carnes e lacteos

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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
PROJETO DE UMA CÂMARA FRIGORÍFICA PARA
ARMAZENAMENTO DE CARNES E LATICÍNIOS
LUCAS DANIEL MEDEIROS DE LUCENA COSTA
TIAGO VICTOR MENDONÇA DE ANDRADE
VINICIUS VICTOR COSTA XAVIER
CARUARU,PERNAMBUCO
2023
LUCAS DANIEL MEDEIROS DE LUCENA COSTA
TIAGO VICTOR MENDONÇA DE ANDRADE
VINICIUS VICTOR COSTA XAVIER
PROJETO DE UMA CÂMARA FRIGORÍFICA PARA
ARMAZENAMENTO DE CARNES E LATICÍNIOS
Trabalho apresentado como composição de
nota da segunda unidade da disciplina Re-
frigeração Industrial do Instituto Federal de
Educação,Ciência e Tecnologia-campus Ca-
ruaru
CARUARU, PERNAMBUCO
2023
Lista de Figuras
1 Máquina de fazer gelo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 Câmara de carnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3 Câmara de carnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4 Pote hermético com lacre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5 Caixa de leite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
6 Prateleira de inox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
7 Câmara de latićınios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
8 Fluxos de massa de ar frio e quente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
9 Fluxo de massas de ar frio e quente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
10 Arranjo do ciclo de duplo estágio de pressão com duas temperaturas de
evaporação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
11 Diagrama pressão x entalpia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
12 Modelo de máquina de corte comercial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
13 Evaporador FTBS 488. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
14 Catálogo da linha FTBS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
15 Unidade condensadora BBT3600TH6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
16 Catálogo de condensadores Elgin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
17 Tubulação de cobre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1
Lista de Tabelas
1 Parâmetros de modelagem das carcaças . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2 Parâmetros para cálculo da quantidade de embalagens . . . . . . . . . . . 12
3 Parâmetros para cálculo de calor médio devido a infiltração . . . . . . . . . 15
4 Propriedades termodinâmicas dos produtos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5 Condições de vento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6 Especificações dos painéis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
7 Especificação da luminária LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
8 Cargas térmicas para a câmara de carnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
9 Cargas térmicas para a câmara de latićınios . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
10 Custo das portas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
11 Custo dos acessósios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
12 Custo da instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
13 Custo total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2
Sumário
1 Introdução 5
2 Justificativa 7
2.1 Segmentação de mercado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Ganho nas áreas nutricionais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 Tecnologias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.4 Econômicas e ambientais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3 Objetivos 9
3.1 Objetivo geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2 Objetivos espećıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4 Desenvolvimento 9
4.1 Câmara de carnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.2 Câmara de latćınios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.3 Carga térmica de infiltração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.4 Carga Térmica do produto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.5 Carga Térmica por Meio do Piso,Teto e Paredes . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.6 Carga térmica de iluminação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.7 Carga Térmica de Equipamentos e Motores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.8 Carga Térmica das Pessoas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.9 Seleção do fluido Refrigerante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.10 Aplicação do Ciclo Termodinâmico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.10.1 Estados termodinâmicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.10.2 Volume de controle nos evaporadores . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.10.3 Volume de controle no reservatório intermediário . . . . . . . . . . . 24
