Introdução
Na operação real de
sistemas de refrigeração , os compressores não funcionam continuamente. Às vezes, eles param normalmente (por exemplo, após atingir a temperatura definida) e, às vezes, desligam de forma anormal devido ao acionamento de vários mecanismos de proteção. Para compradores de comércio exterior na indústria de equipamentos de refrigeração, compreender as diversas razões pelas quais
Os compressores param de funcionar podem ajudar não apenas a especificar os requisitos técnicos corretos durante a aquisição, mas também a diagnosticar rapidamente problemas durante o serviço pós-venda, melhorando assim a satisfação do cliente.
Este artigo categoriza sistematicamente os motivos pelos quais os compressores de refrigeração param de funcionar, abrangendo desligamentos normais, ativações de dispositivos de proteção e desligamentos relacionados a falhas, fornecendo um guia de referência abrangente para os compradores.
1. Desligamento normal: o ritmo regular de operação do sistema
1.1 Atingindo a temperatura definida
O motivo mais comum para
desligamento do compressor em um sistema de refrigeração é que o termostato atingiu a temperatura definida. Quando a temperatura no interior da câmara frigorífica ou espaço condicionado cai para o valor predefinido, o termostato envia um sinal para cortar a energia do compressor, fazendo com que ele pare. Isto faz parte de um ciclo normal de arranque-paragem e contribui para um funcionamento energeticamente eficiente.
1.2 Descongelamento Temporizado
Em câmaras frigoríficas e sistemas de congelamento, o acúmulo de gelo nas serpentinas do evaporador reduz a eficiência da troca de calor. O sistema entrará periodicamente em modo de degelo, durante o qual o
compressor pausa sua operação. Assim que o descongelamento estiver concluído, o compressor reinicia.
1.3 Atraso Anti-Curto Ciclo
Para evitar danos causados por partidas e paradas frequentes, a maioria dos sistemas de refrigeração incorpora um atraso de ciclo anti-curto. Após a parada do compressor, ele normalmente deve aguardar um período específico (por exemplo, 10 minutos predefinidos) antes de poder reiniciar. Este é um desligamento de proteção normal e não um mau funcionamento.
2. Ativação do dispositivo de proteção: os 'protetores de segurança' do sistema
Os compressores de refrigeração estão equipados com vários dispositivos de proteção. Quando estes dispositivos detectam condições operacionais anormais, eles acionam automaticamente um desligamento para proteger o compressor de danos mais graves. Esta é a causa mais comum de desligamentos anormais.
2.1 Proteção contra altas temperaturas de descarga
Quando a temperatura de descarga do compressor excede o limite superior de segurança, o dispositivo de proteção de temperatura é ativado, forçando a parada do compressor.
Tomando como exemplo os compressores scroll Copeland, sua série ZB é equipada com um dispositivo ASTP (Advanced Scroll Temperature Protection). Este dispositivo instala um disco de ação instantânea sensível à temperatura dentro do compressor. Quando o gás de descarga fica excessivamente quente, o disco atua, separando os conjuntos scroll e interrompendo a sucção e a descarga. Posteriormente, o protetor do motor atua, desligando completamente o compressor. A reinicialização do ASTP geralmente leva um tempo considerável, potencialmente mais de uma hora, dependendo do calor interno e da eficiência de resfriamento do compressor.
Os gatilhos comuns incluem:
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Vazamento de refrigerante, reduzindo a vazão de massa do sistema e o resfriamento do motor.
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Má dissipação de calor do condensador.
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Carga excessiva do sistema.
2.2 Proteção de Alta Pressão de Descarga (Proteção de Alta Pressão)
Quando a pressão de descarga do sistema excede o limite de segurança, o interruptor de alta pressão é ativado, cortando a energia do compressor.
Para os compressores scroll da série Copeland ZB58~ZB114, embora não possuam uma válvula de alívio de pressão integrada, o sistema deve ser configurado com um interruptor de alta pressão configurado para ativar a uma pressão não superior a 30 bar (pressão manométrica). Assim que a pressão ultrapassar esse limite, o pressostato de alta pressão aciona imediatamente um desligamento.
Os gatilhos comuns incluem:
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Má ventilação do condensador ou curto-circuito de ar.
Sobrecarga de refrigerante.
Bloqueio na tubulação do sistema.
2.3 Proteção de Baixa Pressão de Sucção (Proteção de Baixa Pressão)
Quando a pressão de sucção cai abaixo de um valor predefinido, o interruptor de proteção de baixa pressão é ativado, desligando o
compressor. A configuração de baixa pressão é normalmente 0,6 a 1,0 bar abaixo da pressão de evaporação projetada.
Os gatilhos comuns incluem:
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Vazamento de refrigerante ou carga insuficiente.
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Ajuste incorreto ou bloqueio da válvula de expansão.
