2. Aplicações da Refigeração e do Ar Condicionado - Faculdade Pitágoas de Jundiaí

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Faculdade Pitágoras de Jundiaí
Graduação 2º semestre de 2015
Curso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Prof. Ricardo Boulos Elias
Jundiaí, 18 de agosto de 2015
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Sumário:
Comparação entre Refrigeração Industrial e Condicionamento de Ar para conforto térmico;
Aplicações da Refrigeração Industrial;
Aplicações do Ar condicionado.
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações de refrigeração e ar condicionado
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Objetivo: 	
Refrigeração de substância ou meio;
Componentes básicos em comum: 
Compressores, trocadores de calor, ventiladores, bombas tubos, dutos e controles;
Fluidos envolvidos: 
Ar, água e refrigerantes;
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Comparação entre Refrigeração industrial e 
Condicionamento de ar para conforto térmico
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Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Comparação entre Refrigeração industrial e 
Condicionamento de ar para conforto térmico
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Refrigeração Industrial: 
Há milênios, a refrigeração tem sido empregada como forma de retardar a deterioração de alimentos; O resfriamento dos produtos era realizado pelo gelo transportado da superfície de lagos;
A refrigeração por compressão a vapor foi primeiramente desenvolvida por médicos a fim de diminuir a febre de pacientes; Os sistemas utilizavam éter, seguido pela amônia com o uso compressores alternativos;
Por volta 1900, foram instalados os primeiros bancos de gelo artificial para distribuição em casas comerciais e residências;
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Refrigeração Industrial - Introdução
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Refrigeração Industrial: 
Década de 1920: Com a disponibilidade de energia elétrica, houve o desenvolvimento de pequenos sistemas de refrigeração, surgiram as geladeiras residenciais;
Década de 1930: Descoberta dos refrigerantes CFC-12 e outros halocarbonados;
Outros desenvolvimentos incluem a introdução de sistemas de absorção e outros tipos de compressores como rotativos, parafuso etc.
Nos anos 1980, a conscientização ambiental em torno dos efeitos causados pelos refrigerantes halogenados ao meio ambiente, levou os pesquisadores à procura de refrigerantes alternativos.
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Refrigeração Industrial - Introdução
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Aplicações da Refrigeração Industrial: 
Armazenamento de alimentos;
Distribuição de alimentos
Processamento de alimentos
(queijos, cervejas, vinhos, sucos concentrados etc.);
Indústria química e de processos;
Produção de gelo;
Construção civil.
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações da Refrigeração Industrial
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Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações da Refrigeração Industrial
Armazenamento de alimentos: 
Incremento do tempo de exposição de alimentos através de armazenamento a baixas temperaturas;
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Tempo de exposição de alimentos em função da temperatura:
1 – Frango ; 2 – Peixe ; 3 – Carne ; 4 – Banana ; 5 – Laranja ; 6 – maça ; 7 – Ovos ; 8 – Maça em atmosfera controlada de CO2
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Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações da Refrigeração Industrial
Conservação de alimentos: 
Alguns alimentos podem ser armazenados a temperaturas algo inferiores ao ponto de congelamento da água, sem, contudo, experimentarem qualquer formação de gelo. 
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Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações da Refrigeração Industrial
Cadeia de distribuição de alimentos congelados: 
O alimento congelado é armazenado em grandes câmaras de onde é removido em pequenas quantidades para os centros consumidores. 
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Faixas e Temperaturas de armazenamento:
Alimentos congelados: 
-23 ºC a -18 ºC
Peixes:
-30 ºC
Sorvetes:
-2 ºC a -30 ºC
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Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações da Refrigeração Industrial
Processamento de alimentos: 
Extração de 75% da água do suco original em câmara de vaporização a vácuo, sob temperaturas que variam entre 18 e 25º C;
Remoção do vapor d’água por condensação realizada por circuito de refrigeração;
A rejeição do calor do condensador é aproveitada no processo de concentração do suco ao aquecer a água;
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Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações da Refrigeração Industrial
Indústria de manufatura: 
Refrigeração do fluido de corte de máquinas tais como:
Centros de usinagem com comando numérico;
Tornos;
Fresadoras;
Furadeiras;
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Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações da Refrigeração Industrial
Indústria de manufatura: 
Refrigeração da água de resfriamento de moldes de injetoras plásticas;
Remoção da umidade do ar comprimido, por meio da redução de sua temperatura e extração do condensado;
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Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações da Refrigeração Industrial
Indústria da construção: 
Resfriamento de concreto, pois seu processo de cura libera calor que pode provocar tensões térmicas e a conseqüente formação de fissuras;
Congelamento do solo para contenção de terrenos durante escavações subterrâneas de túneis em regiões úmidas ou submersas;
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Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações da Refrigeração Industrial
Indústria química, petroquímica e farmacêutica: 
Resfriamento para separação de gases;
Resfriamento para condensação de gases;
Solidificação de espécies químicas;
Manutenção de fluidos a baixa temperatura para controle de pressão em vasos de armazenamento;
Remoção do calor de reações exotérmicas;
Etc.
