TRABALHO refrigeração laboratorio final

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CENTRO UNIVERSITÁRIO RITTER DOS REIS 
CAMPUS CANOAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA 
DICIPLINA DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO 
 
 
 
 
MEMORIAL DESCRITIVO AR CONDICIONADO LABOARATÓRIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
CASSIANO JUNIOR RODRIGUES FRANÇA 
JEFERSON CASSAL 
THIAGO BITENCOURT 
THIAGO VITCOSKI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Canoas 
2023 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVO 
O presente memorial descritivo tem por finalidade estabelecer os parâmetros 
adotados para o desenvolvimento do projeto, as bases de cálculo, carga 
térmica, as técnicas a serem adotadas e especificação dos materiais para 
execução do projeto de instalação de ar condicionado do laboratório na cidade 
de Esteio RS. Devem ser seguidos os princípios básicos e as normas de apoio 
que foram utilizados para o desenvolvimento do projeto executivo do sistema 
de ar condicionado e exaustão. 
 
PARÂMETROS ADOTADOS 
Normas 
As instalações de ar condicionado foram projetadas de acordo com as normas 
abaixo, e deverão prevalecer nos casos de dúvidas e/ou omissões: 
ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) além das normas NBR-
16401-01, 02, 03 (instalação de ar-condicionado – Sistemas centrais e 
unitários) deverão ser utilizados todas as normas técnicas pertinentes a cada 
especialidade envolvida no sistema. 
NBR – 16401-1 – Instalações de ar-condicionado – Sistemas centrais e 
unitários. Parte 1: Projeto das instalações 
NBR – 16401-2 – Instalações de ar-condicionado – Sistemas centrais e 
unitários. Parte 2: Parâmetros de conforto térmico 
NBR – 16401-3 – Instalações de ar-condicionado – Sistemas centrais e 
unitários. Parte 3: Qualidade do ar interior 
Resolução - RE nº 176/2000 – Padrões referenciais de qualidade de ar 
interior, em ambientes climatizados artificialmente de uso público e coletivo. 
 
DESCRIÇÃO DAS INSTALAÇÕES 
Um sistema de instalação de climatização busca o conforto térmico do 
ambiente. Os ambientes a serem climatizados, serão atendidos por 
condicionadores de ar tipo split Cassete Carrier com capacidade de ar remoto 
instalados na parte externa. 
O Split Cassette Carrier é o equipamento ideal para quem precisa climatizar 
grandes espaços residenciais, salas amplas e conjuntos comerciais com 
distribuição de ar uniforme no ambiente. 
As instalações elétricas e linhas líquidos e de sucção deverão transitar de 
acordo com o projeto. 
As ligações das unidades evaporadoras e condensadoras serão ligadas em 
rede 220v monofásica. 
As instalações das unidades evaporadoras deverão ser posicionada conforme 
o projeto de acordo com o ambiente do laboratório a qual será dimensionado e 
fixadas por suporte. 
As unidades externas deverão ser instaladas com pés de amortecimento de 
borracha na platibanda. 
O posicionamento das máquinas pode ser visto no projeto. 
A drenagem pode ser feita através de tubulações de PVC isoladas com 
espuma elastomérica conduzida por gravidade até os pontos de coleta. 
Qualquer contato do ar interior do laboratório com o ar exterior gera um fluxo 
por diferença de temperatura e pressão, portanto o ar de renovação será feito 
por contato natural e circulação dos ocupantes do ambiente climatizado com os 
ambientes não climatizados e pela ocasional abertura de portas e janelas e 
trocas de ar por infiltração. 
 
 
 
BASES DE CÁLCULO 
Considerações: 
25 Pessoas 
25 Computadores 
U Vidro = 4,28W/m²k (Janelas) 
Vidro simples 3mm 
Cortina clara translúcida CS = 0,39 
Forro nº 10 
Parede nº 24 
Localização: Esteio/RS 
Horário: 15hs 
 
Cálculo do Forro: 
 
Forro Nº 10: 
𝑈 = 0,715
𝑊
𝑚2. 𝑘
 
𝐷𝑇𝐶𝑅 = 30º𝐶 
𝐴 = 54𝑚² 
𝑘𝑓 = 0,75 
𝐻𝑜𝑟á𝑟𝑖𝑜 = 15ℎ𝑠 
𝐿𝑀 = 1,1º𝐶 
𝑓 = 0,75 => Forro Ventilado 
 
�̇� = 𝑈𝐴[(𝐷𝑇𝐶𝑅 + 𝐿𝑀) ∗ 𝑘𝑓 + 𝐶𝑇𝑖𝐸] ∗ 𝑓 
�̇� = 0,715
𝑊
𝑚². 𝑘
∗ 54𝑚²[(18º𝐶 + 1,1º𝐶) ∗ 0,75 + (−0,25)] ∗ 0,75 
�̇� = 407,57681𝑊 
 
