Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
E-Book - Apostila Esse arquivo é uma versão estática. Para melhor experiência, acesse esse conteúdo pela mídia interativa. Unidade 3 - Conceitos Iniciais sobre Ar Condicionado: E-Book - Apostila E-Book - Apostila 2 - 34 Introdução da unidade Quando estamos em uma sala com ar-condicionado, a capacidade de trabalho tende a ser aumentada em comparação com uma que não possui o aparelho. Com o ar-condicionado, você ter conforto no seu quarto, independentemente se clima estiver muito quente. Inúmeras são as vantagens de obter um ar-condicionado. Escritórios superaquecidos podem e afetarão a produtividade dos funcionários. Aqueles que trabalham em escritórios sem o equipamento funcionando corretamente desperdiçam mais de uma hora por dia em razão do calor. Neste material, estudaremos os conceitos iniciais necessários para compreender o ar-condicionado, de modo a entender suas particularidades. Avaliaremos aspectos relevantes sobre os principais tipos, de modo a entender as vantagens e suas peculiaridades. Também desenvolveremos uma visão sistêmica, pela interpretação de referências normativas que se aplicam aos ares-condicionados. Aprenderemos também os parâmetros de conforto térmico, compreendendo as propriedades relevantes para obter o conforto térmico necessário em um dado ambiente. Por fim, veremos os principais meios necessários para obter a qualidade do ar. Fundamentos sobre ar-condicionado Para iniciarmos essa temática, confira o infográfico a seguir, em que estão descritos alguns conceitos fundamentais dos tópicos a serem discutidos adiante. Clique nas numerações e confira as descrições. Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo O infográfico apresentou conceitos importantes, tais como ar-condicionado, selo PROCEL, conforto térmico e qualidade do ar. Mais detalhes serão discutidos a seguir. O ar-condicionado e seus principais tipos E-Book - Apostila 3 - 34 O ar-condicionado (muitas vezes, referido como AC, A/C ou ar-condicionado) é um sistema usado para resfriar a temperatura em um espaço interno, removendo o calor e a umidade existentes em um ambiente. Essencialmente, funcionam conduzindo ar quente para um sistema e dispersando o ar frio, mas há muito mais nesse processo. Durante o processo de ar-condicionado doméstico, um fluido (normalmente, água ou ar) é resfriado pela evaporação de outro fluido, chamado refrigerante. Seu ar-condicionado converte rapidamente o gás em líquido e de volta, usando produtos químicos que removem o ar quente de dentro do ambiente. Em seguida, é descartado do lado de fora. Em termos simples, um sistema de ar- condicionado controla a temperatura, a umidade e a qualidade do ar nos espaços interiores. Segundo Dossat (1980), embora o conceito básico de ar-condicionado exista desde os tempos egípcios antigos, a primeira unidade moderna foi inventada em 1902, por Willis Carrier (1876-1950), em resposta a um problema de qualidade do ar por uma editora de Nova York. A invenção não apenas controla a temperatura, mas também a umidade de um espaço, resfriando o ar e fazendo-o fluir sobre bobinas frias, permitindo que controlem a umidade. Pouco depois, o ar-condicionado foi introduzido nos carros e também para melhorar o conforto de um lar. Ao longo dos anos, as vendas de unidades de ar-condicionado aumentaram drasticamente, como resultado das necessidades dos consumidores. SAIBA MAIS O ar-condicionado manual tem o controle para ligar e desligar a sua unidade, sempre que houver necessidade. Por não ser controlado por um termostato, não funcionará automaticamente. Se preferir que seu sistema de ar-condicionado seja automático, precisará de um sistema de ar-condicionado automático. Isso garantirá que seja ligado quando o definir, para não precisar se preocupar em revisitar os controles diariamente. Copie o link a seguir em seu navegador e confira a leitura: https://climatizacaolumertz.wordpress.com/2017/06/01/dicas-para- economizar-usando-o-ar-condicionado/ https://climatizacaolumertz.wordpress.com/2017/06/01/dicas-para-economizar-usando-o-ar-condicionado/ E-Book - Apostila 4 - 34 O ar-condicionado, ou condicionadores de ar, existe em várias formas e tamanhos, com prós e contras exclusivos. Há uma grande variação na qualidade e nas características de cada ar-condicionado, mesmo na própria classe. Uma unidade split moderna e eficiente em energia pode ser mais eficiente do que um sistema split mais antigo. Por isso, é importante analisar cuidadosamente cada modelo individualmente (COSTA, 2002). O sistema de estrelas de classificação de energia, por meio do selo PROCEL (Figura 1), é uma ótima maneira de comparar o uso de energia dos condicionadores de ar, mas você pode obter ainda mais informações verificando as saídas e entradas de capacidade. FIGURA 1 - Exemplo de selo PROCEL com eficiência "A". Fonte: PORQUE..., 2010, on-line. E-Book - Apostila 5 - 34 Ao comprar um ar-condicionado, é comum encontrar o selo PROCEL. No entanto, poucas pessoas sabem da real importância desse alerta e do programa de conscientização energética, que está se expandindo para outros tipos de produtos. PROCEL é a sigla para o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica, um projeto do Governo Federal que visa promover o uso consciente da energia elétrica. O selo PROCEL apresenta diversas informações importantes para o consumidor, inclusive, dados que podem até ser decisivos na hora da compra. Na