PROJETO FINAL DE CLIMATIZAÇÃO POR LUCAS ROMIERA SALATI

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UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL 
ENGENHARIA MECÃNICA 
CLIMATIZAÇÃO E REFRIGERAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROJETO FINAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lucas Romeira Salati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Canoas, dezembro de 2020 
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SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 2 
2. CONSIDERAÇÕES INICIAIS ............................................................................ 3 
2.1. Condições Externas e Internas .............................................................. 4 
2.2. Dados do Ambiente ................................................................................ 4 
3. CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA .................................................................... 5 
3.1. Carga térmica devido ás Fontes de Calor .............................................. 5 
3.2. Carga térmica devido à Vazão de ar Exterior ......................................... 6 
3.3. Carga térmica devido à diferença de Temperaturas ............................... 7 
3.4. Carga térmica Total ................................................................................ 7 
4. MEMORIAL DESCRITIVO ................................................................................ 8 
4.1. Equipamentos ........................................................................................ 8 
4.2. Qualidade do Ar ..................................................................................... 9 
4.3. Isolamento ........................................................................................... 10 
5. ANEXO ........................................................................................................... 11
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1. INTRODUÇÃO 
 
 
Este presente trabalho apresenta o projeto de estudo de climatização da 
Cervejaria e Pub Toca do Malte, na cidade de Guaíba, no Rio Grande do Sul. 
A Toca do Malte mudou-se de endereço em setembro deste ano e em conversa com o 
dono Francis, foi solicitado executar o trabalho conforme as instalações existentes no prédio 
alugado. 
Endereço: Avenida Nestor de Moura Jardim, 1531 – Guaíba, RS, Brasil. 
O objetivo ideal é obter nível A de eficiência segundo os Requisitos Técnicos da 
Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços 
e Públicos (RTC). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. CONSIDERAÇÕES INICIAIS 
 
 
Os dados para realização do trabalho foram obtidos segundo a tabela ASHRAE 
de 2013. Apesar da falta de informações da cidade de Guaíba, foram utilizados 
dados de Porto Alegre, devido à semelhança climática entre as cidades. Foi 
considerado como critério de frequência de ocorrência de 1% e 99% (projetos 
comerciais e residenciais), conforme Figura 1. 
Além disso, a Toca do Malte possui capacidade máxima de 692 espectadores, 
20 funcionários e 10 músicos, totalizando 722 pessoas e funcionará nos turnos 
vespertino e noturno. Serão utilizadas lâmpadas fluorescentes compactas para 
iluminação do ambiente, e são previstos como equipamentos: 2 computadores com 
monitores médios, 2 impressoras a laser de mesa pequena, além de aparelhos de 
som e iluminação de palco. 
 
 
Figura 1. Dados climáticos de Porto Alegre. ASHRAE 2013. 
 
A parede da Toca do Malte está sendo considerada com bloco cerâmico, 
gesso interno, argamassa externa e pintura conforme ilustra a Figura 2. 
Para a cobertura, será simulado telha cerâmica com laje pré-moldada e EPS, 
conforme Figura 3. 
Os dados foram obtidos no Catálogo de propriedades térmicas de paredes e 
coberturas da Universidade Federal de Santa Catarina conforme pesquisa feita. 
 
 
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Figuras 2 e 3. Dados da parede e telhado da Toca do Malte. 
 
 
2.1. Condições Externas e Internas 
 
 
Cidade: Guaíba – RS 
 
 
 Altitude: 1m; 
 Pressão Atmosférica: 101.325kPa. 
 
 
Dados - GUAÍBA / RS 
 Condições Externas Condições Internas 
Verão 
TBS 33 25 
TBU 25,6 
Umidade Absoluta 0,0178 0,0083 
Umidade Relativa 40 
Inverno 
TBS 5,8 21 
TBU 
Umidade Absoluta 0 0,0062 
Umidade Relativa 40 
Tabela 1. Dados climáticos. 
 