𝑇𝑒 = 𝑇𝑏𝑠𝑀𝑎𝑥 −
𝑉𝐷
2
 
𝑇𝑒 = 33,1º𝐶 −
9,7
2
 
𝑇𝑒 = 28,25 
 
𝐶𝑇𝑖𝐸 = (25,5 − 𝑇𝑏𝑠𝑖) + (𝑇𝑒 − 29,5) 
𝐶𝑇𝑖𝐸 = (25,5 − 24,5) + (28,25 − 29,5) 
𝐶𝑇𝑖𝐸 = −0,25 
 
 
Cálculo do Calor Cedido pelas Janelas: 
 
𝑇𝐸𝐻 = 𝑇𝑏𝑠𝑀𝑎𝑥 − (𝑃𝑉𝐷 ∗ 𝑉𝐷) 
𝑇𝐸𝐻 = 33,1 − (0 ∗ 9,7) 
𝑇𝐸𝐻 = 33,1 
 
Janela Sul 
�̇�𝑅 = 𝐹𝐺𝐶𝑆 ∗ 𝐴 ∗ 𝐶𝑆 ∗ 𝐹𝐶𝑅 
�̇�𝑐𝑑 = 𝑈 ∗ 𝐴 ∗ (𝑇𝐸𝐻 − 𝑇𝑖) 
�̇�𝑐𝑑 = 4,8 ∗ (8 ∗ 1,8) ∗ (33,1 − 24,5) 
�̇�𝑐𝑑 = 594,432 
 
Janela Leste 
�̇�𝑅 = 𝐹𝐺𝐶𝑆 ∗ 𝐴 ∗ 𝐶𝑆 ∗ 𝐹𝐶𝑅 
�̇�𝑐𝑑 = 𝑈 ∗ 𝐴 ∗ (𝑇𝐸𝐻 − 𝑇𝑖) 
�̇�𝑐𝑑 = 4,8 ∗ (4 ∗ 1,8) ∗ (33,1 − 24,5) 
�̇�𝑐𝑑 = 297,216 
 
Calor Cedido Total: 
�̇�𝑐𝑑𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 594,432 + 297,216 
�̇�𝑐𝑑𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 891,648𝑤 
 
�̇�𝑅 = 𝐹𝐺𝐶𝑆 ∗ 𝐴 ∗ 𝐶𝑆 ∗ 𝐹𝐶𝑅 
�̇�𝑅𝑆 = 139 ∗ (8 ∗ 1,8) ∗ 0,39 ∗ 0,82 
�̇�𝑅𝑆 = 640,11168𝑤 
 
�̇�𝑅𝐿 = 675 ∗ (4 ∗ 1,8) ∗ 0,39 ∗ 0,2 
�̇�𝑅𝐿 = 379,08𝑤 
 
 
Ganho Calor Porta: 
�̇� = 𝑈 ∗ 𝐴 ∗ ∆𝑇 
�̇� = 6 ∗ (0,9 ∗ 2,1) ∗ (33,1 − 24,5) 
�̇� = 97,524𝑤 
 
Ganho Calor Piso: 
 
�̇� = 𝑈 ∗ 𝐴 ∗ ∆𝑇 
�̇� = 0 
 
Cálculo Paredes: 
Parede Norte 
𝑈 = 2,782
𝑊
𝑚2. 𝑘
 
𝐷𝑇𝐶𝑅 = 9º𝐶 
𝐿𝑀 = −2,29º𝐶 
𝐾𝑃 = 0,83 
Área da Parede Norte: 
𝐴 = 9𝑚 ∗ 3𝑚 − (0,9𝑚 ∗ 2,1𝑚) 
𝐴 = 25,11𝑚² 
 
�̇� = 𝑈𝐴[(𝐷𝑇𝐶𝑅 + 𝐿𝑀) ∗ 𝑘𝑓 + 𝐶𝑇𝑖𝐸] 
�̇� = 2,782
𝑊
𝑚². 𝑘
∗ 25𝑚²[(0º𝐶 − 2,2º𝐶) ∗ 0,837 + (−0,25)] 
�̇� = 376,80337𝑊 
 
Parede Oeste 
𝑈 = 2,782
𝑊
𝑚2. 𝑘
 
𝐷𝑇𝐶𝑅 = 8º𝐶 
𝐿𝑀 = 0º𝐶 
𝐾𝑃 = 0,83 
𝐶𝑇𝑖𝐸 = −0,25 
Área da Parede Oeste: 
𝐴 = 6𝑚 ∗ 3𝑚 
𝐴 = 18𝑚² 
 
�̇� = 𝑈𝐴[(𝐷𝑇𝐶𝑅 + 𝐿𝑀) ∗ 𝑘𝑓 + 𝐶𝑇𝑖𝐸] 
�̇� = 2,782
𝑊
𝑚². 𝑘
∗ 18𝑚²[(8º𝐶 − 0º𝐶) ∗ 0,837 + (−0,25)] 
�̇� = 319,98564𝑊 
 