parte superior, estão informações sobre a categoria do equipamento, o nome do fabricante, o modelo do dispositivo e a tensão de alimentação. Logo abaixo, o conhecido gráfico com informações relacionadas à eficiência energética do aparelho. O selo PROCEL também destaca o valor do consumo de energia em KWh/mês. Para alguns aparelhos, os consumidores encontrarão dados sobre o consumo de energia no modo de espera ou em espera (quando o aparelho está desligado, mas conectado). A certificação também destaca algumas especificações técnicas, dependendo do produto. No caso de refrigeradores, por exemplo, há detalhes sobre o volume do compartimento refrigerado, o freezer e a temperatura mínima do aparelho. Além disso, o selo traz a identificação de que o produto recebeu aprovação do INMETRO e atende aos requisitos de conformidade da categoria. Com isso, os ares-condicionados com esse selo estão aptos para venda. Clique nas sanfonas a seguir e confira algumas definições: Funcionamento Em relação ao funcionamento dos ares-condicionados, tem-se que os condicionadores de ar funcionam movendo o calor de dentro do ambiente para fora. Quando o ar está quente, a máquina solta ar frio de volta para o prédio. O ar frio é conduzido por tubos frios, chamados de bobina do evaporador. Funciona como uma geladeira, quando a água evapora da nossa pele, e como um ar-condicionado. E-Book - Apostila 6 - 34 Serpentina de evaporação A serpentina de evaporação contém refrigerante (ou uma mistura de refrigerante) que absorve o calor do ar, passando de um líquido para um gás. Este refrigerante aquecido é bombeado por meio de outra serpentina localizada na parte externa do edifício, onde esfria de volta à forma líquida. Bobina externa A bobina externa é denominada condensador, porque resfria o refrigerante de volta. Existe uma bomba, chamada compressor, que movimenta o líquido refrigerante entre as duas bobinas, além de alterar a pressão do líquido refrigerante para garantir que todo ele evapore e condense na bobina apropriada. Compressor O compressor é acionado por um motor, que, por sua vez, consome todaa energia necessária para funcionar. O sistema fornece três vezes mais resfriamento do que o compressor usado, em razão da mudança de estado do refrigerante de líquido para gás, permitindo que mais energia seja movida do que o próprio compressor (ÇENGEL; BOLES, 2013). Em relação à origem da unidade de medida dos ares-condicionados, que é em toneladas de refrigeração (TR), tem-se que, antes da invenção dos condicionadores de ar, grandes blocos de gelo eram armazenados para resfriar objetos, casas, etc. Depois que o ar-condicionado foi desenvolvido, sua capacidade foi medida com o termo tonelada. Hoje em dia, outras unidades são usadas como BTU/h, sendo que cada TR (tonelada de refrigeração) equivale a 12.000 BTU/h (ÇENGEL; BOLES, 2013). Ar-condicionado de janela E-Book - Apostila 7 - 34 Esse tipo de ar-condicionado costumava ser uma escolha muito comum para controlar a temperatura em uma pequena sala. Contém o compressor, o condensador, as serpentinas e o evaporador, tudo em uma única unidade. Os ares- condicionados de janela (Figura 2) são projetados para caberem na janela de uma sala ou apartamento. Assim, geralmente, não precisam de modificações domésticas significativas para instalação. As unidades de parede são muito semelhantes, exceto que precisam de um furo na parede para se encaixarem. FIGURA 1 - Exemplo de ar-condicionado tipo janela. Fonte: SPRINTER_LUCIO / PIXABAY. E-Book - Apostila 8 - 34 Condicionadores de ar de janela geralmente têm um baixo custo inicial. Para resfriar muitos ambientes, considere um sistema dividido ou duto, porque tendem a ser mais eficientes. Uma vantagem dos condicionadores de ar de janela é que podem ser levados, numa mudança. Isso os torna adequados para locatários ou para aqueles que estão pensando em se mudar em um futuro próximo. A maioria dos condicionadores de ar de janela funciona em ciclos que os envolve ligando para resfriar ou aquecer e, em seguida, desligando, assim que a temperatura desejada for atingida. Acionam novamente quando o ambiente começa a aquecer ou esfriar novamente. Entretanto, tendem a não ser muito eficientes em termos energéticos. Ar-condicionado portátil Condicionadores de ar portáteis (Figura 3) são relativamente fáceis de mover, mas não tanto quanto o nome indica. Basta pensar que é mais fácil mudar de casa, ao invés de carregar esse ar condicionado pela sua casa para atender necessidades diárias de resfriamento. Quando comparados a outras unidades, são definitivamente mais portáteis, porém, precisam ser instalados com um kit de janela. Esses sistemas funcionam absorvendo o ar quente, resfriando-o e retornando-o à sala. Os dois tipos principais são modelos de mangueira simples e dupla. E-Book - Apostila 9 - 34 FIGURA 1 - Exemplo de ar-condicionado portátil. Fonte: FARUK ATEŞ / FLICKR. O ar-condicionado portátil funciona extraindo ar quente, resfriando-o esse ar e retornando-o para a sala, enquanto ventila o ar quente para fora. Isso causa pressão negativa no recinto, levando mais ar quente do restante do ambiente e de fora. Por causa disso, os modelos de mangueira única são muito ineficientes. Alguns condicionadores de ar portáteis têm uma segunda mangueira, usada para extrair o ar do lado de fora. Isso reduz os problemas de pressão de ar negativa que vêm com modelos de duto único. Apesar disso, os modelos de mangueira