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Estou mais uma vez postando um passo a passo de um chiller DIY, dessa vez estou montando um convencional para um amigo.
O chiller convencional usa sistema de passagem de água por um tubo de titanio de 3/4" com uma serpentina (de tubo de cobre 1/4") enrolada em volta desse tubo que servirá de evaporador para o nosso sistema de refrigeração.
O material necessário para a montagem de um chiller convencional pode ser encontrado em revendas locais de materiais para refrigeração, o tubo de titanio pode ser encontrado na TI Brasil e a mão de obra pode ser a de um técnico em refrigeração.
A lista é para um chiller de 1/4hp
Lista de materiais para equipamento:
4 pedaços de 300mm de tubo de titanio 3/4"
1 compressor 1/4hp (de preferencia para gás ecológico)
1 condensador para 1/4hp máximo 1/2hp
1 ventilador para refrigeração (proprio para o condensador que você comprar)
1 filtro secador
1 capilar
1 válvula de abastecimento
1m de tubo 5/16"
15m de tubo 1/4"
1kg de gás refrigerante
6 cotovelos 90o de 3/4" roscável
3 junções (nípel rosca externa) de 3/4" roscável
2 luvas retas de redução roscável de 3/4" para 1/2"
2 espigões 1/2"
1 fio elétrico
1 termostato com sensor de temperatura encapsulado em bulbo de inox (opcional)
- Madeira para a caixa
Tinta epoxy ou verniz para impermeabilizar a caixa
- Expuma de poliuretano ou qualquer material isolante termico (vai depender da aplicação)
Lista de materiais para a montagem:
Massarico proprio para Foscope (acima de 2000oC)
Varetas de foscope
Cortador de tubos de cobre
Conjunto Manifold para abastecimento
Bom, eu comprei tudo e não gastei nem 800 reais.. O que saiu mais caro foi o tubo de titanio, que ultimamente tem sofrido reajuste mensal, sairam 6 peças de 300mm por 375 reais.. O compressor eu consegui por 280 reais e o restante do material não saiu mais que 200 reais...
A seguir eu vou dividir a montagem cronologicamente, pois não tenho muito tempo para postar tudo de uma só vez. Vamos começar com a serpentina.
A ideia é enrolar os 15m de tubo de cobre de 1/4" em volta do tubo de titanio de 3/4", escolhi o tubo de cobre com 1/4" pois ele é mais flexível e da para fazer o serviço em casa, mas mesmo flexível ele tem que ser enrolado com cuidado para não dobrar ele e consequentemente estrangular a passagem do gás.
A sequencia de fotos a seguir dá uma ideia boa de como executar o procedimento, faça tubo a tubo calculando a ponta livre para conectar os cotovelos que serão usados para passar água de um conjunto para o outro. Uma alternativa a isso é não cortar o tubo em pedaços e sim dobrar um tubo maior em forma de serpentina, mas o custo além de se elevar muito para esse procedimento, ainda dá muito mais trabalho para enrolar o cobre, passando assim a ter a necessidade de se usar uma empresa especializada.
Nesta foto temos o material para a serpentina e tubo de passagem de água:
Aqui é possível ver como pretendo passar água de um pedaço do tubo para o outro, apesar de não ter rosca no tubo, eu optei pelo cotovelo roscável, pois é mais justo e fácil de colar com cola epoxy (araldite) depois, vai dar mais segurança:
Aqui já é possível ver um dos tubos com o cobre enrolado, a minha mão está pegando fogo... Para enrolar ele o tubo do lado não estava alí, como eu disse, enrole um por um, mesmo que de lado para um não atrapalhar o outro
Depois de enrolado os dois, eu reposicionei as luvas que ainda não estão coladas, só vou colar no final, coloquei elas só para a foto:
Já com a mão toda cheia de bolhas após 3hs lutando contra a resistencia do cobre, enfim os 4 pedaços de tubo de titanio estão com a serpentina enrolada sobre eles, eu esqueci de comprar cotovelos, depois eu mostro como fica tudo conectado direitinho:
Essa é a pior parte na montagem de um chiller com esse sistema precário, feito isso, o restante será moleza, só precisa entender de refrigeração e ter um massarico.
consegui passar para a montagem do sistema compressor e trocador de calor conforme passos abaixo, antes uma atualização sobre os materiais.
Passei em uma loja em São José dos Campos e comprei um compressor da Embraco (o mesmo usado pela TECO) do modelo mais silencioso, aliás, a Embraco fabrica um dos melhores compressores de refrigeração do mundo, isso é fato, é um grande exportador. O compressor que eu comprei é de 1/4hp e me custou R$281,00.
