TM-182 REFRIGERAÇÃ ÇÃO O E CLIMATIZAÇÃ ÇÃO. Prof. Dr. Rudmar Serafim Matos

Transcrição

1 Universidade Federal do Paraná Setor de Tecnologia Departamento de Engenharia Mecânica TM-182 REFRIGERAÇÃ ÇÃO O E CLIMATIZAÇÃ ÇÃO Prof. Dr. Rudmar Serafim Matos

2 A distribuição de ar aos diversos ambientes a serem condicionados é realizada através de tubulações, fabricadas geralmente em chapas metálicas e denominadas de um modo geral de sistema de dutos ou rede de dutos. A função do sistema de dutos é transportar o ar do equipamento (ventilador) até o espaço a ser condicionado, para exercer esta função, o sistema de dutos precisa ser projetado dentro dos limites estabelecidos, considerando-se o espaço disponível para o seu trajeto, as perdas de carga, a velocidade, os níveis de ruído e as perdas e ganhos de calor.

3 6.1 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR SISTEMA A AR DE ZONA SIMPLES (VOLUME DE AR CONSTANTE) Ar externo (renovação) Umidificador Ar de Recirculação Serp. Resfr. e Desum. Serp. Aquecim. Vent. Insuflamento T H Ambiente Ar eliminado Ventilador Retorno Ar de Retorno Exfiltração

4 6.1 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR SISTEMA COM REAQUECIMENTO TERMINAL (VOLUME DE AR CONSTANTE) Serpentina de Resfr. Desum. 13 o C Ar externo Serp. Aquec Ventilador Insuflamento T T Zona 1 Zona 2 Ar eliminado Ar de Retorno

5 6.1 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR SISTEMA A AR DE DUPLO DUTO (VOLUME DE AR CONSTANTE) Serpentina de Aquecimento 34 a 45 o C Caixa de Mistura T Zona 1 Zona 2 T 13 o C Serpentina de Resfriamento

6 6.1 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR SISTEMA VOLUME DE AR VARIÁVEL (VAV) Serpentina de Resfr. e Desum. 13 o C Vent. Insuflamento T T Zona 1 Zona 2 Ar de Retorno

7 6.2 FORMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR NOS RECINTOS TETO

8 6.2 FORMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR NOS RECINTOS PAREDE

9 6.2 FORMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR NOS RECINTOS PISO

10 6.2 FORMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR NOS RECINTOS RETORNO DE AR INSUFLAMENTO E RETORNO A PLENUM

11 6.2 FORMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR NOS RECINTOS

12 6.2 FORMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR NOS RECINTOS

13 6.3 COMPONENTES DO SISTEMA DISTRIBUIÇÃO DE AR 1 Veneziana de Ar Exterior 2 Filtro de Ar 3 Damper de Regulagem 4 Filtro de Bolsas 5 Ventilador 6 Serpentina de pré-aquecimento 7 Serpentina de resfriamento 8 Umidificador com eliminador de gotas 9 Serpentina de aquecimento 10 Atenuador de ruídos 11 Damper corta-fogo 12 Caixa de volume Variável 13 Difusor de teto 14 Grelha de retorno 15 Condicionador de Ar

14 6.3 COMPONENTES DO SISTEMA DISTRIBUIÇÃO DE AR O ar é distribuído no ambiente por meio de grelhas ou difusores de modo que se obtenha uma temperatura uniforme do ar, sem correntes de ar na zona de ocupação até a altura de 1,8 a 2,0 m. Grelhas Instaladas em paredes ou sancas e lançam o ar na horizontal. Difusores Instaladas no teto e lançam o ar no horizontal para a troca de calor e redução da velocidade antes de atingir a zona ocupada. As grelhas e difusores devem compor esteticamente o ambiente e apresentam-se em diversas formas: Difusores quadrados, retangulares, redondos, lineares, acoplados à luminárias; Grelhas retangulares ou contínuas, com aletas horizontais ou verticais.

15 6.3 COMPONENTES DO SISTEMA DISTRIBUIÇÃO DE AR ALCANCE DE UMA GRELHA ALCANCE DE UM DIFUSOR

16 6.3 COMPONENTES DO SISTEMA DISTRIBUIÇÃO DE AR VELOCIDADES EFETIVAS DE DESCARGA EM GRELHAS E DIFUSORES DE ALUMÍNIO Aplicação Velocidade (m/s) Estudios de Rádio e TV 1,5-2,5 Residências 1,5-2,5 Apartamentos 1,5-2,5 Igrejas 2,5-3,8 Quartos de hotéis 2,5-3,8 Teatros 2,5-3,8 Escritórios privados acusticamente tratados 2,5-3,8 Escritórios privados sem tratamento acústico 4,1 Cinemas 5,1 Escritórios em geral 5,1-6,4 Lojas- andares superiores 7,6 Lojas- andares térreos 10,2 VELOCIDADES EFETIVAS DE RETORNO EM GRELHAS E DIFUSORES DE ALUMÍNIO Aplicação Velocidade (m/s) Acima da zona de ocupação 4,1 Na zona de ocupação - longe de cadeiras ou assentos 3,0-4,1 Na zona de ocupação - perto de cadeiras ou assentos 2,0-3,0 Em portas 1,0-1,5

17 6.4 PERDA DE PRESSÃO EM UM SISTEMA DE DUTOS Perda de carga por atrito p = f 1000L D p v Diâmetro equivalente para o duto retangular: D e = 1,3 0,625 ( a b) ( a + b) 0,250 p v = V 1,29 2 Diâmetro equivalente para o duto oval: 0,625 P = πb + 2 ( a b) D = e 1,55 ( A) ( P) 0,250 A = ( πb 2 )/4 + b ( a b)

18 6.4 PERDA DE PRESSÃO EM UM SISTEMA DE DUTOS Perda de carga acidentais devido à mudança de direção: em joelhos e curvas; devido à mudança de seção: de forma (variam-se as dimensões mas conserva-se a área da seção constante) e de área (contração, expansão). q c = Raio da linha de centro Largura q a = Profundidade Largura

19 6.5 DIMENSIONAMENTO DOS DUTOS ETAPAS DO PROJETO DE DISTRIBUIÇÃO DE AR estudar as plantas da edificação; decidir sobre o tipo de sistema; fazer o zoneamento da edificação; localizar as saídas de insuflamento e retorno; fazer um esboço de estudo da rede de dutos; distribuir a quantidade de ar para cada saída; dimensionar as saídas; dimensionar o sistema de dutos; calcular a resistência total do sistema; selecionar o ventilador e respectivo motor. MÉTODOS DE CÁLCULO DA REDUÇÃO DE VELOCIDADE DA IGUAL PERDA DE CARGA DA RECUPERAÇÃO ESTÁTICA

20 6.6 DETERMINAÇÃO DA PRESSÃO ESTÁTICA DO VENTILADOR onde H = h + h + h + h + h + s H s pressão estática do ventilador, Pa 1 2 h perda de carga ou recuperação estática na transição entre a boca do ventilador e o duto principal, Pa h 1 perda de carga total da rede de dutos para o ramal mais extenso, Pa h 2 perda de carga na grelha ou difusor de insuflamento, Pa h 3 perda de carga no retorno, Pa h 4 perda de carga no filtro de ar, Pa h 5 perda de carga na serpentina, Pa 3 4 h 5

21 6.7 QUALIDADE DO AR FILTROS DE AR

22 6.7 QUALIDADE DO AR FILTROS DE AR