dupla ainda tendem a ser menos eficientes do que outros tipos de condicionadores de ar. E-Book - Apostila 10 - 34 Condicionadores de ar portáteis tendem a ter custos iniciais relativamente baixos. No entanto, a longo prazo, é provável que custem mais em eletricidade do que outras opções. É recomendável que você procure outros modelos. A menos que se mova com frequência, tenha apenas um espaço muito pequeno para esfriar ou não planeje usá-lo com frequência. (Clique na imagem para interagir com o conteúdo) Ar-condicionado split: suspenso ou multicabeças Esses sistemas sem dutos são bastante comuns em casas modernas, chamados de sistemas split (Figura 4), porque consistem em duas unidades: uma mantida dentro do recinto, e outra, fora. Podem ser usados para resfriar ou aquecer áreas únicas, ou sistemas multizona podem ser instalados. Estes têm um compressor no exterior, com várias unidades interiores a condicionar o ar em vários cômodos. As unidades internas tendem a ser montadas no alto das paredes; por isso, é importante considerá-las ao planejar a decoração do seu espaço. Os sistemas de divisão de parede e divisão de várias cabeças tendem a ser menores do que os sistemas de dutos e são conectados por tubulação em vez de dutos grandes. Apesar disso, as unidades internas ainda são mais visíveis do que as aberturas dos sistemas sem dutos. E-Book - Apostila 11 - 34 Fonte da imagem: LIFEFORSTOCK / FREEPIK. Ar-condicionado dutado O ar-condicionado canalizado, também conhecido como central, pode ser o mais eficiente em muitas situações. Um sistema de dutos envolve um grande compressor na parte externa do edifício, uma unidade evaporativa interna e dutos que conduzem ar condicionado para vários cômodos, através de aberturas. Um sistema de dutos exigirá algumas modificações significativas no imóvel e tende a ter um alto custo inicial. FIGURA 1 - Exemplo de sistema de ar-condicionado dutado. Fonte: RITO_SUCCEED / FREEPIK. Os sistemas de divisão de parede e de várias cabeças têm um custo inicial relativamente alto em comparação com os dois tipos anteriores de condicionadores de ar, mas os custos não são tão altos quanto o ar- condicionado duto. Apesar do gasto inicial, tendem a ser mais eficientes do que as unidades de janela ou portáteis, o que os torna mais baratos a longo prazo. Um sistema de divisão de parede ou de várias cabeças exigirá pequenas modificações no imóvel, incluindo furos para a tubulação. Para obter o melhor do sistema, certifique-se de obter um profissional para instalar um minisplit. E-Book - Apostila 12 - 34 Esses sistemas são ótimos para controlar a temperatura de um ambiente por inteiro, e, muitas vezes, o custo para instalar e executar pode ser mais baixo do que vários sistemas minisplit e unidades de janela. Enquanto exigem um grande compressor do lado de fora, são quase invisíveis por dentro, exceto pelas aberturas e controles. O ar-condicionado dutado é o mais eficiente de todos, mas não é recomendado para pessoas que querem apenas aquecer ou resfriar um único cômodo. Cada condicionador é adequado para diferentes situações. Se você deseja comprar um ar-condicionado, é melhor saber quais são suas necessidades e os recursos você deseja. Descubra qual seria a melhor para sua situação. Referências normativas Existem diversas normas que regem os princípios de instalação de ar- condicionados e sistemas de refrigeração. Uma referência no Brasil é a Norma ABNT NBR 16.401/2008. Lançada em 2008, essa norma é fundamentada nos padrões American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), especificamente na norma 62.1–2004. Essa é a mais atual publicação brasileira sobre o tema, elaborada pelo CB-55 da ABNT com forte participação da Associação Brasileira de Refrigeração, Ar-condicionado, Ventilação e Aquecimento (ABRAVA) (ALFREDO, 2011). As principais partes dessa norma são divididas em três: (Passe o mouse para visualizar o conteúdo) Primeira parte: Instalações de Ar-condicionado – Sistemas Centrais e Unitários – Parte um – Projetos das Instalações. Segunda parte: Instalações de Ar-Condicionado – Sistemas Centrais e Unitários – Partedois – Parâmetros de Conforto Térmico. Terceira parte: Instalações de Ar-condicionado – Sistemas Centrais e Unitários – Parte três – Qualidade do Ar Interior. E-Book - Apostila 13 - 34 A primeira parte da norma é constituída de termos e definições que serão utilizados na área de climatização e apresenta um tópico reservado para documentação do projeto, com as condições climáticas e de relação térmica do projeto, além de definir o método de cálculo da carga térmica, consolidando critérios de projeto do sistema e padrão de seleção de equipamentos principais. Essa seção também aborda projetos de difusão de ar, além do de distribuição de ar, incluindo a reprodução autorizada da Sheet Metal and Air Conditioning Contractors' National Association (SMACNA), a respeito do modo de construção de redes de dutos metálicos. A norma possui um item específico sobre instalações de água gelada, água quente e condensada, incluindo um item sobre tubulações de refrigeração, instalações elétricas, controles e automação e testes. A seção também fornece uma série de tabelas primordiais a respeito de fontes internas de calor e umidade no Apêndice "C" (ALFREDO, 2011). A segunda parte da norma introduz termos e conceitos intrínsecos ao campo do conforto térmico, como assimetria de temperatura radiante, metabolismo, parâmetros ambientais, isolamento