funcionamento ar condicioonado e AVAC.ppt
- 2. 2 Aquecimento eléctrico Processos de produzir calor utilizando a energia eléctrica: Aquecimento por resistência eléctrica. Aquecimento por indução electromagnética. Aquecimento por arco eléctrico. Aquecimento por radiação de infravermelhos.
- 3. 3 Aquecimento por resistência eléctrica Segundo a lei de Joule, sempre que uma resistência R é percorrida por uma corrente eléctrica I, liberta-se nela energia calorífica que é dada por W = R I2 t (*) Este processo de produzir calor é utilizado nos ferros de engomar, nas torradeiras, nos irradiadores, nos fornos eléctricos, no aquecimento de água, etc. (*) W em Joule, R em Ohm, I em Ampére e o tempo t em segundos. Nota: 1 caloria = 4,18 Joule
- 4. 4 Aquecimento por indução electromagnética O secundário do transformador é constituído por um recipiente metálico (que pode conter um liquido ou um sólido) com a forma de uma espira em curto-circuito. Ao aplicarmos uma tensão U1 ao primário do transformador, é induzida uma corrente elevada no secundário que libertará no recipiente metálico uma quantidade de calor elevada, que permite que este processo seja utilizado na indústria para fundir metais.
- 5. 5 Aquecimento por arco eléctrico Se for aplicada uma tensão elevada (U) ente os dois eléctrodos (A, B), que estão colocados entre si a uma pequena distância, salta através do ar um arco eléctrico entre os dois eléctrodos. Desenvolve-se assim uma elevada temperatura que pode ser usada por exemplo nos ferros de soldar por pontos. Arco eléctrico U I A B
- 6. 6 Aquecimento por radiação de infravermelhos É um processo de aquecimento que submete os objectos à incidência de raios infravermelhos (que produzem calor) emitidos por uma ou várias lâmpadas. Este processo é utilizado em estufas, na secagem de pinturas, etc.
- 7. 7 Ventilação A ventilação consiste em fazer a renovação do ar ambiente de forma a retirar os elementos poluidores. A ventilação pode ser feita, essencialmente de duas formas: Ventilação natural Ventilação forçada ou mecânica
- 8. 8 Ventilação forçada ou mecânica A ventilação forçada consiste em utilizar dispositivos próprios (ventiladores, exaustores, extractores, etc.) que provocam o movimento do ar entre o interior e o exterior do recinto.
- 9. 9 Ventiladores Tipos de ventiladores: Ventiladores radiais ou centrífugos. Ventiladores axiais ou helicoidais.
- 10. 10 Ventiladores centrífugos (expulsam o ar em direcção radial ao seu eixo) O ar entra pela “boca de entrada”, passa pelas pás da turbina que o empurram para a “voluta” (conduta interna) saindo pela “boca de saída”, com um dado caudal (m3 /h) e uma dada pressão de saída. Conforme a necessidade do local, podem-se utilizar ventiladores centrífugos de baixos, médios ou de elevados caudais e pressões. Têm geralmente a sua maior aplicação em instalações industriais.
- 11. 11 Ventiladores helicoidais (expulsam o ar segundo o eixo do ventilador) A característica fundamental deste ventilador é a forma das pás ventiladoras, as quais têm uma inclinação em relação ao eixo, de modo que, ao girarem, efectuam um movimento em forma de hélice, pelo que o ar é obrigado a passar através delas, adquirindo a velocidade que lhe é transmitida pelas pás. São geralmente utilizados em locais em que a poluição é reduzida. É um sistema económico que apresenta um nível de ruído baixo.
- 12. 12 Número de renovações de ar por hora (em função do local) Natureza do local Número de renovações de ar por hora - bancos 6 - 10 - bares e cafés* 10 - 12 - cinemas* 10 - 15 - cozinhas comerciais 15 - 20 - cozinhas domésticas 10 - 15 - fábricas em geral 6 - 12 - fundições 20 - 30 - garagens 6 - 8 - igrejas 2 - 3 - lavabos 10 - 15 - lavanderias 20 - 30 - oficinas de pintura 30 - 60 - restaurantes* 6 - 10 - salões de baile* 6 - 8 - sala de caldeiras 20 - 30 - sala de jogos* (bilhares) 6 - 8 - sala de aula* 2 - 4 - teatros 10 - 15 * Em locais com fumadores deve-se duplicar o número de renovações.
- 13. 13 Características dos ventiladores O ar deve ser renovado um determinado número de vezes por hora, conforme a natureza e características do local. Por exemplo, uma cozinha doméstica deve ter 10 a 15 renovações de ar por hora. O caudal mínimo de saída do ventilador para uma cozinha de 60 m3 seria: Caudal (m3 /h) = nº de renovações/hora x Volume do local Caudal = 15 x 60 Caudal = 900 m3 /h Para além do caudal há outras características importantes a ter em conta: Pressão de saída do ar Tensão nominal do motor (monofásico ou trifásico) Velocidade do motor Potência nominal do motor
- 14. 14 Refrigeração A refrigeração tem várias aplicações, nomeadamente na climatização de salas, refrigeração e congelação de alimentos, etc.