4.10.4 Volume de conterole nos compressores . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5 Resultados 25
5.1 Cargas Térmicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.2 Seleção das Máquinas de Corte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.3 Fluido Refrigerante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.4 Unidades Evaporadoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.5 Unidades Condensadoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.6 Tubulação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6 Custos 29
7 Conclusões 31
8 Referências 32
A Apêndices 34
A.1 Código EES para o cálculo do número de prateleiras . . . . . . . . . . . . . 34
A.2 Código EES para o cálculo das cargas térmicas por infiltração . . . . . . . 34
A.3 Código EES para o cálculo das cargas térmicas de produto . . . . . . . . . 36
A.3.1 Câmara de carnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
A.3.2 Câmara de latićınios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
A.4 Código EES para o cálculo das cargas térmicas por iluminação . . . . . . . 37
A.5 Código EES para o cálculo das cargas térmicas por pessoas . . . . . . . . . 38
A.6 Código EES para o cálculo das cargas térmicas por equipamentos . . . . . 38
A.7 Código EES para o cálculo das cargas térmicas por paredes,pisos e tetos . . 38
A.8 Código EES para o cálculo do ciclo termodinâmico . . . . . . . . . . . . . 40
A.9 Cálculo para dimensionamento do calor emitido pelos funcionários . . . . . 42
A.10 Cálculo para dimensionamento do calor emitido pelas máquinas de corte . 43
4
1 Introdução
A necessidade de conservar alimentos de forma adequada é fundamental para garantir a
sua qualidade, segurança e prolongar a sua vida útil. Desse modo, a indústria de alimentos
tem enfrentado diversos desafios no que diz respeito ao armazenamento e conservação
de produtos perećıveis, como carnes e latićınios. Assim, o presente projeto tem como
objetivo apresentar a proposta de uma câmara frigoŕıfica para armazenamento de carnes
e latićınios.
A priori, a refrigeração industrial era baseada em métodos rudimentares, como o uso
de gelo natural ou artificial para manter baixas temperaturas em locais de armazena-
mento. Desse modo, somente a partir do século XVII foi posśıvel obter um conhecimento
mais aprofundado sobre os efeitos do resfriamento na conservação dos alimentos. Graças
aos avanços no campo da microscopia, compreendeu-se que organismos microscópicos,
presentes nos alimentos, proliferam-se rapidamente em temperaturas elevadas, causando
a deterioração dos mesmos. Todavia, observou-se que esses organismos pareciam entrar
em um estado de hibernação, ou seja, ”dormir”, em temperaturasem torno de 10 graus
Celsius ou mais baixas. Embora temperaturas mais baixas não matassem esses micro-
organismos, elas controlavam seu crescimento.
Nesse ı́nterim, a divulgação eficiente das descobertas cient́ıficas era limitada, resul-
tando no esquecimento de algumas pesquisas por longos peŕıodos. Um exemplo disso é o
trabalho realizado pelo professor universitário Willian Cullen, da Universidade de Edim-
burgo. Em 1755, Cullen realizou experimentos nos quais reduziu a pressão do éter para
facilitar sua evaporação e acelerar o processo de extração de calor de uma pequena quan-
tidade de água. Isso levou à produção do que foi considerado o primeiro gelo artificial.
Todavia, essas descobertas acabaram sendo esquecidas por um longo tempo devido à falta
de um sistema de divulgação cient́ıfica eficiente.
Em 1803, Thomas Moore – de Maryland – construiu uma caixa de gelo isolada para
transportar a manteiga produzida em sua fazenda, patenteando a palavra “refrigerator”.
Dois anos depois, Oliver Evans, da Philadelphia, descreveu um ciclo de refrigeração fe-
chado usando éter sobre vácuo. (JESUEGRACILIANO,2018)
Nos Estados Unidos, o médico John Gorrie patenteou em 1851 um sistema de re-
frigeração de circuito fechado utilizando o ar como fluido refrigerante (Figura 1). Seu
objetivo era reduzir a febre dos pacientes.
Ferdinand Carre introduziu em 1859 o sistema de refrigeração por absorção de água e
amônia, no qual a amônia era o refrigerante e a água era o absorvente. A água tem uma
forte afinidade pela amônia. Portanto, se o evaporador contendo amônia estiver conectado
a um recipiente contendo água, o vapor de amônia será absorvido e uma baixa pressão
será criada no evaporador. (JESUEGRACILIANO,2018)
Carl von Linde (1842 – 1934) mostrou que o sistema mecânico de compressão de vapor
5
Figura 1: Máquina de fazer gelo.