Parede Sul 
𝑈 = 2,782
𝑊
𝑚2. 𝑘
 
𝐷𝑇𝐶𝑅 = 6º𝐶 
𝐿𝑀 = 0,5º𝐶 
𝐾𝑃 = 0,83 
𝐶𝑇𝑖𝐸 = −0,25 
Área da Parede Sul: 
𝐴 = 9𝑚 ∗ 3𝑚 − (8𝑚 ∗ 1,8𝑚) 
𝐴 = 12,6𝑚² 
 
�̇� = 𝑈𝐴[(𝐷𝑇𝐶𝑅 + 𝐿𝑀) ∗ 𝑘𝑓 + 𝐶𝑇𝑖𝐸] 
�̇� = 2,782
𝑊
𝑚². 𝑘
∗ 12,6𝑚²[(6º𝐶 + 0,5º𝐶) ∗ 0,837 + (−0,25)] 
�̇� = 180,34871𝑊 
 
Parede Leste 
𝑈 = 2,782
𝑊
𝑚2. 𝑘
 
𝐷𝑇𝐶𝑅 = 16º𝐶 
𝐿𝑀 = 0º𝐶 
𝐾𝑃 = 0,83 
𝐶𝑇𝑖𝐸 = −0,25 
Área da Parede Leste: 
𝐴 = 6𝑚 ∗ 3𝑚 − (1𝑚 ∗ 1,8𝑚) 
𝐴 = 10,8𝑚² 
 
�̇� = 𝑈𝐴[(𝐷𝑇𝐶𝑅 + 𝐿𝑀) ∗ 𝑘𝑓 + 𝐶𝑇𝑖𝐸] 
�̇� = 2,782
𝑊
𝑚². 𝑘
∗ 10,8𝑚²[(16º𝐶 − 0º𝐶) ∗ 0,837 + (−0,25)] 
�̇� = 391,49417𝑊 
 
Ar de Renovação 
 
�̇�𝑠 = 1,2 ∗ 𝑣 ∗ (𝑇𝐻𝐸 − 𝑇𝑖) 
�̇�𝑠 = 1,2 ∗ 7,5 ∗ (33,1 − 24,5) 
�̇�𝑠 =
77,4𝑤
𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎
∗ 25 
�̇�𝑠 = 1935𝑤 
 
𝑄𝑙̇ = 3 ∗ 𝑣 ∗ (𝐹𝐸 − 𝐹𝑖) 
𝑄𝑙̇ = 3 ∗ 7,5 ∗ (20 − 11) 
�̇�𝑙 =
202,5𝑤
𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎
∗ 25 
�̇�𝑙 = 5062,5𝑤 
 
 
Calores Internos 
𝑃𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎𝑠 = 25 ∗ 130 = 3250𝑤 
𝐶𝑜𝑚𝑝𝑢𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 = 25 ∗ 150 = 3750𝑤 
𝐿â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎𝑠 = 54 ∗
16𝑤
𝑚2
= 864𝑤 
∑ 𝐶𝐼 = 7864 𝑤 
∑ 𝐶𝐼 = 407,57681 + 376,80337 + 319,98564 + 180,34871 + 391,49417 + 891,648
+ 640,11168 + 379,08 + 97,524 + 1935 + 5062 = 10682,07238 
∑ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 18546,07238 𝑤 
∑ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 63318,78597
𝐵𝑇𝑈
ℎ
 
 
TÉCNICAS A SEREM ADOTADAS 
Compatibilização 
O projeto de instalação de ar condicionado foi elaborado a partir dos 
levantamentos coletados no laboratório. O mesmo será revisado pelo setor de 
engenharia também especializado. 
 
ESPECIFICAÇÃO DOS MATERIAIS 
2 Condicionador de ar tipo Split Cassete (quente/frio) fabricante Carrier 
35.000(BTU/h) com modelo da evaporadora 40KWQU36C5 e da 
condensadora 38CQU036515MC, classificação energética tipo B, vazão de 
1900(m³/h). Fluido Refrigerante R-410, este gás é uma inovadora opção 
para uso em condicionador de ar doméstico e refrigeração comercial. É 
um gás seguro, não inflamável, não tóxico, e sua utilização é incentivada 
por protocolos internacionais para a proteção da camada de ozônio. 
 
Figura 2: Split cassete Carrier. 
Dados da evaporadora e condensadora conforme tabela 1; 
 
Tabela 1: site Carrier 
Obs: todas as manutenções e reparos deste equipamento devem ser feitas 
conforme o manual de instalação, operação e manutenção disponibilizada pelo 
fabricante. 
Ligações elétricas 
As ligaçõesinternas (entre as unidades) e externas (fonte de alimentação e 
unidade) deverão obedecer a norma brasileira NBR5410 – Instalações Elétricas 
de Baixa Tensão. A alimentação elétrica do sistema deve ser feita através de 
um circuito elétrico independente e as unidades deverão ser protegidas através 
de um disjuntor de fácil acesso após a instalação. 
 
 Figura 2: interligação elétrica em rede 220v monofásico. 
 
 
 Figura 3: Descrição dos componentes para instalação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Planta Baixa: