RAC Aula 14 Auada Refrigeração e Ar Condicionado

Prévia do material em texto

INTERNAL USE ONLY
REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO
Aula 14
Prof. Auada 
Engenharia Mecânica
INTERNAL USE ONLY
RESUMO DOS CICLOS ESTUDADOS EM RAC
INTERNAL USE ONLY
ESTÁGIO ÚNICO
Cp1
CONDENSADOR
EVAPORADOR
VRP
s
T
1
2
3
4
1
2
3
4
INTERNAL USE ONLY
Cp1
Cp2
C.M
CONDENSADOR
FLASH
CHAMBER
EVAPORADOR
Compressor de alta pressão
Compressor de baixa pressão
1
2
3
45
6
7
8
9
T
S 
1
2
3
9
4
5
6
7
8
VRP1
VRP2
CASCATA COM FLASH CHAMBER
INTERNAL USE ONLY
USO DO TROCADOR DE CALOR (LÍQUIDO-SUCÇÃO) – TCLS
INTERNAL USE ONLY
USO DO TROCADOR DE CALOR (LÍQUIDO-SUCÇÃO) – TCLS
✓ O vapor que sai do evaporador está
suficientemente frio para ser usado para
subresfriamento do líquido que sai do
condensador.
✓ Para isto é introduzido o TCLS. Seu uso
provoca aumento da capacidade frigorífica e
redução no risco de existir líquido na
admissão do compressor.
𝒉𝟑 + 𝐡𝟔 = 𝐡𝟏 + 𝐡𝟒 𝑩𝒂𝒍𝒂𝒏ç𝒐 𝒏𝒐 𝑻𝑪𝑳𝑺
INTERNAL USE ONLY
A Psicometria é de fundamental importância, pois
é através dela que quantificamos o vapor d'água na
atmosfera, quantificamos a umidade,
dimensionamos sistemas de condicionamento
térmico para animais e plantas, estimamos tempo
e energia requerida para secagem de produtos
agrícolas, controlamos a umidade do ar.
INTERNAL USE ONLY
Psicometria 
A temperatura de bulbo úmido é
a temperatura mais baixa que pode ser alcançada
apenas pela evaporação da água. Ao contrário
da temperatura de bulbo seco, a temperatura de
bulbo úmido é uma indicação da quantidade de
umidade no ar. Quanto menor a umidade relativa
do ar, maior o resfriamento.
INTERNAL USE ONLY
INTERNAL USE ONLY
Carta Psicrométrica
INTERNAL USE ONLY
INTERNAL USE ONLY
EXEMPLO: 
INTERNAL USE ONLY
EXEMPLO: 
INTERNAL USE ONLY
AR CONDICIONADO
PROJETOS
INTERNAL USE ONLY
✓ Se você já escolheu o melhor ar-condicionado para a sua casa ou apartamento, agora é a hora de saber tudo o que você precisa fazer antes da
instalação de ar-condicionado Split.
✓ Antes de tudo, se você mora em um prédio, verifique se é permitido esse tipo de ar-condicionado. Alguns apartamentos já tem a estrutura para
este modelo, se o seu não tiver, entre em contato com a construtora ou a administração do prédio.
Antes da instalação de ar-condicionado split:
✓ Se a sua casa ou apartamento tem infraestrutura e tubulação para a instalação de um ar-condicionado split.
✓ Verifique se é possível instalar a unidade externa na varanda ou alguma parede externa. Muitos condomínios não permitem a mudança da
fachada, então é super importante saber isso antes de comprar o seu ar-condicionado.
✓ E se o seu prédio conta com uma rede elétrica que suporta a carga de energia necessária para o funcionamento do produtos, sem que tenha
sobrecargas. Para isso, consulte o zelador ou síndico do seu condomínio.
✓ Se seu prédio já tem a infra estrutura para o Split preparada, não esqueça de se informar com a construtora ou a administração do seu prédio qual
o tamanho da bitola – ou diâmetro- da tubulação para o ar condicionado Split. Assim, você garante que vai escolher um produto compatível com a
tubulação que já está instalada.
O local ideal:
✓ Para instalar ar-condicionado Split, você deve respeitar as distâncias entre as unidades interna e externa de, no mínimo, 1 metro e, no máximo, 15
metros de tubulação entre elas, além de 5 metros de desnível.
