Um conceito fundamental sobre os sistemas de ar condicionado é o da expansão direta vs expansão indireta. A grande maioria dos sistemas de ar condicionado compartilha do mesmo princípio básico de funcionamento, com o uso de fluido refrigerante que realiza a expansão para alcançar temperaturas mais baixas, conforme a necessidade de cada uso.

A diferença entre os tipos de sistemas ocorre na maneira como este “frio” é distribuído. No ciclo básico de refrigeração temos os quatro componentes principais, que são:

●       Compressor

●       Condensador

●       Dispositivo de Expansão

●       Evaporador

Se em uma determinada instalação o evaporador fica dentro do ambiente climatizado, captando o ar interno e trocando calor com o fluido que percorre todos os componentes do ciclo de refrigeração, o sistema é chamado de expansão direta, pois é o próprio fluido que diretamente troca calor com o meio a ser refrigerado.

Os principais exemplos deste sistema são:

    •    Ar Condicionado Janela (ACJ);

    •    Split;

    •    VRV/VRF;

    •    Splitões;

    •    Rooftops;

    •    Geladeiras Domésticas;

    •    Ar Condicionado Veicular.

Esses sistemas representam a maior parcela das instalações de pequeno e médio porte de

refrigeração e ar condicionado.

 Ar condicionado Split – Exemplo importante de expansão direta

Nem sempre é viável realizar a distribuição do sistema de refrigeração diretamente com o fluido refrigerante para todos os espaços. Sistemas de grande porte ou que exigem grandes distâncias a serem percorridas pela tubulação acabam limitando a aplicação da expansão direta. Outro fator é a quantidade de fluido refrigerante utilizada, que aumenta proporcionalmente em função do comprimento da tubulação, aumentando o risco e os custos de possíveis vazamentos.

Para contornar esses fatores, um conceito fundamental é utilizado: a expansão indireta. Neste formato de sistema, o fluido refrigerante troca calor com um fluido secundário, e é esse fluido que percorre a instalação, alcançando todos os ambientes e climatizando-os de maneira “indireta”. Em geral, na grande maioria das obras, utiliza-se água por ser de baixo custo, fácil acesso e ter ótimas propriedades de transmissão de calor.

Chiller – Exemplo de expansão indireta

Outros fluidos secundários também são amplamente utilizados em sistemas de processos mais específicos, como a amônia e o CO₂, principalmente para temperaturas baixas, como em resfriamento e congelamento. O equipamento conhecido como water chiller, ou, em português, resfriador de líquidos, representa o principal exemplo de componente em sistemas de expansão indireta. Existem diversos tipos de chillers para as mais variadas aplicações, e eles podem alcançar níveis de eficiência energética extremamente arrojados.

A SMACNA Brasil é referência internacional em diretrizes para instalações de climatização de expansão direta ou indireta. As empresas associadas à SMACNA estão preparadas para auxiliar no desenvolvimento das instalações e na aplicação desses sistemas.