Acúmulo excessivo de gelo no evaporador.
2.4 Proteção contra sobrecarga do motor
Quando a corrente consumida pelo motor do compressor excede seu valor nominal, o protetor de sobrecarga (relé térmico ou protetor de sobrecarga interno) é desconectado, parando o compressor.
Os gatilhos comuns incluem:
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Baixa tensão de alimentação ou tensão trifásica desequilibrada.
Alta pressão de descarga aumentando a carga do motor.
Apreensão ou emperramento das peças móveis do compressor.
É importante observar que o tempo de recuperação após o disparo do protetor de sobrecarga costuma ser longo, evitando que o compressor reinicie imediatamente.
2.5 Proteção de Pressão Diferencial de Óleo
Para compressores equipados com bomba de óleo, o sistema monitora a pressão diferencial entre a entrada e a saída de óleo. Quando esta pressão diferencial cai abaixo de um limite seguro, indicando lubrificação insuficiente ou fornecimento anormal de óleo, o sistema força um desligamento para evitar desgaste nos rolamentos, emperramento do eixo ou até mesmo queima do motor.
Os gatilhos comuns incluem:
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Óleo lubrificante sujo, filtro de óleo entupido.
Mau retorno de óleo no sistema, óleo sendo transportado para dentro do sistema.
Falha na bomba de óleo.
2.6 Sequência de Fase e Proteção contra Perda de Fase
Os compressores trifásicos estão equipados com um protetor de sequência de fases. Suas duas funções principais são:
1. Impedir a rotação reversa devido à sequência de fases incorreta.
2.Prevenir monofase (perda de fase).
Se ocorrer uma perda de fase enquanto o compressor estiver funcionando, ele poderá continuar a operar, mas consumirá uma corrente de carga muito alta, causando superaquecimento rápido dos enrolamentos do motor e provocando o desligamento da proteção térmica. A variação da tensão de alimentação não deve ultrapassar ±10% da tensão nominal e o desequilíbrio de tensão entre as fases não deve ultrapassar 5%.
3. Desligamentos relacionados a falhas: os próprios 'problemas de saúde' do compressor
Além da ativação do dispositivo de proteção, falhas no próprio compressor também podem levar ao desligamento.
3.1 Liquid Slugging (Compressão Líquida)
O slugging de líquido é uma das falhas mais prejudiciais para um compressor. Quando o refrigerante líquido entra no compressor, porque os líquidos são incompressíveis, são geradas forças de cisalhamento laterais extremamente altas dentro da câmara de compressão. Isso pode quebrar as embalagens do pergaminho ou emperrar o compressor. Fragmentos de peças quebradas caindo sobre o motor também podem causar curto-circuitos e queima do motor.
Três formas comuns de entrada de líquido:
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Slugging: Uma grande quantidade de refrigerante líquido e/ou óleo lubrificante entra no compressor em um curto período.
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Floodback: O refrigerante líquido retorna continuamente ao compressor junto com o gás de sucção.
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Partida inundada: O refrigerante migra para o compressor durante o ciclo desligado, causando acúmulo de líquido na partida.
Gatilhos comuns:
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Falha no ventilador do evaporador ou tubulação bloqueada.
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Carga excessiva de refrigerante.
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Válvula de expansão ajustada incorretamente.
3.2 Falta de petróleo e fraco retorno do petróleo
Os compressores dependem de óleo lubrificante para lubrificar todas as peças móveis. Quando o sistema apresenta um retorno de óleo deficiente, o compressor não consegue fornecer óleo suficiente aos pontos de lubrificação. Isso leva ao aumento do atrito, causando o desgaste da bucha do rolamento ou até mesmo a gripagem.
Gatilhos comuns:
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A instalação da tubulação não possui coletores de óleo adequados.
Tubulação longa com diferenças de elevação significativas sem adição de óleo lubrificante extra.
Vazamento do sistema levando à perda de óleo.
3.3 Falta de refrigerante (carga insuficiente)
Quando o sistema tem refrigerante insuficiente, o compressor funciona em estado de fome. A temperatura no centro dos pergaminhos orbitais e fixos aumenta acentuadamente. Isto pode derreter as vedações da ponta e, em casos graves, fazer com que o compressor emperre ou rompa.
3.4 Operação de Vácuo
Operar um compressor sob condições de vácuo é extremamente perigoso. Neste estado, a temperatura no centro dos pergaminhos aumenta rapidamente. As vedações da ponta derretem, causando vazamento interno. As espirais se expandem devido ao calor e, em casos graves, o compressor emperra. É estritamente proibido usar compressor como bomba de vácuo.
3.5 Contaminação do Sistema
A entrada de materiais estranhos, como detritos de soldagem, umidade, etc., no sistema pode causar problemas como gripagem do rolamento, falha no isolamento e revestimento de cobre no compressor.