Fonte: Wired1
era mais eficiente que o sistema de refrigeração por absorção.
No ińıcio do século XX, a utilização do fluido refrigerante à base de clorofluorcarbono
(CFC) revolucionou a indústria da refrigeração. Os CFCs eram amplamente utilizados
devido às suas propriedades termodinâmicas e de segurança. No entanto, na década de
1970, pesquisas cient́ıficas alertaram sobre os danos causados à camada de ozônio pela
liberação de CFCs na atmosfera. (UOL, 2018)
A partir disso, surgiram novos fluidos refrigerantes mais amigáveis ao meio ambiente,
como os hidrofluorcarbonetos (HFCs) e os hidrocarbonetos (HCs). Esses refrigerantes
apresentam menor impacto na camada de ozônio e, posteriormente, o Acordo de Kigali
em 2016 estabeleceu a redução gradual do uso dos HFCs de alto potencial de aquecimento
global.
Além dos avanços nos fluidos refrigerantes, a evolução da refrigeração industrial também
se beneficiou de melhorias na eficiência energética dos equipamentos, como compressores
mais eficientes, sistemas de controle automatizados e o uso de tecnologias de recuperação
de calor.
Com a crescente preocupação com a sustentabilidade ambiental, a refrigeração indus-
trial continua a evoluir, explorando soluções como a refrigeração sustentável.
Contudo, neste projeto serão abordados aspectos essenciais para o desenvolvimento
6
de uma câmara frigoŕıfica adequada ao armazenamento de carnes e latićınios. Serão
considerados primordialmente as normas técnicas, os requisitos técnicos de sistemas de
refrigeração, isolamento térmico, controle de umidade e outras variáveis importantes para
o funcionamento eficiente e seguro do ambiente de armazenamento.
Atrelado a essa conjectura, as normas técnicas de câmaras frigoŕıficas são importan-
tes para manter a integridade f́ısica dos colaboradores e dos produtos armazenados, as
câmaras frigoŕıficas possuem exigências ŕıgidas de temperatura e pressão, o que pode cau-
sar acidentes, e, além disso, quando não seguidas, ocasionam prejúızos financeiros para
a empresa. Por isso é importante conhecer as principais normas técnicas para câmaras
frigoŕıficas e garantir um bom funcionamento. (VISOFLEX,2022)
Será discutido, portanto, sobre as variáveis que englobam o processo de dimensiona-
mento de uma câmara fria. Variáveis estas, que sendo projetadas e controladas, visam ga-
rantir a qualidade e a integridade dos produtos armazenados, evitando perdas e prejúızos
financeiros para as empresas do setor aliment́ıcio.
2 Justificativa
O projeto de uma câmara frigoŕıfica para armazenamento de carnes e latićınios é fun-
damentado em diversas justificativas importantes, que visam atender às necessidades e
demandas do setor aliment́ıcio. A seguir, apresentam-se alguns aspectos os quais justifi-
cam o desenvolvimento desse projeto.
2.1 Segmentação de mercado
O uso de câmaras frigoŕıficas para a conservação ou congelamento de produtos é am-
plamente adotado devido aos benef́ıcios que proporcionam, considerando a segmentação
do mercado. Primeiramente, as câmaras frigoŕıficas garantem a manutenção adequada da
temperatura, controlando o resfriamento ou congelamento dos produtos de acordo com
suas necessidades espećıficas. Isso é especialmente importante em setores como o de ali-
mentos e bebidas, onde a conservação adequada é essencial para a qualidade, segurança
e durabilidade dos produtos. Além disso, as câmaras frigoŕıficas permitem o armazena-
mento em larga escala, atendendo à demanda de diferentes segmentos de mercado, como
restaurantes, supermercados, indústrias aliment́ıcias e distribuidores. A segmentação do
mercado também é considerada no design e na configuração das câmaras, com opções que
variam em tamanho, temperatura e recursos espećıficos, de forma a atender às necessi-
dades e requisitos de cada setor e tipo de produto. Dessa forma, as câmaras frigoŕıficas
desempenham um papel fundamental na conservação e congelamento dos produtos, pro-
porcionando segurança, qualidade e eficiência para diferentes segmentos do mercado.
