Ar Condicionado e Refrigeração. Psicrometria. Estudo das propriedades do ar (mistura do ar com vapor d água)

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1 Estudo das propriedades do ar (mistura do ar com vapor d água) Ar puro: mistura dos gases presentes em nossa atmosfera, com as seguintes porcentagens (em volume): 78% de nitrogênio 2% de oxigênio 0,97% de gases nobres (argônio, Hélio,Neônio,outros) 0,03% de outros gases (gás carbônico, argônio, VAPOR D AGUA, outros) Propriedades do ar (destaque para as que são importantes para nosso estudo): Temperatura de bulbo seco (TBS) [ C] Temperatura de bulbo úmido (TBU) [ C] Umidade Relativa (UR) [%] Umidade Absoluta (w) [kg H2O / kg ar seco[ Entalpia (energia) específica (h) [kj/kg ou kcal / kg]

2 Carta Psicrométrica Psicrômetro

3 Temperatura de Orvalho Quando o ar, ao ser resfriado, atingir a temperatura de orvalho, o vapor d agua nele contida irá condensar Observar em projetos a possibilidade do ar atingir o ponto de orvalho é importante para prevenir Universidade a ocorrência Santa Cecília de condensação Santos / em SP dutos de ar condicionado não isolados ou em superfícies de painéis elétricos, por exemplo Imagem Prof Jesue wikisjifscedubr/wiki/images/9/93/2ppt LINHA DE SATURAÇÃO T orvalho TEMPERATURA DE BULBO SECO UMIDADE ABSOLUTA Processos Psicrométricos Aquecimento Universidade sensível Santa Cecília Santos / SP Umidificação Resfriamento e Desumidificação Resfriamento e Umidificação Mistura de dois fluxos de ar Insuflamento no ambiente

4 UMIDADE ABSOLUTA Exemplos de Processos Psicrométricos A w RESFRIAMENTO E DESUMIDIFICAÇÃO (A -> C) AQUECIMENTO E UMIDIFICAÇÃO (B -> A) C B AQUECIMENTO SENSÍVEL ( C B) Slide Prof Jesue wikisjifscedubr/wiki/images/9/93/2ppt TBS Resfriamento e desumidificação AR QUENTE E ÚMIDO ENTRANDO m h m CALOR RETIRADO DO AR PELA SRD SRD DRENO AR FRIO E SECO SAINDO h i LINHA DE SATURAÇÃO MASSA DE VAPOR D ÁGUA DONDENSADA (m ) c o n d TEMPERATURA DE BULBO SECO Slide Prof Jesue wikisjifscedubr/wiki/images/9/93/2ppt

5 UMIDADE ABSOLUTA Mistura de dois fluxos de ar Na mistura de dois fluxos de ar, a condição final (3) é encontrada sobre uma reta que liga a condição e a condição Universidade 2 na Santa carta Cecília Santos / SP Um balanço de energia fornece: m 3 h 3 =m h +m 2 h 2 LINHA DE SATURAÇÃO 2 3 TEMPERATURA DE BULBO SECO Slide Prof Jesue wikisjifscedubr/wiki/images/9/93/2ppt - Exercícios - Um sistema de ar condicionado é dimensionado para retirar 0 kw de calor de uma sala elétrica, devendo operar nas seguintes condições: temperatura Universidade interna = 25ºC Santa Cecília Santos / SP umidade relativa = 50% temperatura de insuflamento tbs = 5ºC ; tbu = 0ºC Determinar: a vazão de ar necessária ( m 3 /h ) a vazão de H 2 O pelo dreno ( Kg H 2 O pelo dreno ( Kg H 2 O / h )

6 Solução: Q = 0 kw = 0 KJ/s h R h I Utilizando a carta psicrométrica encontramos: h R = 5 kj/kg ar h I = 29,5 kj/kg ar h = 5 29,5 => h = 2,5 KJ / Kg ar Universidade Santa Cecília Santos / SP 0 KJ/s = m ( h R h I ) => m = 0 KJ / s => 2,5 KJ / Kg ar m = 0,465 Kg ar / s =674,4 Kg/h Vazão de ar insuflado ( m³/h ) V = m ar v = 674,4(kg/h) 0,822 (m 3 /kg) vazão volumétrica = 376,35 m³/h

7 Vazão de água pelo dreno : da carta psicrométrica: wr=0,00 kg/kg ar e wi=0,0055 kh / kg ar 674,4 Kg ar/h 0,00 Kg HUniversidade 2 O Santa Cecília Santos / SP Kg ar 0,0055 Kg H 2 O Kg ar Vazão de H 2 O = 674,4 [kg ar/h] ( 0,00 0,0055)[kg H 2 O/kg ar] Vazão de H 2 O = 7,53 kg H 2 O / h