de roupas, temperaturas do ar, de operação e radiantes média e plana, turbulência, velocidade e zona de ocupação. Os fatores que influenciam o conforto térmico são discutidos no terceiro item da norma e incluem os conceitos de "Clo", a resistência térmica média de troca de calor entre o corpo e o ambiente, e de "Met", energia térmica de uma pessoa, quanto à taxa metabólica (ALFREDO, 2011). No quinto item, a norma institui o conceito de temperatura de maneira distinta da antiga norma ABNT NBR 6401/1980, ou seja, embora a norma em sua tabela 1 (condições internas para verão) propusesse uma temperatura máxima e recomendada para cada tipo de ambiente, a nova norma propõe uma faixa de temperatura de verão de 0,5 "clo" para roupas típicas, e outra de inverno, de 0,9 "clo", sem referência ao tipo de ambiente. Em projetos que tratam de outras condições operacionais, podem ser previstas velocidades do ar mais altas, níveis mais altos de atividade e outros tipos de vestimentas. Com base na norma ASHRAE 62.1-2004 (Ventilação para qualidade do ar interior aceitável), essa terceira parte da norma é a mais recente dessa publicação e promoveu uma revolução no mercado. Em projetos relacionados à ventilação, estão envolvidos a qualidade do ar interno, fluxo de ar externo, fluxo efetivo, fluxo da zona de ventilação e fluxo de ar externo fornecido pelo sistema (ALFREDO, 2011). E-Book - Apostila 14 - 34 Agora, não é recomendado determinar o fluxo fixo com base no número de pessoas, mas é preciso considerar o número de pessoas, tipo de ocupação, zona climática, nível ocupacional e eficiência da distribuição do ar na região. No que diz respeito à filtragem, abordada no sexto item, as alterações introduzidas são muito significativas e controversas em razão de mudanças nos critérios de classificação de filtros amplamente divulgados no mercado e à adoção da norma EN 779 (2002). Além de tudo, o que está estabelecido na norma converge com o que a ANVISA determinou e o que os fabricantes de máquinas estão aptos a oferecerem ao mercado. O item 7 da norma aborda requisitos de projeto e desempenho relacionados à qualidade do ar e os locais de entrada de ar externo, como projetar casas de máquinas, instalar aparelhos elétricos em tetos e forros, ventiladores, umidificadores, dutos de ar, terminais de ar e atenuadores de ruído. No último item dessa parte da norma, encontram-se os requisitos de manutenção relacionados à qualidade do ar, seguido pelos Anexos A (Questionário para avaliação), B (Poluentes químicos do ambiente interior), C (CO2 e qualidade do ar interior), de modo a mostrar um estudo minuciosos do aspecto da qualidade do ar interno, e D (Exemplo de cálculo de fluxo de ar externo), que fornece um exemplo usual de como calcular o fluxo de ar externo. Parâmetros de conforto e instrumentação Um proprietário de uma empresa precisa verificar e se certificar de que seus funcionários estão confortáveis ou felizes, para poderem render melhor na função. Em geral, praticamente ninguém quer ir a uma loja que não é coberta pelo resfriamento do ar-condicionado, principalmente no verão. Os clientes não se sentirão confortáveis em um escritório (seja de advocacia, engenharia, contabilidade ou de área de saúde) se não tiver ar-condicionado. No verão, uma empresa com ar-condicionado é um grande atrativo para os clientes que caminham pela rua. Todos esses exemplos citados abordam o conforto térmico. O principal requisito em relação ao clima interno em um ambiente é que a temperatura ambiente deve estar em um nível confortável, independentemente das condições climáticas externas. Além disso, o ar interior deve ser aceitável, as condições de iluminação e acústica devem ser boas, etc. (ALFREDO, 2011). E-Book - Apostila 15 - 34 O conforto térmico pode ser definido como uma resposta subjetiva, ou estado de espírito, quando uma pessoa expressa satisfação com o ambiente ao seu redor. O ambiente deve proporcionar luz, ar e conforto térmico. A acústica e a higiene adequadas também são importantes para o conforto físico. Embora possa ser parcialmente influenciado por uma variedade de fatores contextuais e culturais, a sensação de conforto térmico de uma pessoa é principalmente resultado da troca de calor do corpo com o ambiente. Isso é influenciado por quatro parâmetros que constituem o ambiente térmico (temperaturas do ar e radiante, umidade e velocidade do ar) e dois parâmetros pessoais (vestuário e nível de atividade, ou taxa metabólica). Para compreender melhor conforto térmico, conheça, na dica a seguir, conceitos relativos a como atingir o conforto térmico. DICA Para aprofundar seus conhecimentos, convidamos- lhe a ler o Capítulo 4 (páginas 106 e 111), do livro "Edifício ambiental" que irá auxiliá-lo a compreender de forma mais detalhada as condições para atingir o conforto térmico. Copie o link a seguir em seu navegador e confira a leitura das páginas 106 a 111: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicaca o/38861/pdf/0? code=X9nHg5JGRLZxopbQfbaxUbY6sSiNYwgczgxO ph9oO9Gh9swPqNh4E24A4FAW74Kek7zaDhX3yc4P Pj+NCIrpgg==https://plataforma.bvirtual.com.br/Le itor/Publicacao/176461/pdf/ https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/176461/pdf/0?code=PqoU40OotOZeJiA5kOIJ+W9S9XCqpOgZAhQZ80sOT7QPPI+Rmv+F8CtNkeyg5oVq7WrMA0ocEdtDeE1dYk6ifQ== E-Book - Apostila 16 - 34 O objetivo básico de um sistema de ar-condicionado é fornecer condições térmicas internas que a maioria dos ocupantes