7
2.2 Ganho nas áreas nutricionais
As câmaras frigoŕıficas permitem que os alimentos sejam armazenados em temperatu-
ras adequadas, preservando sua qualidade nutricional por um peŕıodo mais longo. Isso é
especialmente importante para alimentos frescos, como frutas, legumes e peixes, que po-
dem perder nutrientes essenciais com o tempo. Ao congelar os alimentos rapidamente, as
câmaras frigoŕıficas também ajudam a reter os nutrientes e impedir a deterioração. Além
disso, a conservação em câmaras frigoŕıficas permite que os alimentos sejam disponibiliza-
dos em momentos espećıficos, independentemente de sua sazonalidade. Isso garante uma
maior variedade de alimentos ao longo do ano, permitindo que as pessoas tenham acesso
a uma dieta mais equilibrada e rica em nutrientes essenciais.
2.3 Tecnologias
Essas tecnologias permitem o monitoramento preciso e constante da temperatura,
umidade e outros parâmetros ambientais, garantindo a manutenção das condições ideais
para a conservação dos produtos. Além disso, as câmaras frigoŕıficas podem ser equipadas
com sistemas automatizados de registro e monitoramento de dados, facilitando o controle
e a rastreabilidade dos produtos ao longo do tempo. A tecnologia também desempenha um
papel importante na eficiência energética, com a incorporação de sistemas de isolamento
térmico e sistemas de recuperação de calor.
2.4 Econômicas e ambientais
O uso de câmaras frigoŕıficas para a conservação ou congelamento de produtos traz
benef́ıcios significativos tanto para a economia quanto para o meio ambiente. Do ponto
de vista econômico, as câmaras frigoŕıficas permitem o armazenamento em larga escala,
permitindo que os produtores e distribuidores gerenciem o suprimento de produtos de
forma mais eficiente. Isso resulta em redução de custos, aproveitamento de oportunidades
de mercado e minimização de perdas devido à deterioraçãoou sazonalidade da produção.
Além disso, as câmaras frigoŕıficas possibilitam a extensão da vida útil dos produtos, o
que evita desperd́ıcio de alimentos e maximiza o retorno do investimento. Em termos
ambientais, as câmaras frigoŕıficas desempenham um papel importante na redução do
desperd́ıcio de alimentos, uma vez que permitem o armazenamento adequado e prolongado
dos produtos, evitando sua deterioração e descarte prematuro. Além disso, o uso eficiente
de energia nas câmaras frigoŕıficas, por meio de sistemas de refrigeração avançados e
isolamento térmico, contribui para a redução do consumo de energia e das emissões de
gases de efeito estufa. Portanto, o uso de câmaras frigoŕıficas para a conservação ou
congelamento de produtos traz benef́ıcios econômicos ao setor e benef́ıcios ambientais ao
reduzir o desperd́ıcio de alimentos e promover práticas mais sustentáveis.
8
3 Objetivos
3.1 Objetivo geral
O objetivo geral deste projeto é projetar uma câmara frigoŕıfica eficiente e adequada
para o armazenamento de carnes e latićınios, visando garantir a preservação da qualidade,
segurança e prolongamento da vida útil desses produtos. O projeto busca desenvolver uma
estrutura refrigerada que atenda às normas técnicas, utilizando tecnologias e métodos que
assegurem o controle preciso de temperatura, umidade e fluxo de ar, além de proporci-
onar facilidade de manutenção e operação. O objetivo principal é oferecer um ambiente
de armazenamento confiável e otimizado, que contribua para a redução de perdas, mini-
mização de desperd́ıcios e economia de recursos, garantindo a satisfação dos consumidores
e o sucesso do negócio no setor de alimentos.
