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Válvula reversora da bomba de calor

1930
  • William R. Hainsworth
Válvula de reversão de bomba de calor em aplicações de engenharia mecânica para sistemas HVAC.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Uma válvula reversora é um tipo de válvula de quatro vias, componente essencial em um sistema de aquecimento reversível. bombearEle altera a direção do fluxo do fluido refrigerante pelo sistema. Isso permite que a bomba de calor alterne sua função de resfriamento no verão para aquecimento no inverno, fazendo com que a serpentina interna funcione como condensador (para aquecimento) ou evaporador (para resfriamento).

A válvula reversora é o componente chave que permite que um único sistema de compressão de vapor funcione tanto como ar condicionado quanto como aquecedor. Trata-se essencialmente de uma válvula complexa de quatro vias controlada por um solenóide. A válvula possui quatro conexões para a linha de refrigerante: uma da descarga do compressor, uma da sucção do compressor, uma da serpentina interna e uma da serpentina externa.

No modo de resfriamento, a válvula é posicionada para direcionar o gás quente e de alta pressão do compressor para a serpentina externa, que atua como condensador, liberando calor para o exterior. O fluido refrigerante resfriado flui então para a serpentina interna, que atua como evaporador, absorvendo o calor do ar interno. Quando o aquecimento é desejado, um sinal de baixa tensão energiza o solenóide. Isso aciona uma pequena válvula piloto, que utiliza as diferenças de pressão dentro do sistema para mover uma peça deslizante principal dentro do corpo da válvula. Essa peça deslizante redireciona o fluxo do fluido refrigerante. Agora, o gás quente do compressor é enviado para a serpentina interna, tornando-a o condensador e liberando calor para o ambiente. O fluido refrigerante frio flui então para a serpentina externa, que se torna o evaporador, absorvendo o calor do ar ambiente. Esse elegante redirecionamento do fluxo permite o controle climático durante todo o ano com um único equipamento.

UNESCO Nomenclature: 3322
Engenharia mecânica

Tipo

Componente mecânico

Interrupção

Incremental

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Invenção da válvula básica de quatro vias para controle da direção do fluido em máquinas a vapor e sistemas hidráulicos.
  • development of the vapor-compression refrigeration cycle, creating the system the valve would control
  • a necessidade de um único aparelho econômico que forneça tanto aquecimento quanto refrigeração
  • advances in solenoid and electromagnet technology for valve actuation

Aplicações

  • Aparelhos de ar condicionado reversíveis residenciais e comerciais (bombas de calor)
  • Sistemas de climatização multi-split e com fluxo de refrigerante variável (VRF)
  • geothermal heat pump systems
  • Sistemas de climatização automotiva que oferecem aquecimento e resfriamento.
  • ciclos de desumidificação em condicionadores de ar avançados

Patentes:

  • US Patent 1845115 (William R. Hainsworth, 1932)

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: válvula reversora, válvula de quatro vias, bomba de calor, HVAC, fluxo de refrigerante, modo de resfriamento, modo de aquecimento, válvula deslizante, solenoide, válvula piloto.

Contexto histórico

Válvula reversora da bomba de calor

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(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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