considere aceitáveis. Ocasionalmente, isso pode simplesmente exigir que o ar seja movido a uma velocidade adequada para aumentar o resfriamento convectivo e a evaporação da pele. Muito mais comumente, no entanto, proporcionar conforto aos ocupantes exigirá que um sistema de ar-condicionado adicione ou remova calor dos espaços do edifício. Além disso, normalmente é necessário remover a umidade dos espaços durante o verão; às vezes, a umidade precisará ser adicionada durante o inverno. As funções de controle de calor e umidade dos sistemas de ar-condicionado fornecem a base para os principais componentes do sistema. As funções adicionais de circulação de ar e controle de qualidade do ar estabelecem outrosrequisitos de componentes. Em situações de construção específicas, funções suplementares, como controlar a fumaça de incêndios ou fornecer ruído de fundo para privacidade acústica, podem ser impostas a um sistema refrigerante, juntamente a uma potencial necessidade de componentes adicionais. Para explicar como as interações térmicas afetam o conforto humano, primeiramente, é necessário definir calor e temperatura. No vídeo a seguir, falaremos mais sobre essa temática. Vamos lá? Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo E-Book - Apostila 17 - 34 Com base no que você acabou de assistir, as fundamentações discutidas na unidade fazem uma correlação melhor com o que até então havia sido apresentado? Pense sobre isso. Predição do conforto térmico Duas condições devem ser cumpridas para manter o conforto térmico. Uma é que a combinação real das temperaturas da pele e a central do corpo proporcionam uma sensação de neutralidade térmica. A segunda é o cumprimento do balanço energético: o calor produzido pelo metabolismo deve ser igual à quantidade de calor perdida do corpo. O excesso de calor corporal precisa ser continuamente dissipado para manter o conforto físico. Matematicamente, a relação entre a produção de calor corporal e todos os seus outros ganhos e perdas de calor é: ç ã Onde: S = Taxa de armazenamento de energia no corpo; Qpele = Taxa de perda de energia através da pele; Qrespiração = Taxa de perda de energia através da respiração; W = Taxa de trabalho mecânico executado pelo corpo; M = Taxa metabólica. E-Book - Apostila 18 - 34 O corpo sempre produz calor. Desse modo, a taxa metabólica (M) é sempre positiva. Se as condições ambientais são tais que a perda combinada de calor é menor que a taxa de produção de calor corporal, o excesso deve ser armazenado nos tecidos do corpo. Mas o armazenamento de calor corporal (S) é sempre pequeno, porque tem uma capacidade térmica muito limitada. Portanto, quando a temperatura interior fica mais quente, o corpo reage para corrigir a situação, aumentando o fluxo sanguíneo para a superfície da pele e a transpiração. Como resultado, a perda de calor corporal é aumentada, mantendo assim a temperatura desejada. O tremor ocorre quando a perda de calor é maior que a produção. O Clo é uma medida de resistência térmica e inclui o isolamento fornecido por qualquer camada de ar preso entre a pele e a roupa e o valor de isolamento da própria roupa. Uma unidade clo manterá um homem sedentário a 1 met indefinidamente confortável em um ambiente de 21 °C, 50% UR e 0,01 m/s de movimento do ar. Alguns exemplos de valores de Clo são: camisa leve de manga curta = 0,14, calça leve = 0,26, chapéu e sobretudo = 2. Qualidade do ar A qualidade do ar interno, ou qualidade do ambiente interno, descreve como o ar em edifícios e estruturas afeta a saúde, o conforto e a capacidade de trabalho das pessoas. A qualidade do ar interno pode incluir temperatura, umidade e ventilação, bem como exposição a mofo e produtos químicos. Boa qualidade do ar interno significa temperatura e umidade confortáveis, ampla ventilação e controle de poluentes. Altas concentrações de poluentes podem permanecer no ar por longos períodos. Portanto, padrões rígidos de construção e fabricação podem reduzir significativamente o risco de exposição interna a poluentes. Os sistemas de climatização desempenham um papel vital para manter as pessoas saudáveis e confortáveis, pois a má ventilação pode agravar o problema, impedindo a circulação de ar. O conforto térmico também depende da roupa e do nível de atividade de uma pessoa. A quantidade de roupas é medida em relação a uma quantidade padrão aproximadamente equivalente a um terno, camisa e roupas íntimas típicas. O nível de atividade é comparado a estar sentado em silêncio, como em uma sala de aula. O isolamento de roupas é descrito em unidades de Clo. E-Book - Apostila 19 - 34 REFLITA A importância da qualidade do ar não pode ser subestimada, de modo a não afetar negativamente a saúde dos ocupantes do edifício. Por exemplo, um ambiente escolar com má circulação de ar pode aumentar a taxa de asma nos alunos, sendo isso, em alguma medida, atribuído à má qualidade do ar interno. Algumas fontes, como materiais de construção, emitem poluentes continuamente, enquanto outras, como materiais de limpeza, liberam-nos apenas ocasionalmente. Fonte: Elaboração do autor, 2022. E-Book - Apostila 20 - 34 Se houver falta de circulação de ar, os poluentes podem se acumular em níveis que podem ser prejudiciais à saúde e ao conforto das pessoas. Os modernos sistemas de climatização são projetados para ventilar efetivamente os edifícios e minimizar as fontes de poluição interna. A consciência dos impactos nocivos da qualidade inadequada