3.6 Rotor bloqueado do compressor ou rolamentos emperrados
Quando as partes móveis internas do compressor travam, a corrente de partida aumenta anormalmente, acionando a proteção do rotor bloqueado e desligando o compressor.
4. Fatores externos que causam desligamento
4.1 Problemas de fonte de alimentação
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Queda de energia: Interrupção da fonte de alimentação principal.
Fusível queimado ou disjuntor desarmado.
Tensão muito alta ou muito baixa: Fora da faixa permitida para o motor.
4.2 Alta temperatura ambiente
Quando a temperatura ambiente em torno da unidade exterior é excessivamente elevada, a pressão de condensação aumenta, provocando potencialmente o encerramento da proteção contra alta pressão.
4.3 Falha do contator CA
O contator CA é um componente crítico no circuito de controle do motor. Contatores com classificações subespecificadas ou de baixa qualidade podem sofrer vibração de contato, soldagem ou até mesmo quebra. Isto pode levar à monofase do motor ou a partidas/paradas frequentes, eventualmente causando desligamento de proteção ou danos ao motor.
5. Situações de desligamento específicas para compressores Scroll
Algumas causas exclusivas de desligamento aplicam-se especificamente aos compressores scroll:
5.1 Rotação reversa
Quando um compressor scroll gira na direção errada, o gás de alta pressão fica preso entre os elementos scroll, potencialmente empurrando os componentes scroll para trás. O sistema usa o protetor de sequência de fase para cortar imediatamente a energia.
5.2 Proteção de temperatura ASTP (específico para Copeland)
Conforme mencionado anteriormente, os compressores scroll da série Copeland ZB apresentam o dispositivo ASTP (Advanced Scroll Temperature Protection). Quando a temperatura de descarga fica muito alta, as espirais se separam, interrompendo a sucção e a descarga, seguido pelo disparo do protetor do motor.
5.3 Ativação da Válvula de Alívio de Pressão Interna (Válvula IPR)
Os compressores da série Copeland ZB15 ~ 48 possuem uma válvula de alívio de pressão interna (válvula IPR) localizada entre o lado de alta pressão e o lado de baixa pressão. Quando a diferença de pressão excede 26~32 bar, a válvula IPR abre. O gás de descarga quente entra em contato com o elemento sensor do protetor do motor, provocando um desligamento.
6. Recomendações de aquisição e uso para compradores
Considerações durante a aquisição
Verifique a configuração do dispositivo de proteção: Certifique-se de que o modelo de compressor selecionado esteja equipado com os dispositivos de proteção necessários (proteção de alta/baixa pressão, proteção contra sobrecarga, proteção de sequência de fase, etc.).
Preste atenção à compatibilidade de tensão: confirme se a tensão nominal do compressor corresponde aos padrões da rede do mercado-alvo. O desequilíbrio de tensão trifásico deve ser controlado dentro de 5%.
Escolha contatores de marca confiável: A corrente nominal do contator não deve ser inferior à corrente nominal da placa de identificação do compressor. Contatores de baixa qualidade são uma causa comum de danos ao motor.
Confirme a compatibilidade do refrigerante: Certifique-se de que o compressor seja compatível com o tipo de refrigerante usado no mercado-alvo.
Recomendações para instalação e uso
Garanta a limpeza do sistema: Evite a entrada de materiais estranhos e umidade no sistema durante a instalação.
Carregue corretamente o refrigerante e o óleo lubrificante: Evite sobrecarregar ou subcarregar.
Garanta uma boa ventilação: O condensador precisa de espaço adequado para dissipação de calor. Limpe-o regularmente.
Instale coletores de óleo: Instale coletores de óleo adequados no layout da tubulação para garantir o retorno normal do óleo.
Proibir operação a vácuo: Proibir estritamente o uso do compressor como bomba de vácuo.
Aguarde antes de reiniciar: Depois que o compressor parar, aguarde tempo suficiente (normalmente mais de 10 minutos) antes de reiniciar para evitar ciclos frequentes.
Conclusão
Os motivos pelos quais um compressor de refrigeração para de funcionar são diversos, desde paradas normais por controle termostático até paradas de segurança acionadas por dispositivos de proteção e paradas anormais causadas por falhas. Para os compradores, compreender essas causas ajuda a fazer escolhas técnicas mais informadas durante a aquisição e fornece suporte pós-venda mais valioso aos clientes após a exportação do equipamento.
Escolher compressores de marca com recursos de proteção abrangentes (como
Copeland
,
Bitzer
,
Danfoss
, etc.), combinados com instalação correta e práticas de manutenção padrão, podem reduzir significativamente a probabilidade de paradas anormais, prolongar a vida útil do equipamento e criar maior valor a longo prazo para seus clientes.