 
2.2. Dados do Ambiente 
 
 
 
 Área: 692m² 
 Comprimento: 18.6m 
 Largura: 37.2m 
 Altura: 5m 
Obs. Não há fumódromo. 
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3. CÁLCULOS CARGA TÉRMICA 
 
 
O cálculo das cargas térmicas é fator determinante para escolha do equipamento 
adequado para instalação. Tem como objetivo estimar a capacidade de todos os 
componentes do sistema. Para isto, tendo como referência a norma ABNT NBR 16401- 
1:2008 que diz respeito à instalações de ar condicionados, foram calculados as cargas 
térmicas referentes às fontes de calor devido aos equipamentos, devido às pessoas, 
devido à vazão de ar exterior e devido à diferença de temperatura. 
As cargas térmicas são calculadas a partir das considerações iniciais, divididas em 
verão e inverno, calor latente e sensível. Para a escolha mais adequada do equipamento 
de climatização, são consideradas situações extremas para verão e inverno, ou seja, 
piores condições de inverno e piores condições de verão. 
 
 
3.1. Carga Térmica devido às Fontes de Calor 
 
 
 Equipamentos: 
Para o cálculo das fontes de calor devido aos equipamentos, deve-se 
saber quais e quantos equipamentos estarão em funcionamento durante o 
evento. Dessa forma, com o auxílio de tabelas com valores estimados de 
potência de cada equipamento, tem-se a carga térmica (apenas calor sensível). 
(Tabela 2). 
 
 
 Pessoas: 
Já para o cálculo de fonte de calor das pessoas, deve-se saber o número 
de pessoas que estarão presentes no ambiente, assim como o tipo ou conjunto 
de atividades exercidas por elas (utilizando tabelas com estimativas). Vale 
lembrar que a carga devido às pessoas gera calor sensível e latente, isto porque 
o corpo humano elimina calor por convecção, radiação, respiração e 
transpiração. (Tabela 2). 
 
Carga térmica - Fontes de Calor 
Equipamentos Nº Qs Total (W) Ql Total (W) 
Lâmpada Fluorescente Compacta 140 4200 0 
Computador com monitores médio 2 270 0 
Aparelho de som e iluminação do palco 1 4000 0 
Impressora à laser pequena de mesa 2 260 0 
Pessoas 
Paradas 138 10380 7612 
Em movimento 208 15570 11418 
Dançando 346 38060 64010 
Qc total 72740 83040 
Tabela 2. Carga Térmica – Fontes de Calor. 
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3.2. Carga Térmica devido à Vazão de ar exterior 
 
 
Para o cálculo de carga térmica, primeiramente deve-se calcular a vazão de 
ar externa, para isto devem ser conhecidos o número máximo de pessoas (Pz), 
a área útil ocupada pelas pessoas (Az), a vazão por pessoa e vazão por área útil 
(Fp e Fa respectivamente) com o uso de tabelas estimadas. Conforme a 
equação: 
 
 
 
 
 
A partir da vazão de ar exterior, utilizamos o método proposto por Stoecker 
e Jones. Os valores encontrados são mostrados na Tabela 3, eles revelam que 
a carga no inverno tem valor negativo, isso pois a temperatura interna é maior 
que a externa. Além disso, o calor latente é desprezado no inverno. A equação 
proposta por Stoecker e Jones é mostrada a seguir: 
 
 
 
 
Carga térmica - Vazão de ar exterior 
 Verão Inverno 
Pz 722,00 722,00 
Fp 12,50 12,50 
Az 692,00 692,00 
Fa 0,40 0,40 
Vef 9301,80 9301,80 
Qs 91529,71 -173906,45 
Ql 265101,30 0,00 
Qv total (W) 356631,01 -173906,45 
Tabela 3. Carga Térmica – Vazão de ar exterior. 
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3.3. Carga Térmica devido à diferença de Temperaturas 
 
 
O cálculo devido à diferença das temperaturas depende da área das arestas 
da Toca do Malte (A), a transmitância térmica (referente ao Catálogo de 
propriedades térmicas de paredes e superfícies da Universidade Federal de 
Santa Catarina, indicado na equação pela letra U), a diferença das temperaturas 
interna e externa(∆T), e um acréscimo de temperatura (∆T’) devido à insolação 
e a cor da parede da casa de shows (cor média), conforme Figura 4. 
 
 
𝑄=𝐴𝑈(Δ𝑇+Δ𝑇′)Figura 4. Insolação (Creder). 
 
 
 
 
 
Carga térmica - Diferença de temperatura 
 Verão Inverno 
Norte 6377,94 -7181,088 
Sul 3779,52 -7181,088 
Leste 4511,802 -3590,544 
Oeste 4511,802 -3590,544 
Teto 25875,264 -15987,968 
Qt total 45056,328 -37531,232 
Tabela 4. Carga Térmica – Diferença de temperatura. 
 
