dentro da faixa esperada

Um evento normal apresenta uma sequência reconhecível: o gelo é removido, o degelo termina, a água do degelo escoa, os ventiladores aguardam a serpentina resfriar, a refrigeração reinicia e a câmara retorna à sua faixa de controle sem funcionamento prolongado do compressor ou solicitações repetidas de degelo. A temperatura do ar pode atingir um pico breve, enquanto a temperatura do produto permanece praticamente inalterada. Uma serpentina limpa após o degelo e que desenvolve um padrão uniforme de gelo durante a refrigeração também é um sinal positivo.

O tamanho da câmara, a massa armazenada, a condição de carregamento, a capacidade do evaporador, a qualidade do isolamento e as configurações de controle afetam a recuperação. Uma câmara com pouca carga altera a temperatura do ar rapidamente. Uma câmara contendo grandes quantidades de produtos congelados responde mais lentamente, mas a má circulação de ar através de produtos densamente empilhados ainda pode atrasar a redução da temperatura. Em uma instalação modular como umaInstalação Convencional de Câmara Frigorífica Pré-fabricada, as juntas dos painéis, a vedação da porta e as passagens ao redor de tubos e cabos devem ser incluídas na avaliação quando a recuperação permanece lenta. O ganho de calor por esses pontos torna-se mais visível enquanto o sistema de refrigeração está temporariamente indisponível durante o degelo.

Padrões que indicam uma falha

Uma temperatura alta na câmara após cada degelo não significa automaticamente que a resistência está superdimensionada. Comece pela tendência ao longo do tempo. Se a temperatura subir apenas durante o degelo, mas cair normalmente quando a refrigeração inicia, revise primeiro o término do degelo e o retardo dos ventiladores. Se subir durante o degelo e permanecer alta por muito tempo depois, investigue a sequência de reinício da refrigeração, o fluxo de ar e a capacidade do sistema.

• O degelo atinge o tempo máximo em todos os ciclos: o sensor de término pode estar mal posicionado, mal fixado, em circuito aberto, incorretamente calibrado ou incapaz de detectar a temperatura real da serpentina. Uma camada espessa de gelo também pode atrasar a transferência de calor até o sensor.
• A serpentina continua muito congelada após o degelo: verifique a continuidade das resistências, o funcionamento do contator das resistências, a função da válvula de gás quente quando instalada, a tensão de alimentação real e o intervalo de degelo. Não aumente a duração do degelo até que o circuito de aquecimento com falha ou a fonte de água tenha sido identificada.
• A serpentina está limpa, mas a temperatura da câmara permanece elevada: inspecione a temperatura de acionamento dos ventiladores, o comando de partida do compressor, a ação da válvula solenoide da linha de líquido, o controle da pressão de sucção, a condição do condensador e o fluxo de ar através do evaporador após o reinício.
• Apenas uma área da câmara aquece: examine o alcance do ar, a descarga do evaporador obstruída, o empilhamento elevado de produtos, as cortinas de tiras danificadas, o vazamento pela porta ou um sensor instalado em uma trajetória local de ar quente.
• O degelo ocorre com muita frequência: infiltração excessiva de umidade, vedações de porta danificadas, uma passagem de painel não vedada, abertura frequente de portas ou carregamento de produtos quentes podem estar criando gelo mais rapidamente do que o evaporador consegue controlar.

Use medições que separem a causa do sintoma

Registre o início e o fim do degelo, o funcionamento das resistências ou do gás quente, os horários de parada e reinício dos ventiladores, a temperatura da serpentina, a temperatura do ar da câmara e o tempo necessário para retornar ao ponto de ajuste. Um ciclo completo é mais útil do que uma única leitura de alarme. Compare esses valores com um ciclo realizado quando a câmara está operando normalmente, em vez de depender apenas dos padrões do controlador.

Meça a temperatura da serpentina no sensor de término do degelo e, quando possível, em outro ponto da serpentina. Um sensor próximo a uma resistência pode indicar a conclusão enquanto uma seção remota permanece congelada. Por outro lado, um sensor fixado em uma seção fria com mau contato pode manter as resistências energizadas depois que a maior parte do gelo tiver desaparecido. Confirme que o sensor está firmemente preso a uma tubulação limpa e isolado do ar quente ao redor quando o projeto de controle assim exigir.

O fluxo de ar deve ser verificado após o período de gotejamento, não apenas antes do degelo. Os ventiladores podem funcionar eletricamente enquanto movimentam pouco ar devido a gelo nas pás, proteções dos ventiladores danificadas, cubo da hélice patinando, passagens da serpentina bloqueadas ou falha do motor. O fluxo de ar reduzido deixa a serpentina mais fria durante a refrigeração, favorece a formação de gelo e prolonga a recuperação após cada degelo.

Corrija a sequência de controle antes de alterar o ponto de ajuste

Reduzir o ponto de ajuste da câmara para compensar um pico de degelo geralmente aumenta o tempo de funcionamento e pode mascarar o problema subjacente. Isso também pode favorecer a formação excessiva de gelo se o evaporador operar a uma temperatura de serpentina mais baixa. Os ajustes devem seguir a condição física da serpentina e o perfil de carga real.

Defina a frequência de degelo de acordo com a carga de umidade, a atividade das portas, o carregamento de produtos e a formação de gelo observada. Defina o tempo máximo de degelo como limite de proteção, permitindo que um controle de término posicionado corretamente encerre o ciclo quando a serpentina estiver limpa. Mantenha um período de gotejamento suficiente para remover a água e, em seguida, use o retardo dos ventiladores para impedir que o ar quente da serpentina entre na câmara. Após qualquer alteração de configuração, observe vários ciclos completos, pois um único ciclo limpo pode ser seguido posteriormente por problemas de drenagem ou formação de gelo.

Um aumento temporário na Temperatura da Câmara Frigorífica faz parte da remoção eficaz de gelo. O limite aceitável é definido pelo comportamento de recuperação, pela condição da serpentina, pelo fluxo de ar e pela proteção do produto, e não apenas pela leitura mais alta da temperatura do ar.