3.2 Objetivos espećıficos
• Dimensionar a estrutura de uma câmara frigoŕıfica de acordo com os requisitos de
projeto;
• Modelar em um software de CAD (Desenho Assistido por Computador) todo o pro-
jeto dimensional da câmara.
• Dimensionar todas as cargas térmicas as quais a câmara de resfriamento está sujeita;
• Selecionar o equipamento refrigerativo;
• Selecionar o fluido refrigerante;
• Fazer uma análise de custos e de viabilidade do projeto;
• Fazer uma análise final baseada na análise de escopo do projeto;
4 Desenvolvimento
O processo de desenvolvimento será dividido em etapas complementares, com cada
uma delas desempenhando um papel crucial no projeto final. Desse modo, este projeto,
partirá da análise detalhada dos requisitos espećıficos para dimensionar e projetar o arma-
zenamento de carnes e latićınios em câmaras frigoŕıficas. Assim, chegará ao seu objetivo
final, analisando os custos e a viabilidade aplicada.
9
Tendo em vista os parâmetros de projeto e as caracteŕısticas do processo, para arma-
zenar os dois tipos de alimentos (carne e latićınio), será necessário o dimensionamento
de duas câmaras frigoŕıficas. Desse modo, levando em consideração a quantidade e as
dimensões do alimento armazenado, é posśıvel projetar a câmara fria que comporte e
atenda os requisitos de projeto.
4.1 Câmara de carnes
O estilo de armazenamento da câmara de carnes será o armazenamento em ganchos
(Figura 2). Desse modo, modelando a carcaça do boi e do porco como um cilindro e
atendendo as normas do modo de armazenamento, pode-se facilmente definir as dimensões
da câmara fria. Assim, a fim de modelarmos em um software de CAD (Desenho Assistido
por Computador) todo o projeto dimensional da câmara, construiu-se uma tabela (Tabela
1) a qual demonstra os parâmetros que foram calculados para modelagem de tal projeto.
Figura 2: Câmara de carnes
Fonte: Termoprol
Tabela 1: Parâmetros de modelagem das carcaças
Parâmetro Boi Porco Śımbolo
Massa total de armazenagem(kg) 9000 6000 mTA
Massa média da carcaça(kg) 250 100 mMA
Diâmetro da modelagem ciĺındrica(m) 0,6 0,35 Φ
Altura da modelagem cinĺındrica(m) 1,4 1,3 h
Fonte: uco
Portanto, dividindo o peso total de armazenagem do projeto pelo peso unitário médio
da carcaça, é definido a quantidade de carcaças de boi e de porco que serão armazenadas
(Eq.1).
Quant =
mTA
mMA
(1)
Desse modo, distribuindo-se homogeneamente em 4 filas de armazenagem para cada
produto e respeitando, de acordo com Machado (2000), que os produtos armazenados
10
Figura 3: Câmara de carnes
Fonte: Autores
devem ter uma distância mı́nima de 50 cm das paredes e uma distância de 60 cm do teto,
definiu-se todas as dimensões da câmara fria. Todavia, para uma maior mobilidade foi
considerada uma distância de 1 m das paredes e entre as fileiras. Ademais, foi acrescido
mais 12 metros quadrados, no hall de entrada da câmara, para área de corte das carcaças.
Por fim, tendo os em mãos todo dimensional, foi feito o modelamento em software de
CAD da câmara fria (Figura 3).
4.2 Câmara de latćınios
A priori, para os latićınios é necessário definirmos o modo de armazenamento unitário
de cada produto, ou seja, o tipo de embalagem que será utilizada. Desse modo, para ar-
mazenar a coalhada utilizaremos potes de plásticos herméticos de 500 g com lacre (Figura
4) e para o leite caixas de 1 L compostas aproximadamente de papel, plástico (polietileno
de baixa densidade) e alumı́nio (Figura 5).