 
3.4. Carga Térmica Total 
 
 
A carga térmica total corresponde à soma das parcelas de carga obtidas 
anteriormente e são apresentadas na Tabela 5. 
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Carga térmica Total 
 Verão Inverno 
Qs Total (W) 209326,04 -211437,6848 
Ql Total (W) 348141,3 0 
Qs Total (BTU/h) 714250,1728 -721455,4047 
Ql Total (BTU/h) 1187594,224 0 
Qs Total (TR) 59,52173567 -60,12218062 
Ql Total (TR) 98,99377275 0 
Q total (W) 557467,34 -211437,6848 
Q total (BTU/h) 1901844,397 -721455,4047 
Q total (TR) 158,5155084 -60,12218062 
Tabela 5. Carga Térmica Total 
 
 
4. MEMORIAL DESCRITIVO DE PROJETO 
 
 
4.1. Equipamentos 
 
 
A partir da vazão de ar disponível e a carga de renovação, foi feita a escolha do 
equipamento adequado externo e interno. Segue as especificações conforme a Tabela 
6 e 7. 
 
 
 
Unidade Externa Renovação - LG VRF MULTI V ARUN640LTE4 
 Refrigeração Aquecimento 
Capacidade (kW) 179,2 201,6 
Potência (kW) 36,66 41,7 
COP (kW/kW) 4,89 4,83 
Vazão (m³/m) 1160 
Dimensões [LxAxP] (mm) (1,240×1,680×760)×4 
Peso (kg) 1050 
Tabela 6. Unidade Externa Renovação. 
 
 
 
Unidade Interna Renovação - LG Admissão de Ar Puro ARNU96GB8Z2 
 Refrigeração Aquecimento 
Capacidade (kW) 28 26,7 
Potência (W) 360 
Vazão (m³/m) 35,7 
Dimensões [LxAxP] (mm) 1,562 x 460 x 688 
Peso (kg) 73 
Ruído (dBA) 65,3 
Tabela 7. Unidade Interna Renovação. 
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Para carga térmica necessária de renovação do ambiente, foram utilizadas duas 
unidades externas e dezesseis unidades internas para renovação. 
A carga de recirculação foi calculada pela diferença da carga térmica total e a 
carga de vazão de ar, já utilizada no ar de renovação. As especificações dos 
equipamentos seguem na Tabela 8 e 9. 
 
 
 
Unidade Externa Recirculação - LG VRF MULTI V ARUN720LTE4 
 Refrigeração Aquecimento 
Capacidade (kW) 201,6 226,8 
Potência (kW) 41,41 47,57 
COP (kW/kW) 4,87 4,77 
Vazão (m³/m) 1160 
Dimensões [LxAxP] (mm) (1,240×1,680×760)×4 
Peso (kg) 1085 
Tabela 8. Unidade Externa Recirculação. 
 
 
 
Unidade Interna Recirculação - LG Cassete 4 vias ARNU48GTMC2 
 Refrigeração Aquecimento 
Capacidade (kW) 14,1 15,9 
Potência (W) 144 
Vazão (m³/m) 31 
Dimensões [LxAxP] (mm) 840 x 840 x 288 
Peso (kg) 25,6 
Ruído (dBA) 46 
Tabela 9. Unidade Interna Recirculação. 
 
 
Para a recirculação, foram necessários uma unidade externa e dezesseis unidades 
internas. 
 
 
4.2. Qualidade do Ar 
 
 
A qualidade do ar é um importante fator para o conforto do público interno da 
Toca do Malta. Para isto, segundo a NBR 16401-3:2008, serão utilizados filtros do tipo 
fino e classe F5. Além disso, a Toca do Malte encontra-se próxima a ruas com pouco 
tráfego e estacionamentos, atendendo as distâncias mínimas recomendadas pela 
norma. 
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4.3. Isolamento 
 
 
Segundo a norma utilizada como base do projeto, as instalações hidrossanitárias 
devem comprovar que as tubulações metálicas para água quente possuem isolamento 
térmico com espessura mínima, em centímetros (cm), determinada pela Tabela 2.5, de 
acordo com o diâmetro nominal da tubulação. 
 
 
 
Figura 5. Espessura mínima de isolamento. 
 
Para os equipamentos especificados neste trabalho e segundo o catálogo 
utilizado, serão utilizados dutos de cobre na instalação. 
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ANEXO 
 
Croqui de Climatização 
 
 
Figura 6. Croqui com medidas 
 
 
Figura 7. Croqui ilustrativo