PROJETO FINAL DE CLIMATIZAÇÃO. Alunos: Bruno Henrique Cássio Sell Edson Nazareno Rodrigues Pamplona

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1 PROJETO FINAL DE CLIMATIZAÇÃO Alunos: Bruno Henrique Cássio Sell Edson Nazareno Rodrigues Pamplona

2 1- APRESENTAÇÃO: O presente memorial descritivo tem por objetivo descrever o projeto de climatização de um / escritório localizado na cidade de Florianópolis-SC. A estimativa de carga térmica, a seleção do equipamento e o projeto da rede de distribuição de ar e dos acessórios foram realizados tendo-se como referência a norma técnica NBR /2008. O equipamento para climatização selecionado para atender as necessidades de resfriamento e desumidificação do ambiente é um aparelho do tipo: Self Contained instalado em uma casa de máquinas, devidamente isolada, dotada de tomada de ar externo, caixa sifonada, grelha de retorno e paredes lisas O detalhamento dos cálculos realizados pode ser visualizado nesse Memorial Descritivo. Estimativa de Carga Térmica Paredes: Parede Ensolarada Norte: Área Fachada Norte : 12m x 4m = 48m 2 Área Janelas : 7m x 2,2m = 15,4m 2 Área Parede Norte = Área da Fachada Norte - Área Fachada Norte = 32,6m² DT = I. 0,008 = U. A. (ΔT + DT) = 2,5. 32,6. (7 + 2,4) = 766W Parede Sombreada Leste: Área Parede Leste : 14m x 4m = 56m 2 = U. A. ΔT = 2, = 980W Parede Ensolarada Oeste: Área Parede Oeste: 14m x 4m = 56m 2 DT = I. 0,008 = U. A. (ΔT + DT) = 2, (7 + 5,6) = 1.764W Parede Sombreada Sul: Área Fachada Sul : 12m x 4m = 48m 2 Área Janelas : 4m x 2m (2x) = 16m 2 Área Parede Sul = Área Fachada Sul - Área Janelas = 32m 2 = U. A. ΔT = 2, = 560W

3 Janelas: Porta de Vidro Ensolarada Norte: Área Porta de Vidro: 7m x 2,2 = 15,4m 2 = FS. I. A + U. A. ΔT = , ,4. 7 = 5.267W Janela Sombreada Sul: Área Janelas : 4m x 2m (2x) = 16m 2 = U. A. ΔT = = 672W Telhado: Telhado sem Laje com Forro PVC: DT = I. 0,008 = U. A. (ΔT + DT) = 1, (7 + 4,8) = 2.643W Números de Pessoas: Trabalhado em Escritório Sentados = 20 Calor Sensível por Pessoa = 75W Calor Latente por Pessoa = 45W Calor Sensível = = 1.500W Calor Latente = = 900W Ar Externo: Numero de Pessoas: 20 Volume de ar por Pessoa: 17m 3 /h Ar Externo = Número de Pessoas x Volume de ar por Pessoa = 340m 3 /h =. =. 1,2 = 0,113k/s Qsens = m. (hx - h2) Qsens = 0,113. (55,5 50,5) Qsens = 0,565kw Qlat = m. (h1- hx) Qlat = 0,113. (79 55,5) Qlat = 2,655kw Carga térmica decorrente do ar externo é de 3,22kW.

4 Equipamentos: 3.000W Iluminação: 2.000W Carga Térmica Sensível = W Carga Térmica Latente = 3.555W Carga Térmica Total = W Carga Térmica em BTU/h = W Carga Térmica em TR = 6.6 Ar Renovação: Volume do Escritório: (A = 14m x B = 7m) + ( C = 6m x D = 5m) x (H = 4m) Volume do Escritório = (14. 7) + (6. 5). (4) = 512m 3 Fator de Calor Sensível: Ar de Renovação = Volume do Escritório x 4 Trocas por Hora Ar de Renovação = = 2.048m 3 /h Ar de Renovação = / 60 = 34,1m 3 /h por pessoa FCS = Calor Total Sensível FCS = FCS = 0,85 Calor Total

5 Ponto Entalpia específica (kj/kg) Cálculos Psicrométricos Fluxo de massa (kg/s) TBS UR 1 79,0 0, % 2 50,5 1, % 3 55,5 1,7 26,4 54% 4 36,9 1, % 2 50,5 1, % 2 50,5 0, % 3 = = 4 = = m 3 /h 1 = 340 / = 0,09m 3 /s 2 = / = 1,42m 3 /s 2 = / = 1,32m 3 /s 3 = 4 = / = 1,42m 3 /s 1 = Q. ar 1 = 0,09. 1,2 1 = 0,108kg/s 2 = Q. ar 2 = 1,42. 1,2 2 = 1,7kg/s 2 = Q. ar 2 = 1,32. 1,2 2 = 1,6kg/s 4 = Q. ar 4 = 1,42. 1,2 4 = 1,7kg/s h 3 = h 3 = h 3 = 55,5kJ/kgar h 4 = h 4 = h 4 = 36,9kJ/kgar Cálculos dos Dutos Vazão = Velocidade x Área Q = V. A A = Q A = 1,42 A = 0,35m 2 V 4 Área = Largura x Altura A = L x H L = A L = 0,35 L = 1,00m H 0,35

6 2- DESCRIÇÃO DA INSTALAÇÃO O ambiente a ser climatizado é ilustrado na Figura 1. Trata-se de um Escritório localizado na cidade de Florianópolis - SC onde normalmente encontram-se 20 pessoas trabalhando sentadas. As janelas estão localizadas na orientação Sul, com uma porta de vidro à Norte. As dimensões do local estão listadas na Tabela 1. Tabela 1- Levantamento das informações do ambiente a ser climatizado Especificação Dados a serem utilizados A (comprimento da loja) 12 m B (largura da loja) 6 m C (pé-direito da loja) 4 m Número de pessoas 20 Atividade Escritório Equipamentos 3000 W Iluminação 2000 W Espessura das paredes 20 cm Tipo de cobertura Telhado sem laje com forro de PVC Cidade Florianópolis-SC Janelas da face oeste 2x (4m x 2) Porta de vidro (8 mm) 7 x 2,2 m

7 3- ESTIMATIVA DE CARGA TÉRMICA A estimativa da carga térmica foi realizada considerando-se as condições internas e de verão para a cidade de Florianópolis. TBS ( o C) TBU( o C) UR(%) Condições externas de Verão Condições internas A planilha de cálculo pode ser visualizada a seguir. ESTIMATIVA DE CARGA TÉRMICA CIDADE Florianópolis 32 < TE TI> 25 PAREDES Espessura (cm) U A DELTA T DT TROCA CALOR Parede Norte 20 2,5 32,6 7 2,4 766 Parede Leste 20 2, Parede Oeste 20 2, , Parede Sul 20 2, JANELAS Fator Cortina / Sem U A DELTA T INSOLAÇÃO Janela Oeste 1 6, Janela Leste TROCA CALOR Janela Norte , Janela Sul TELHADO Tipo de cobertura U A DELTA T DT TROCA CALOR Telhado sem Laje com forro de PVC 1, , FATORES Número de Pessoas CT Sensível Trabalho em escritório sentado CT Latente Equipamentos Iluminação VAZÃO M3/H FATORES Ar Externo CT Sensível CT Latente , TOTAL CT BTU/h A carga térmica estimada foi de 6.6 TR ou aproximadamente BTU/h CT em TR 6,6

8 Também podem ser visualizadas a partir dos gráficos as principais parcelas da carga térmica estimada. RESUMO DA ESTIMATIVA DE CARGA TÉRMICA CT (Watts) CT (Btu/h) CT (TR) Percentual PAREDES ,16 17 JANELAS 5938, ,69 26 TELHADO ,75 11 EQUIPAMENTOS ,85 13 ILUMINAÇÃO ,57 9 PESSOAS ,68 10 RENOVAÇÃO , , , WATTS BTU/h TR Parcelas em BTU/h Parcelas em Porcentual (%)

9 Considerações realizadas para cálculos a) Janelas e Porta de Vidro: Sem Cortinas. b) Insolação: Insolação na face Norte: 300W/m 2 Insolação na face Oeste: 800W/m 2 Insolação no Telhado: 800W/m 2 c) Telhado tipo: d)parede tipo:

10 4- SELEÇÃO DO EQUIPAMENTO A partir da estimativa de carga térmica, realizou-se a seleção do equipamento mais apropriado para a climatização do ambiente. Entre os equipamentos selecionados tem-se aquele que apresenta a melhor relação custo / benefício em termos de custo e eficiência energética conforme dados a seguir. Capacidade: 7.5TR ou BTU/h Vazão de ar: 5.100m 3 /h Consumo de energia (kw): ~ 10,1kW Gasto estimado em Reais em 5 anos (1kWh = R$ 0,5) para as condições de uso: 6 horas por dia, durante 22 dias por mês, durante 6 meses do ano kwh x 0,5 = R$

11 5 ESTUDO PSICROMÉTRICO Os pontos correspondentes ao Ar externo de Renovação, Ar de Retorno, Ar de mistura e Ar de Insuflamento foram marcados na carta psicrométrica. Considerou-se o Fator de Calor sensível como sendo 0,86 para fins de traçado da LINHA INSUFLAMENTO PARA RETORNO. FCS = Calor Total Sensível FCS = FCS = 0,85 Calor Total

12 6- ESQUEMA UNIFILAR DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE AR O projeto da rede de dutos teve por objetivo garantir uniformidade da distribuição de ar no ambiente, conforme ilustrado na Figura.

13 7- CÁLCULO DA REDE DE DUTOS O dimensionamento da rede de dutos foi realizada a partir do método da velocidade, considerando-se as velocidades recomendadas na Norma Técnica. Também foi possível estimar a quantidade de chapas de aço galvanizado para execução da instalação. Trecho Vazão Vazão Veloc Área L x h Corrigido [m 3 /h] [m 3 /s] [m/s] [m 2 ] A-B ,42 4 0,35 1,00x0,35 1,00x0,35 B-C ,95 4 0,2375 0,79x0.30 0,80x0,30 B-E = C-D ,47 4 0,1175 0,47x0,25 0,50x0,25 A massa de chapas foi calculada considerando-se a densidade do aço e o volume de chapa, obtido a partir da espessura da chapa conforme Tabela. Massa de Chapa Trecho Perímetro Comprimento Área de Chapas A-B 2, B-C 2,20 3,70 8,14 C-D 1,50 6,35 9,52 B-E 1,50 1,70 2,55 Total 47,21 Para esse calculo usaremos a chapa (26) com espessura de 0,50mm. volume = 47,21. (0, ) volume = 0,0236 massa =. volume massa = ,0236 massa = 179,36kg

14 8- SELEÇÃO DE ACESSÓRIOS a)tomada de ar externo Numero de Pessoas: 20 Volume de ar por Pessoa: 17m 3 /h Ar Externo = Número de Pessoas x Volume de ar por Pessoa = 340m 3 /h Foi escolhido 1 Veneziana para Ar Externo Modelo TAE (600x200) com uma vazão de 367/m 3 /h b) Bocas de Insuflamento Para o projeto será necessário 3 difusores de ar. Foi escolhido o difusor da marca Difustherm de 15 x 15 aproximadamente 38cm x 38cm, para uma vazão projetada de 1.700m 3 /h.

15 c)grelha de Ar de Retorno Foi escolhido 1 grelha de retorno de 1,20m x 0,50m com área efetiva de 0,313m 2 para uma vazão de 5149m 3 /h.

16 d) Tipo de Filtros Para Renovação de ar na casa de máquinas : Filtro G1=Filtro lavável metálico com 5 camadas de telas metálicas com 15mm de espessura. Para Exaustão de ar na casa de máquinas: Filtro G0 = Filtro lavável de tecido eletrostático adaptado a caixilho com 8mm de espessura. Para Retorno de ar do interior do escritório para a casa de máquinas: Filtro G1=Filtro lavável metálico com 5 camadas de telas metálicas com 15mm de espessura.

17 9- DESENHO DA INSTALAÇÃO 1-Planta Baixa com rede de dutos

18 2- Detalhe do suporte dos dutos 3- Desenho da casa de máquinas

19 10- ORÇAMENTO GERAL DA INSTALAÇÃO / COM MÃO DE OBRA Item Quantidade Valor Unitário [R$] Valor Total [R$] Mão de obra da instalação Self Carrier 40B , ,00 Grelha ar Externo ,00 430,00 Grelha Renovação ,00 610,00 Mão de Obra dos Dutos , ,00 Fixadores do duto 08 45,00 360,00 Bocas de Insuflamento ,00 690,00 Filtro tipo G ,00 430,00 Filtro tipo G ,00 170,00 Total ,00

20 ANEXOS 1- DIAGRAMA ELÉTRICO 40BX 06 / 08 - STANDARD / PREMIUM

21 2- FILTROS