do ar interno continua a impulsionar o projeto do sistema de aquecimento e ar-condicionado. As tecnologias de purificação do ar incluem filtros de ar e de fase gasosa, limpadores UVGI e PCO e geradores de ozônio. No entanto, o gerenciamento da circulação de ar interno varia muito, dependendo da configuração. É preciso um protocolo de ventilação e filtragem diferente para sistemas HVAC instalados em locais de produção industrial, como minas de carvão ou fábricas e para instalações de assistência médica, como casas de repouso e centros cirúrgicos. Além disso, determinadas condições climáticas podem limitar drasticamente a quantidade de ar externo que entra no edifício, exigindo sistemas de ventilação mais complexos. Os sistemas HVAC, apenas, também podem ser uma fonte de poluição do ar interior. A operação e manutenção inadequadas são uma das causas mais comuns da má qualidade do ar interno, pois esses sistemas impactam consideravelmente a distribuição e remoção de poluentes. Se os sistemas HVAC não forem mantidos adequadamente, os filtros de ar de ventilação podem ficar saturados, causando a proliferação microbiana, que também pode ser resultado de água estagnada nas bandejas de drenagem ou umidade excessiva nos dutos de ar e nas serpentinas de resfriamento. Portanto, a manutenção regular do HVAC é extremamente importante. Para compreender melhor ventilação, conheça, na dica a seguir, conceitos relativos ao ar e à ventilação. E-Book - Apostila 21 - 34 DICA Para aprofundar seus conhecimentos, convidamos você a ler o Capítulo 1 (páginas 1 a 10), do livro "Ventilação", que auxiliará a compreender detalhadamente os conceitos sobre o ar e ventilação. Para conferir a leitura, acesse a biblioteca virtual, pelo link: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicaca o/176487/pdf/0? code=Awu09c0n8o4wUlbR+gGDNwhvOSXjOmuV1Y Z3O0f/qIXPtGAQ1w6jqF/5va5jQmcGw70m3Jo6rq1IT 4N+xFPZNQ== https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/176487/pdf/0?code=Awu09c0n8o4wUlbR+gGDNwhvOSXjOmuV1YZ3O0f/qIXPtGAQ1w6jqF/5va5jQmcGw70m3Jo6rq1IT4N+xFPZNQ== E-Book - Apostila 22 - 34 É importante ressaltar que os ar-condicionados não podem e não purificam o ar. Embora haja o filtro localizado próximo ao duto de retorno ou manipulador de ar, que filtra poeira, pólen e outros alérgenos, é um equívoco supor que o filtro faz parte do próprio ar-condicionado. Os filtros de ar integram todo o sistema HVAC; os com classificação Valores Mínimos de Relatório de Eficiência (MERV) mais alta conseguem filtrar partículas mais finas, em comparação com classificações MERV mais baixas. Sim, a escolha do filtro de ar é importante, mas a própria unidade de condensação não limpa o ar interno. Os ou MERVs relatam a capacidadede um filtro de capturar partículas maiores, entre 0,3 e 10 mícrons (µm). Esse valor é útil para comparar o desempenho de diferentes filtros. A classificação é derivada de um método de teste desenvolvido pela Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e ar- condicionado (ASHRAE). Quanto maior a classificação MERV (Tabela 1), melhor o filtro atua para prender tipos específicos de partículas. E-Book - Apostila 23 - 34 Eficiência Arraste Típico contaminante Aplicações n/a n/a <=0,3µm diâmetro Salas limpas n/a n/a Vírus Materiais radioativos n/a n/a Sal do mar Indústrias farmacêuticas n/a n/a Fumaça de combustão Centros cirúrgicos n/a n/a 0,3µm a 1,0µm Hospitais >95% n/a Todas bactérias Cirurgias gerais 90 a 95% >98% Fumaça de cigarro Salas de fumantes 80 a 90% >98% Óleo de cozinha/tinta Prédios comerciais (superior) 70 a 75% >95% 1,0µm a 3,0µm Residências (superior) 60 a 65% >95% Legionella Prédios comerciais (bom) 50 a 55% >95% Pós de chumbo/carvão Laboratórios de hospital 40 a 45% >90% Emissões de carros 30 a 35% >90% 3,0µm a 10,0µm Prédios comerciais 25 a 30% >90% Mofos Residências (bom) <20% >85 a 90% Esporos Lugares industriais <20% >80 a 85% Leite em pó/cimento Cabine de pinturas <20% >75 a 80% >10,0µm Mínima filtração <20% >70 a 75% Pólen/musgo- espanhol Residências <20% >65 a 70% Pós de spray de tinta Ar-condicionado de janelas <20% 65% Pós de lixa TABELA 1 - Classificação de filtros usando o MERV. E-Book - Apostila 24 - 34 Fonte: ASHRAE, 2020 [Adaptada]. Todos os filtros de ar requerem limpeza periódica e substituição do filtro para funcionar corretamente. A tabela 1 mostra a classificação MERV para diferentes aplicações, desde salas limpas a residências. No caso de aplicações em salas cirúrgicas a eficiência de retenção de partículas é acima de 95%, por ser um ambiente em que qualquer contaminação pode agravar o quadro clínico de um paciente. Qualidade do ar interno: poluentes internos Existem diversos poluentes internos que podem ser encontrados em um recinto. No vídeo a seguir, conheceremos os principais poluentes internos encontrados. Vamos lá? Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo Portanto, ventilar sua casa garante que o ar limpo do exterior seja conduzido para o interior, substituir o ar viciado interno. A ventilação natural é feita abrindo as janelas e portas para que a corrente de ar entre. Se isso não for possível, obtenha um equipamento de ventilação mecânica, como sistema de exaustor. Dessa forma, o ar viciado é removido, e o ar condicionado fresco é introduzido. SAIBA MAIS Outro equipamento utilizado para manter a qualidade do ar são os umidificadores, usados para manter uma umidade confortável na sala durante o inverno. Ter uma umidade relativa de 40% a 60% é confortável para nossos corpos humanos. Os desumidificadores são usados para remover a umidade do ar e é o oposto dos umidificadores e são necessários se o recinto estiver úmido, o que a torna um bom lugar para a proliferação de fungos. Obter um bom desumidificador, que retenha uma umidade relativa de cerca de 50%, é recomendável. Ligar o ar- condicionado durante o verão geralmente desumidificará o local. E-Book - Apostila 25 - 34 Para saber mais sobre o assunto, acesse o link a seguir. https://blog.kalunga.com.br/por-que-o-umidificador-de-ambiente-e-ideal- para-dias-secos/?pcID=18&gclid=Cj0KCQjw8O- VBhCpARIsACMvVLNEfjg9ZpohU2TrRf7_OMeyy2uAgQpZc9CkOVCC1D_s6pG Sts1jTlkaAig5EALw_wcB Considerações finais Nesta unidade, você teve a oportunidade de: Compreender o que é Ar Condicionado e os Conceitos Iniciais Reconhecer Parâmetros de Conforto Térmico Compreender a Qualidade do Ar O ar-condicionado é um equipamento essencial para controlar a umidade, ventilação e temperatura em um recinto. Vimos que existem inúmeros benefícios em utilizá-lo. Um grande benefício é o aumento da produtividade de funcionários, pois um ambiente refrigerado diminui o nível de estresse dos trabalhadores, aumentando a eficiência de trabalho. Aprendemos, neste material, os conceitos iniciais necessários para compreender o ar-condicionado e seus princípios. Estudamos também os principais tipos de sistema, de modo a analisar as vantagens. Uma visão sistêmica, pela interpretação referências normativas que se aplicam aos ares-condicionados também foi desenvolvida. Conhecemos também os parâmetros de conforto térmico, abordando aspectos relevantes das propriedades para a obtenção do conforto térmico necessário em um dado ambiente. Por fim, estudamos os principais meios para obter a qualidade do ar, além dos principais tipos de poluentes internos. https://blog.kalunga.com.br/por-que-o-umidificador-de-ambiente-e-ideal-para-dias-secos/?pcID=18&gclid=Cj0KCQjw8O-VBhCpARIsACMvVLNEfjg9ZpohU2TrRf7_OMeyy2uAgQpZc9CkOVCC1D_s6pGSts1jTlkaAig5EALw_wcB E-Book - Apostila 26 - 34 Agora que finalizamos este conteúdo, vamos testar seus conhecimentos com o quiz a seguir. QUIZ O aparelho de ar-condicionado é integrante de um imóvel e ocupa uma grande parte do orçamento de eletrodomésticos essenciais. Fazer a escolha correta é crucial, pois a refrigeração, o conforto e o consumo de energia dependem diretamente disso. Diante do exposto, assinale a alternativa correta, que indica o tipo de ar-condicionado que apresenta duas unidades: uma mantida dentro, e outra fora, fora do imóvel. Ar-condicionado split.a E-Book - Apostila 27 - 34 Resposta Correta: O ar-condicionado split possui, em seu aspecto construtivo, uma unidade interna e outra externa ao recinto. Resposta Incorreta: Os ares-condicionados janela, portátil, dutado e subterrâneo não apresentam uma unidade interna e outra externa ao recinto. Resposta Incorreta: Os ares-condicionados janela, portátil, dutado e subterrâneo não apresentam uma unidade interna e outra externa ao recinto. Resposta Incorreta: Os ares-condicionados janela, portátil, dutado e subterrâneo não apresentam uma unidade interna e outra externa ao recinto. Ar-condicionado janela.b Ar-condicionado portátil.c Ar-condicionado dutado.d E-Book - Apostila 28 - 34 Resposta Incorreta: Os ares-condicionados janela, portátil, dutado e subterrâneo não apresentam uma unidade interna e outra externa ao recinto. Atualmente, os ares-condicionados estão dentre os aparelhos elétricos mais comuns, não apenas em residências, mas também em ambientes de trabalho, como escritórios, algumas indústrias e hospitais. Considerando o conteúdo estudado, analise as afirmativas a seguir: I. O objetivo básico de um sistema de ar- condicionado é fornecer condições térmicas externas que a maioria dos ocupantes considere aceitáveis. II. Um sistema de dutos envolve um grande compressor na área externa do edifício, uma unidade evaporativa interna e dutos que levam ar condicionado para outros cômodos, por aberturas. A-condicionado subterrâneo.e E-Book - Apostila 29 - 34 III. Um sistema de dutos não exige modificações significativas no ambiente em que se encontra e tende a ter um baixo custo inicial. IV. Os protocolos de ventilação e filtragem para os sistemas HVAC instalados em locais de produção industrial ou hospitais são iguais. É correto o que se afirma em: Resposta Incorreta: I. Incorreta, pois a função principal de um sistema de ar-condicionado é fornecer condições térmicas internas, e não externas. III. Incorreta, pois um sistema de dutos fará com que o ambiente de instalação tenha grandes modificações, acarretando um alto custo inicial. IV. Incorreta, pois o protocolo de ventilação e filtragem é diferente, dependendo da aplicação do sistema e do local e a ser instalado. Resposta Incorreta: I. Incorreta, pois a função principal de um sistema de ar-condicionado é fornecer condições térmicasinternas, e não externas. III. Incorreta, pois um sistema de dutos fará com que o ambiente de instalação tenha grandes modificações, acarretando um alto custo inicial. IV. Incorreta, pois o protocolo de ventilação e filtragem é diferente, dependendo da aplicação do sistema e do local e a ser instalado. I e III, apenas.a II e III, apenas.b E-Book - Apostila 30 - 34 Resposta Incorreta: I. Incorreta, pois a função principal de um sistema de ar-condicionado é fornecer condições térmicas internas, e não