DICAS DE INSTALAÇÃO – AR CONDICIONADO
Fonte: Consul – Disponível em https://www.consul.com.br/facilita-consul/simples-assim/instalacao-ar-condicionado-split/
about:blank
about:blank
INTERNAL USE ONLY
DICAS DE INSTALAÇÃO – AR CONDICIONADO
UNIDADE INTERNA
● Instale o ar-condicionado nas paredes com maior distância entre si. Esse cuidado torna a
distribuição de ar mais eficiente.
● Evites fluxos de ar cruzado com outros aparelhos no mesmo ambiente.
● Evite locais onde a circulação do ar possa ser obstruída ou dificultada por cortinas,
móveis ou divisórias.
● Para o ar circular bem, não coloque nenhum obstáculo perto da saída do ar.
● Escolha um local onde o filtro de ar possa ser retirado facilmente para a limpeza.
UNIDADE EXTERNA
● Escolha um local bem ventilado e nunca instale perto de locais com gás inflamável.
● Não instale-a onde a saída de ar esteja obstruída.
● A unidade externa pode ser instalada tanto acima quanto abaixo da unidade interna.
● A mangueira de drenagem deve ser instalada sempre abaixo da unidade interna.
Fonte: Consul – Disponível em https://www.consul.com.br/facilita-consul/simples-assim/instalacao-ar-condicionado-split/
about:blank
about:blank
INTERNAL USE ONLY
CUIDADOS COM A INSTALAÇÃO ELÉTRICA
Faça a análise da capacidade elétrica da casa
✓ Antes de instalar um ar condicionado, o primeiro passo é analisar a capacidade
elétrica da residência e quantos equipamentos você utiliza.
✓ Caso isso não seja observado, é possível que aconteça sobrecarga na rede.
✓ As casas que não possuem ou que nunca tiveram ar condicionado, geralmente
não têm uma rede elétrica propícia para isso. Assim, é preciso criar novos
circuitos elétricos no local onde o equipamento será instalado.
Observe também a fiação
✓ A espessura dos fios deve estar de acordo com a potência do aparelho para que
eles não superaqueçam e estraguem.
✓ Ou seja, quanto mais energia circula pelos fios, mais eles aquecem e mais
encorpados devem ser. A espessura também deve mudar se a tensão for 110
ou 220V.
✓ A maneira mais fácil de verificar isso é conferindo a bitola (ou seja, a medida do
diâmetro do fio elétrico).
Reserve um disjuntor exclusivo para o aparelho
✓ É importante reservar um disjuntor apenas para o ar condicionado, senão a
rede pode ficar sobrecarregada, reduzindo a durabilidade do equipamento.
✓ O disjuntor é uma espécie de mecanismo de segurança que corta a passagem
de energia em casos de pico, evitando curto-circuitos e protegendo os
aparelhos elétricos.
✓ O ideal é sempre contratar um técnico eletricista para realizar uma avaliação
criteriosa da sua residência antes de fazer qualquer instalação.
Escolha bem o material dos tubos
✓ Nem todo tipo de tubo é adequado para a instalação de um ar condicionado. Alguns podem
não suportar a quantidade de calor que o aparelho irradia.
✓ Os materiais mais adequados para suportar a carga térmica do ar condicionado são o cobre e o
alumínio.
✓ Outro detalhe que você precisa providenciar são os tubos de PVC para fazer a drenagem da
água que sai do aparelho.
Verifique a capacidade térmica do aparelho
✓ É muito importante verificar a capacidade térmica do ar condicionado para garantir que você
receba todo o conforto que espera.
✓ Em outras palavras, sua capacidade de refrigerar ambientes precisa ser proporcional ao
tamanho da área que você deseja climatizar.
✓ A medida que indica a capacidade térmica do aparelho é o BTU (unidade térmica britânica). O
cálculo de BTU considera o tamanho do cômodo onde o ar condicionado vai ser instalado e a
incidência solar no local.
Quanto maior a potência do ar condicionado:
✓ maior a rapidez de resfriamento;
✓ mais conforto para os ambientes;
✓ potência maior ao lançar o ar no ambiente;
✓ maior alcance do ar nos espaços;
✓ uma melhor experiência com seu produto.
✓ Só fique atento para o fato de que, quanto maior a potência do ar condicionado, mais
preparada deve ser a rede elétrica da casa.
