Ventilação Artificial

Transcrição

1 Ventilação Artificial Dr. Eduardo Grala da Cunha Conforto Ambiental - Sistemas de Condicionamento Térmico 2012/02

2 1 Aspectos gerais Ventilação gerada por diferenças de pressão ocasionadas mecanicamente; Meios naturais não dão conta das necessidades de renovação; Tipos de ventilação: 1. Local exaustora; 2. Geral diluidora;

3 1 Aspectos gerais 1.1. Local exaustora Altamente especializada; Possibilita tratamento do ar contaminado; Usa captores para elemento poluidor; Ambientes industriais; 1.2 Geral diluidora Ar exterior é misturado com o ar viciado do ambiente; Diluição dos contaminantes até níveis aceitáveis;

4 2. Partes de uma instalação Local Exaustora Cozinhas Industriais: O dimensionamento e o balanceamento das vazões de ar pretendem garantir que se atinjam os seguintes objetivos: a) Impedir que os odores gerados na cozinha sejam dispersados para o salão do restaurante e daí para a parte externa (corredores de shopping centers) ou mesmo a rua. b) Propiciar vazão de ar suficiente dentro da cozinha de modo a haver um mínimo de conforto térmico e garantir a retirada dos gases de combustão e da gordura liberada de frituras e do cozimento em geral. V1 Vazão total da cozinha V2 Vazão da coifa V3 possível insuflamento; Para dimensionamento da exaustão escolher o maior valor;

5 2. Partes de uma instalação Local Exaustora 1. Cálculo da vazão total da COZINHA V1 Recomendação 60 trocas/h; 1 troca por minuto Vazão = Volume Interno [m3] * Cálculo da vazão total da COZINHA V2 A) Coifa tipo Ilha P = ( 2 x C ) + ( 2 x L ) Área de face = L x C Área Frontal = P x H Vazão 1 (m 3 /h) = 2300 x Área de face. Vazão 2 (m 3 /h) = 915 x Área frontal (Assumir a vazão maior)

6 2. Partes de uma instalação Local Exaustora

7 2. Partes de uma instalação Local Exaustora B) Coifa tipo Capela 3 lados fechados Área frontal = L x H Vazão (m 3 /h) = 1050 x Área frontal C) Coifa para churrasqueira - 3 lados fechados Área frontal = L x H Vazão (m 3 /h) = 1830 x Área frontal

8 2. Partes de uma instalação Prédimensionamento de dutos: Área = vazão/velocidade + 50% (perda de carga) Vazão m 3 /h Velocidade 10 a 14 m/s Local Exaustora

9 Exemplo: 2. Partes de uma instalação Fogão industrial: 1080 x 1570 x 800mm L = 1,87 m; C = 1,38m H = 0,90 m Local Exaustora Coifa tipo ilha: Qual deve ser a vazão do exaustor ligada na coifa? Qual o tamanho dos dutos de ventilação com seção circular?

10 2. Partes de uma instalação Geral Diluidora Constituição das instalações: 1. Tomada de ar exterior; 2. Dutos de ar exterior; 3. 4 Local do tratamento do ar e Filtros; 5. Ventilador de insuflamento. 6. dutos de insuflamento; 7. Bocas de insuflamento; 8. bocas de saída; 9. Descarga do ar;

11 2. Partes de uma instalação Índices de Renovação do ar: ABNT 6 a 20 trocas por hora; Direção do ar De frente e de cima - aceitável; De baixo ou de traz não aceitável; Velocidade do ar (terminal) Fixada entre 0,075 e 0,2 m/s; Maior do que 0,2 m/s desconforto e doenças;

12 3. Tipos de sistema de distribuição A) Distribuição para baixo (mais usado) Ar introduzido pela parte superior e retirado pela parte inferior; Ar que entra atua como pistão, empurrando o ar viciado para as bocas de saída; B) Distribuição mista Ar insuflado a meia altura; Saída de ar por cima quando da presença de fumaça de cigarro e impurezas + presença de exaustores especiais; Saída de ar por baixo ar em contato com os ocupantes;

13 3. Tipos de sistema de distribuição C) Distribuição cruzada (pequenos ambientes) Ar insuflado horizontalmente com velocidades elevadas feita pela parte superior; Formação de correntes de ar secundárias que arrastam o ar para níveis inferiores; Saída de ar pelo lado oposto por grelhas a mesma altura;

14 3. Tipos de sistema de distribuição Velocidades recomendadas para dutos de ar e equipamentos para baixa pressão (RECOMENDADAS) Designação Residências Escolas, teatros e Prédios Industriais edifícios públicos Tomada de ar exterior 2,5 2,5 2,5 Filtros Min 1,5 1,5 1,5 Max 2,5 2,5 2,5 Ventilador Min 5,0 6,5 8,0 Max 8,0 10,0 12,0 Duto Min 3,5 5,0 6,0 principal Max 4,5 6,5 9,0 Ramais Min - 3,0 4,0 horizontais Max 3,0 4,5 5,0 Ramais Min - 3,0 - verticais Max 2,5 3,5 4,0

15 4. Bocas de insuflamento Ou difusores, são aberturas por intermédio das quais o ar é insuflado; Nas paredes denominadas grades de insuflamento A) Grade de palhetas horizontais ou verticais fixas; B) Palhetas horizontais ou verticais de simples deflexão; C) palhetas horizontais e verticais de dupla deflexão;

16 4. Bocas de insuflamento No teto: A) Difusor com anéis embutidos (aerofuso tipo S) Insufla o ar praticamente na horizontal; Recomendado para ambientes com pé-direito mais baixo; B) Difusor com anéis em degrau (aerofuso tipo ES) Insufla o ar na vertical; Recomendado para ambientes com pé-direito mais alto;

17 5. Canalizações As canalizações para instalação de ventilação podem ser classificadas em: Plenos Dutos Alta pressão Baixa pressão Plenos: Canalizações executadas na própria estrutura da construção por rebaixo de forro ou vãos, com baixa velocidade do ar; Dutos de alta pressão: Canalizações de seção circular com velocidade superior a 10 m/s; Consome grande potência e produz ruídos elevados;

18 5. Canalizações Dutos de baixa pressão: Canalizações, geralmente de seção retangular, com velocidades inferiores a 10 m/s, geralmente em chapas metálicas; TIPOS DE CANALIZAÇÕES: Em linha; Em palmada; Mista;

19 6. Bocas de descarga e tomadas de ar exterior Veneziana comum de chapa de madeira; Grades com palhetas retas; Grades com paletas em V ; Tela perfurada; Cogumelos (apenas boca de descarga); LOCALIZAÇÃO DAS BOCAS DE SAÍDA: A) No teto para extração de fumos e odores (evitar curto circuito); B) Nas paredes a 20 cm do piso ou junto ao forro; C) na parte inferior das portas, no rodapé de estrados de madeira; D) no piso, no caso de cogumelos em baixo das cadeiras (evitando extração do pó);

20 6. Bocas de descarga e tomadas de D) no piso (cogumelos) Ideal para cinemas, teatros e auditórios (obriga o ar novo a passar uniformemente pela zona de ocupação; ar exterior

21 7. Filtros Filtros de tela galvanizada impregnada de óleo; Filtros de lá de vidro (não recuperável); Filtros de pano; Filtros de plástico esponjoso;

22 8. Ventiladores Centrífugos: Causam menor índice de ruído; Com simples e dupla aspiração; Axiais: Ventiladores para extração do ar; K = 1 D=1,2 5 K=2 D=0,8 9 Simples aspiração Dupla aspiração 1 2 L 0,8 D (1,00) 1,44D (1,28) H 2,2 D (2,75) 2,2 D (1,96) h D (1,25) D (0,89)

23 8. Ventiladores Eólicos Através de seu movimento giratório, o exaustor eólico terra-ar provoca em sua base uma corrente de ar circular (redemoinho) que succiona o ar quente, úmido e / ou poluído do interior de suas instalações.

24 8. Ventiladores Princípio de funcionamento: Eficiência e baixo custo; Utilizando a energia eólica para obter uma vazão na ordem de 4000 m 3 /hora;

25 9. Casa de Máquinas Local para a colocação do filtro (acionamento deve ter tamanho adequado ao tamanho dos equipamentos); Deve permitir acesso ao exterior para tomada de ar e remoção dos equipamentos; Prever tomada de força, água e esgoto (limpeza); Dimensões da casa de máquinas para simples aspiração: H = 2,75m; L = 2,90 m;

26 10. Pré-dimensionamento 1. Cálculo da vazão; 2. Verificação da velocidade do ar recomendada (dimensionamento dos dutos); 3. Prédimensionamento: 3.1 Tomada do ar exterior; 3.2 dutos de insuflamento 3.3 Ramais horizontas 3.4 Ramais verticais

27 10. Pré-dimensionamento (1) Ração por pessoa: 1) Portaria 3523 MS: 27 m 3 /h.pessoa 2) Ração de Conforto 50 m 3 /h.pessoa 3) Taxas de Renovação ABNT, Pérides Silva; Seção (A) m 2 = Vazão (m3/h)/velocidade (m/s).3600 segundos PROJETO SIMULADO Cinema (600 pessoas) Ração x número de pessoas = 52 x 600 = m 3 /h Verificação número trocas N = Q/V n = 31200/5184 = 6,02 trocas OK (entre 6 e 20);

28 10. Pré-dimensionamento (2) Pérides Silva Tabelas para dimensionamento TABELA 1

29 10. Pré-dimensionamento Dimensionamento de Dutos de ventilação: Conhecida a vazão em m 3 /s, é adotada uma velocidade determinada para que seja possível dimensionar a seção dos dutos; S = Q/V + 50 % devido à perda de carga S = área do duto; Q = vazão de ar necessária; V = Velocidade do escoamento; No caso de um duto circular, o seu raio será: r = Q /.V + 50 % devido à perda de carga No caso de um duto quadrado, o seu lado será: a = Q / V + 50 % devido à perda de carga

30 10. Pré-dimensionamento Velocidades recomendadas:

31 10. Pré-dimensionamento Dimensionamento de Dutos de ventilação: No caso de um duto retangular (a x b), o lado será: Exemplo 05: a = Q / b. V + 50 % devido à perda de carga S1 = (5 pessoas x 27 m 3 /h.pessoa)/3600.3m/h = m 2-10 cm x 15 cm S2 = (10 pessoas x 27 m 3 /h.pessoa)/3600.3m/h =0.025 m 2-20 cm x 15 cm S3 = (15 pessoas x 27 m 3 /h.pessoa)/3600.3m/h = m 2-25 cm x 15 cm