Além disso eu comprei o capilar, o trocador de calor para compressores de até 1/3, 1kg de gás r134a, um dobrador de tubos (desnecessário) e umas madeiras para montar o sistema.. Esse restante não me custou mais que R$200,00.
Eu parafusei o compressor na madeira atentando ao espaço necessário para instalar o trocador de calor e o ventilador. Na foto abaixo é possível ver algumas explicações sobre as conexões do compressor e do trocador de calor.
De um dos lados desse modelo de compressor estão a saída do compressor que será ligada com tubo de cobre a ser soldado até o trocador de calor, essa é a saída quente, o gás é comprimido e volta ao estado líquido quando perde temperatura dentro do trocador de calor, a saída geralmente é um tubo de diametro menor que a entrada. A entrada de gás recebe o gás expandido que volta da serpentina, será o ultimo a ser ligado.
O outro lado do compressor tem a entrada para abastecimento, é muito interessante para quem estiver fazendo um chiller por conta que coloque nessa entrada uma valvula de abastecimento, isso evita muito trabalho na hora de reabastecer por qualquer motivo o chiller, ou até mesmo se precisar diminuir a pressão caso a entrada de gás comece a congelar, não é bom quando a entrada congela, pois indica retorno de gás em forma líquida para o compressor, o que pode danificar o mesmo devido aos choques de temperatura.
Aqui pode-se ver ainda o trocador de calor, ele era prateado e eu pintei de preto com spray, o ventilador do trocador está posicionado também:
Nesta foto é possível ver a valvula de abastecimento que eu acabo de soldar, perceba que para executar soldas é necessário proteger o compressor contra a alta temperatura, para isto amarre um pano molhado como eu fiz:
Trabalhar com solda não é difícil, mas é caro, paguei por volta de R$200,00 no soldador portátil e em um pote de pasta de solda e umas 10 varetas de foscope. Pra mim vale a pena, se eu ficar desempregado eu não morro de fome rs... O que já me apareceu de gente pedindo pra montar chiller, impressionante.
Nesta foto é possivel ver o tubo de cobre que levará o gás comprimido até o trocador de calor, soldei da mesma maneira que a valvula, esse tubo dá a volta no compressor e vai até o trocador:
Aqui uma visão geral da montagem atual, eu vou prosseguir nas proximas mensagens, infelizmente ontem só tive 3 horas para fazer isso, deixei a sala uma zona, minha esposa tem sido muito paciente comigo em aturar tanta zona
fase final...
Bruno, a diferença entre o seu projeto e o meu é que vc colocou o tubo inteiro e eu fiz ele em partes, além disso vc montou por cima e eu montei na base do chiller
Prosseguindo com as soldas, aqui vê-se a solda do filtrinho secador, ele deve ser soldado com cuidado para não superaquecer a silica dentro dele, o capilar deve ser soldado com mais cuidado ainda para não entupir ele com solda:
Aqui já se pode ver o conjunto completo, ele vai ficar pouco diferente disso, fiz uma caixa para abrigar a serpentina com dois furos, depois de posicionar tudo e testar eu vou encher o interior dessa caixa com espuma de poliuretano para isolar termicamente:
Aqui da para ter uma ideia melhor de como vai ficar a serpentina dentro da caixa:
Geral fechado, notem que eu abrí dois furos na tampa para passar a entrada e saída da serpentina e dois furos na lateral para entrada e saída de água. Na entrada e saída da serpentina eu usei conectores de rosca, eles unem dois tubos de cobre flangeados, assim eu posso desmontar tudo e montar denovo com outro compressor no futuro. Para colocar o capilar na entrada deve-se soldar ele em um pedaço de tubo do mesmo diametro do conector esse tubo tem que ser flangeado para depois ser apertado. Na saída eu fiz o mesmo, só que eu soldei um tubo que tivesse o diametro necessário para entrar no compressor:
Aí está, sistema abastecido e rodando para testes, congelou rápido:
Congelou tão rápido que começou a voltar líquido para o compressor, leia nota da imagem, não é bom quando isso acontece, mas como estou rodando sem água nos tubos pode ser normal, se persistir vou ter que baixar a pressão do gás:
Depois de tudo bem testado, inclusive a circulação interna do titanio para verificar se não há vazamentos, eu enfim fiz a parte mais suja do serviço, encher a caixa da serpentina de espuma de poliuretano para isolar termicamente, isso vai levar umas 24hs para secar
Agora é esperar o poliuretano secar e colocar o bixo pra rodar no meu aqua, dependendo da boa vontade ainda vou fazer uma bela caixa externa para ele, assim pelomenos não fica tão feio..
Hoje está instalado e rodando desse jeito:
Eu fiz ele sob medida para ficar dentro do meu movel, tirando ele pra fora fica assim:
Its not a hobby...its way of life