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Ar condicionado: 
Envolve o controle da temperatura, umidade, limpeza e circulação do ar no espaço considerado (zona condicionada), conforme as exigências dos ocupantes, processos ou materiais internos;
Inclui aquecimento, resfriamento, adição e remoção de umidade, limpeza de ar e remoção de partículas;
Ar externo deve ser inserido conforme as exigências de ventilação requeridas;
A distribuição de ar destro do espaço deve assegurar condições uniformes no ambiente.
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Ar Condicionado - Introdução
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Ar condicionado: Definições
ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning):
“Ar condicionado é o processo de tratamento do ar de modo a controlar simultaneamente a temperatura, a umidade, a pureza e a distribuição para atender as necessidades do recinto condicionado”.
ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) - Norma TB-LR-1945:
“Condicionamento é o processo pelo qual são controlados simultaneamente a temperatura, a umidade, a movimentação e a pureza do ar em recintos fechados, destinados à ocupação do homem”.
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Ar Condicionado - Introdução
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Aplicações do Ar Condicionado: 
Conforto: Visa pessoas
 Edifícios comerciais e administrativos; Escritórios; Hospitais; Residências; Veículos;
Industrial: Visa condicionamento de materiais e exigências dos processos de fabricação
Salas Limpas; Laboratórios; Salas de computador;
Indústrias (Gráfica, Têxtil, Couro, Fotográfica, Fumo e outras);
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações de Ar Condicionado
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Aplicações do Ar Condicionado no Conforto Térmico de Ambientes:
Edifícios comerciais e administrativos:
Permitem o trabalho com o máximo de concentração, dando satisfação e reduzindo a fadiga;
Hospitais: 
Salas de operação, preparação e anexos para climatizar;
Locais de tratamento, seções de fisioterapia e raio-x;
Enfermarias;
Reduzir a concentração de gases;
Estímulo á recuperação dos pacientes.
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações de Ar Condicionado
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Aplicações do Ar Condicionado Industrial:
Setor gráfico: Controle de umidade para secagem das cores impressas;
Setor têxtil: Diminuição do rompimento das fibras e dos fios e redução da eletricidade estática;
Refrigeração, Ar condicionado e VentilaçãoAplicações de Ar Condicionado
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Atuação do engenheiro:
Considerando a Refrigeração e o Ar Condicionado, a atuação do engenheiro ocorre nas seguintes áreas:
Pesquisa;
Desenvolvimento de novos equipamentos;
Projeto de sistemas e 
Aplicações.
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações de Refrigeração e Ar Condicionado
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Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Aplicações da Refrigeração Industrial
Bibliografia e Referências: 
Stoecker, W. F., Jabardo, J. M. S., Refrigeração Industrial, Editora Edgard Blücher Ltda., 2ª Edição, 2012;
“Ashrae Handbook of Refrigeration 1998”, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, GA.
Lorentzen, G., 1971, “The Role of Refrigeration in Solving the World Food Problem”, Anais do XIII International Congress os Refrigeration, International Institute of Refrigeration
Casanove, E., 1979, “Concrete Cooling on Dam Construction for World’s Largest Hydroeletric Power Station”, Sulzer Technical Review, Vol. 61, n. 1, pp. 3-19.
Mayer, C. M., 1978, “Use of Freezing for Building a Tunnel”, Tiefbau, Vol. 20, n. 2, pp. 63-67.
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação
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Refrigeração, Ar Condicionado e Ventilação