- 15. 15 Mudança de estado dos corpos Vapor Liquido Sólido Fusão Vaporização Condensação Solidificação Na refrigeração há necessidade de provocar algumas mudanças de estado nos fluidos frigorígenos (*) , isto é, nos fluidos utilizados para provocar a refrigeração num determinado meio. (*) O fréon 12 (R12) passa do estado liquido a vapor à temperatura negativa de -30ºC, são os chamados líquidos frigorígenos, pois são utilizados para fazer frio.
- 16. 16 Líquidos frigorígenos Substância Temperatura de vaporização Aplicação Fréon 12 (R12) Fréon 22 (R22) Fréon 502 (R502) Amoníaco - 30ºC - 40ºC - 46ºC - 33ºC Refrigeração Climatização Congelação Refrigeração por absorção Estes líquidos são importantes em refrigeração, pois sabe-se que para que um líquido evapore necessita que lhe forneçamos calor; isto é, o corpo que lhe vai fornecer calor irá ficar mais frio, pois perdeu calor e, portanto, a sua temperatura baixa. É este afinal o principio de funcionamento dos refrigeradores. Nota: A frigoria (fg) é uma unidade prática utilizada vulgarmente em refrigeração.
- 17. 17 Refrigeração Tipos de refrigeração: Refrigeração por compressão. Refrigeração por absorção.
- 18. 18 Refrigeração por compressão Um sistema de refrigeração por compressão é constituído basicamente, para além do líquido frigorígeno, pelos seguintes elementos: evaporador compressor condensador válvula de expansão ou regulador Os frigoríficos domésticos são refrigeradores por compressão, os congeladores e as arcas frigoríficas funcionam basicamente da mesma forma, no entanto, como a sua capacidade de congelação é bastante maior utilizam um líquido frigorígeno com menor temperatura de evaporação.
- 19. 19 Refrigeração por compressão No evaporador, o liquido, a baixa pressão, passa a vapor, arrefecendo o meio (pois tira- lhe calor). No condensador, o vapor, a alta pressão, passa a líquido, libertando o calor que tinha recebido no evaporador. O compressor tem a função de provocar uma zona de baixa pressão e outra de alta pressão, de forma a serem possíveis as mudanças de estado da substância frigorígena.
- 20. 20 Refrigeração por absorção A diferença fundamental entre este refrigerador e o anterior é que este não tem compressor, pois o compressor é aqui substituído por um aquecedor que eleva a temperatura e pressão do fluído frigorígeno (amoníaco NH3). Este sistema de refrigeração é utilizado em pequenos refrigeradores (portáteis), tendo como principal desvantagem o seu baixo rendimento energético.
- 21. 21 Ar condicionado É um aparelho que tem por finalidade retirar calor de um ambiente transferindo-o para outro permitindo manter, numa sala, uma determinada temperatura, renovar o ar e desumidificá-lo.
- 22. 22 Funcionamento do ar condicionado O princípio de funcionamento dos sistemas de ar condicionado resume- se sempre ao mesmo: absorver a energia dum lugar e libertá-la noutro. Este processo requer uma unidade interna (que tem o evaporador), uma unidade externa (que tem o condensador) e tubos de cobre a ligar as duas unidades. Através destes tubos, o fluído frigorígeno circula de uma unidade para a outra. É o fluído frigorígeno que absorve a energia de uma unidade e a liberta na outra. Nota: BTU/h "British Temperature Unity per hour" (Unidade Inglesa de Temperatura). Trata-se de uma unidade de potência que determina a potência de refrigeração do equipamento. Quanto mais alto o número, maior é a potência, que é igual a mais frio ou calor. Conversão de unidades: 1000 BTU/h = 293 W
- 23. 23 O ciclo do fluído frigorígeno Ao chegar ao condensador 2 o gás com alta temperatura e pressão liberta o calor para o ar do exterior e transforma-se num líquido arrefecido. O líquido, que mantém uma pressão alta, passa por uma válvula de expansão 3, que reduz a pressão do fluído frigorígeno. Assim, a temperatura desce e fica abaixo da temperatura do espaço refrigerado. Daqui resulta um líquido frigorígeno de baixa pressão. O compressor 1 bombeia o fluído frigorígeno através do sistema e é o núcleo duma unidade de ar condicionado. Antes de passar pelo compressor, o fluído frigorígeno é um gás com baixa pressão. Devido ao compressor, o gás ganha pressão, aquece e flúi em direcção ao condensador. O líquido frigorígeno de baixa pressão flúi até ao evaporador 4, onde absorve o calor do ar do interior da divisão através dum processo de evaporação, tornando-se mais uma vez num gás de baixa pressão. O gás flúi mais uma vez em direcção ao compressor e o ciclo recomeça.