externas. III. Incorreta, pois um sistema de dutos fará com que o ambiente de instalação tenha grandes modificações, acarretando um alto custo inicial. IV. Incorreta, pois o protocolo de ventilação e filtragem é diferente, dependendo da aplicação do sistema e do local e a ser instalado. Resposta Incorreta: I. Incorreta, pois a função principal de um sistema de ar-condicionado é fornecer condições térmicas internas, e não externas. III. Incorreta, pois um sistema de dutos fará com que o ambiente de instalação tenha grandes modificações, acarretando um alto custo inicial. IV. Incorreta, pois o protocolo de ventilação e filtragem é diferente, dependendo da aplicação do sistema e do local e a ser instalado. III, apenas.c I, apenas.d II, apenas.e E-Book - Apostila 31 - 34 Resposta Correta: II. Correta, pois, no ar-condicionado por sistema de dutos, há um compressor no exterior de um edifício, uma unidade evaporativa interna e dutos, com a função de levar o ar condicionado para vários locais no recinto. Existem diversas normas que regem os princípios de instalação de ares- condicionados e sistemas de refrigeração. Uma referência no Brasil é a Norma ABNT NBR 16.401/2008. Lançada em 2008, essa norma é fundamentada nos padrões ASHRAE. Em relação à segunda parte da norma, assinale a alternativa correta, que representa o conceito de "clo". Energia térmica de uma pessoa, quanto à taxa metabólica.a E-Book - Apostila 32 - 34 Resposta Incorreta: A unidade "clo" não possui relação com a energia térmica voltada para o metabolismo nem absorção térmica e, sim, de resistência térmica, e não é voltada para o metabolismo. Resposta Correta: A unidade "clo" (CLOthing) é a unidade de isolamento térmico entre um corpo e um dado recinto. Resposta Incorreta: A unidade "clo" não possui relação com a energia térmica voltada para o metabolismo nem absorção térmica e, sim, de resistência térmica, e não é voltada para o metabolismo. Resistência térmica média de troca de calor entre o corpo e o ambiente.b Absorção térmica média de calor entre o corpo e o ambiente.c Energia elétrica de uma pessoa quanto à taxa metabólica.d E-Book - Apostila 33 - 34 Resposta Incorreta: A unidade "clo" não possui relação com a energia térmica voltada para o metabolismo nem absorção térmica e, sim, de resistência térmica, e não é voltada para o metabolismo. Resposta Incorreta: A unidade "clo" não possui relação com a energia térmica voltada para o metabolismo nem absorção térmica e, sim, de resistência térmica, e não é voltada para o metabolismo. Referências ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16.401: instalações de ar-condicionado: sistemas centrais e unitários: parte 1 (projetos das instalações), parte 2 (parâmetros de conforto térmico) e parte 3 (qualidade do ar interior). Rio de Janeiro: ABNT, 2008. ALFREDO, J. C. Análise crítica da Norma Brasileira ABNT NBR 16401-1 (Instalações de ar-condicionado - Sistemas Centrais e Unitários parte 1 - Projeto das Instalações), 16401-2 (Parâmetros de Conforto Térmico) e 16401-3 (Qualidade do Ar Interior). Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2011. https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS- 8S7HZZ/1/disserta__o__31_out_2011_pdf__jos__carlos___revisada___vers_o_para__i mpress_o.pdf. Acesso em: 30 ago. 2022. Absorção elétrica média de calor entre o corpo e o ambiente.e https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-8S7HZZ/1/disserta__o__31_out_2011_pdf__jos__carlos___revisada___vers_o_para__impress_o.pdf E-Book - Apostila 34 - 34 ASHRAE. Ashrae Handbook 2020: heating, ventilating, and air-conditioning systems and equipment. Inch-pound edition. [S. l.]: American Society of Heating, 2020. ISBN 1947192523. ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. 1 recurso on-line. ISBN 9788580552010. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788580552010. Acesso em: 30 ago. 2022. COSTA, E. C. Refrigeração. São Paulo: Edgard Blucher, 2002. COSTA, E. C. da. Ventilação. São Paulo: Blucher, 2005. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/176487/pdf/0? code=Awu09c0n8o4wUlbR+gGDNwhvOSXjOmuV1YZ3O0f/qIXPtGAQ1w6jqF/5va5jQ mcGw70m3Jo6rq1IT4N+xFPZNQ==. Acesso em: 30 ago. 2022. DOSSAT, R. J. Princípios de refrigeração. São Paulo: Hemus, 1980. GONÇALVES, J. C. S.; BODE, K. (ed.). Edifício ambiental. São Paulo: Oficina de Textos, 2015. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/38861/pdf/0? code=X9nHg5JGRLZxopbQfbaxUbY6sSiNYwgczgxOph9oO9Gh9swPqNh4E24A4FAW7 4Kek7zaDhX3yc4PPj+NCIrpgg==https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicac ao/176461/pdf/. Acesso em: 30 ago. 2022. NUNES, E. Dicas para economizar usando o ar-condicionado. Climatização Lumertz, jun. 2017. Disponível em: https://climatizacaolumertz.wordpress.com/2017/06/01/dicas-para-economizar- usando-o-ar-condicionado/. Acesso em: 30 ago. 2022. POR QUE comprar um ar-condicionado com Selo PROCEL? Web ar-condicionado, ago. 2010. Disponível em: https://www.webarcondicionado.com.br/por-que- comprar-um-aparelho-com-selo-procel. Acesso em: 30 ago. 2022. POR QUE o umidificador de ambiente é ideal para dias secos? Kalunga Blog, set. 2021. Disponível em: https://blog.kalunga.com.br/por-que-o-umidificador-de- ambiente-e-ideal-para-dias-secos/?pcID=18&gclid=Cj0KCQjw8O- VBhCpARIsACMvVLNEfjg9ZpohU2TrRf7_OMeyy2uAgQpZc9CkOVCC1D_s6pGSts1jTlk aAig5EALw_wcB. Acesso em: 30 ago. 2022. https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788580552010
Compartilhar