Fonte: DUFRIO – Disponível em https://www.dufrio.com.br/blog/ar-condicionado/instalacao-ar-condicionado/
about:blank
INTERNAL USE ONLY
AR CONDICIONADO
Para calcular o BTU usado na hora de refrigerar um cômodo, devemos pensar no tamanho do ambiente, já que, são necessários entre 600 e 800
BTU por metro quadrado. Você pode usar a base de 600 BTUs quando o ambiente não tiver incidência de sol.
Área (m2) Ambiente Residencial (BTU) Ambiente Comercial (BTU)
9 7000 7000
12 7000 9000
15 9000 12000
20 12000 16000
25 15000 20000
30 18000 24000
35 21000 28000
40 24000 32000
45 27000 36000
50 30000 40000
60 36000 48000
70 42000 56000
Fonte: Leroy Merlin
INTERNAL USE ONLY
ENERGIASENVOLVIDAS EM PROJETOS 
DE AR CONDICIONADO RESIDENCIAL
✓ Área;
✓ Equipamentos eletrônicos;
✓ Incidência direta de sol;
✓ Iluminação;
✓ Circulação de pessoas
INTERNAL USE ONLY
AR CONDICIONADO
CALCULE AS QUILOCALORIAS
A tabela acima possibilita um cálculo bem aproximado 
do número de quilocalorias/hora necessário para a 
refrigeração ou aquecimento de um recinto. Para 
calcular, determine:
1 - o volume da sala;
2 - a superfície de janelas;
3 - o número de pessoas que ocupa constantemente 
o recinto;
4 - a superfície de portas;
5 - o número de watts de outros aparelhos elétricos 
que existam no local.
A cada valor encontrado nesses cinco itens acima 
corresponde um número de kcal/h, na tabela. A soma 
desses valores indica a capacidade que deve ter o 
aparelho.
Fonte: Eng. Luiz Valzenir – Disponível em: http://valzenirengenharia.blogspot.com/2009/12/calculo-da-capacidade-de-
ar.html
http://valzenirengenharia.blogspot.com/2009/12/calculo-da-capacidade-de-ar.html
INTERNAL USE ONLY
CÁLCULO DE BTU - AR CONDICIONADO
INTERNAL USE ONLY
Fonte: FRIGELAR
AR CONDICIONADO
• A média de consumo kWh do aparelho (indicada no 
manual do ar-condicionado)
• A quantidade média de horas do uso do aparelho por 
dia
• A quantidade média de dias por mês com o ar ligado
• O valor da tarifa de luz em kWh cobrado na sua região
• O valor da tarifa de luz em kWh em São Paulo é de 
0,8006 kWh.
Economia de Energia – Selo PROCEL
O Selo Procel é uma etiqueta que identifica os aparelhos
eletrodomésticos mais econômicos, de acordo com a
eficiência energética, medida pelo CEE – Coeficiente de
Eficiência Energética. A classificação é divida em A, B, C, D
e E. Quanto maior o CEE, mais eficiente e econômico será
o aparelho. No total, o Selo abrange 41 categorias, com a
participação de 189 fabricantes e 3.308 modelos
diferentes. O Selo está presente em mais de 35 milhões
de equipamentos comercializados em 2017.
Fonte: WEB AR CONDICIONADO
INTERNAL USE ONLY
EXEMPLOS
Uma sala de 500 m3 contém ar atmosférico de 1 Kgf/cm2 e temperatura de 30 oC. Sabe-se que a massa de vapor é 12 Kg. 
Conhecidas as constantes específicas do ar e do vapor, determine:
a) a pressão parcial de cada componente;
b) a massa de ar seco.
𝑝𝑣. 𝑉 = 𝑚𝑣. 𝑅𝑣. 𝑇 =>
12.47,4.(273+30)
500
𝑝𝑣= 344,7 Kgf/m
2
(pressão do vapor)
𝑝𝑎 + 𝑝𝑣 = 𝑝 ⇒ 10000 − 344,7
𝑝𝑎=9656 Kgf/m2
(pressão do ar seco)
𝑝𝑎. 𝑉 = 𝑚𝑎. 𝑅𝑎. 𝑇
9656.500 = 𝑚𝑎. 29,3.303
𝑚𝑎=538 Kg
INTERNAL USE ONLY