Figura 4: Pote hermético com lacre
Fonte: Ponto frio
Tendo a quantidade total de armazenamento de cada produto (coalhada e leite) espe-
cificada pelo projeto, basta dividirmos o valor de armazenamento unitário das embalagens
11
Figura 5: Caixa de leite
Fonte: Uol
para encontrarmos a quantidade de embalagens (Eq. 2). Entretanto, para isso é necessário
antes definirmos o volume total de cada produto, haja vista que o projeto especifica o
peso. Assim, a tabela a seguir define as variáveis necessárias para que se possa calcular o
volume total através da densidade e por fim encontrar a quantidade de embalagens (Eq.
3).
Tabela 2: Parâmetros para cálculo da quantidade de embalagens
Parâmetro Coalhada leite Śımbolo
Massa total de armazenagem(kg) 5000 5000 mTA
Volume da embalagem(m³) 0,000785 0,001 Vemb
Densidade(kg/m³) 1070 1032 ρ
Fonte: EMBRAPA
Vtotal =
mTA
ρ
(2)
Quant.Embalagens =
V olumetotal
V olumeembalagem
(3)
Outrossim, tendo em vista que essas embalagens necessitam de prateleiras para arma-
zenamento, foram escolhidas prateleiras de aço inoxidável 201 (Figura 6).
Figura 6: Prateleira de inox
Fonte:Loja Brasil
12
Assim, através do dimensional da prateleira, das dimensões e da quantidade das em-
balagens de cada produto (coalhada e leite), chegamos a uma quantidade mı́nima de
prateleiras para comportar todo armazenamento tanto da coalhada como do leite (Eq.
4).
nprat =
Quant.emb
Capprat
(4)
Portanto, através dos cálculos dimensionais (Apêndice 9.1) e das caracteŕısticas de ar-
mazenagem dos dois produtos foi posśıvel modelar a câmara fria destinada ao armazena-
mento dos lactićınios (Figura 7). Contudo, vale salientar que, assim como foi considerado
um distanciamento entre as carcaças na câmara fria de carnes, será considerado o mesmo
distanciamento entre as prateleiras, visando uma melhor mobilidade dos colaboradores e
atendimento às normas de armazenagem.
Figura 7: Câmara de latićınios
Fonte: Autores
4.3 Carga térmica de infiltração
A infiltração ocorre mais comumente devido às diferenças de densidade do ar entre as
salas (Figuras 9). Para um caso t́ıpico, em que a massa de ar que entra é igual à massa
de ar que sai menos qualquer umidade condensada, a sala deve ser vedada, exceto na
abertura em questão. Se a câmara fria não estiver vedada, o ar pode fluir diretamente
pela porta. (ASHRAE,2010)
Desse modo, segundo a ASHRAE (2010) o ganho de calor através da troca de ar das
portas é dado por:
13
Figura 8: Fluxos de massa de ar frio e quente
Fonte: ASHRAE(2010)
qt = q ·Dt ·Df · (1− E) (5)
Em que qt representa o ganho de calor médio para 24hrs ou outro peŕıodo estabelecido
em kW . q é a cargade senśıvel e latente em kW . Dt e Df são os fatores de tempo de
abertura e de fluxo de porta, respectivamente e E é a eficácia do despositivo de proteção
da porta.
Para definir o valor da carga de refrigeração senśıvel e latente, usa-se a equação de
Gosney e Olama (1975):
q = 0.221 · A · (hi − hr) · r · (1−
i
r
)0.5 · (gḢ)0.5 · Fm (6)
Em que q é a carga de refrigeração senśıvel e latente, dada em kW . A representa a
área em metros quadrados. hi e hr são as entalpias do ar de infiltração e refrigerado e
os termos i e r as densidades dos mesmos, respectivamente. Já o termo g representa a
constante gravitacional e vale 9,81 m/s. H é a altura da porta em metros e Fm o fator
de densidade. Na Eq.(6) todas as unidades estão no SI.
Para o cálculo da densidade, tem-se:
Fm =
[
2
1 + (ρT/ρi)1/3
]1.5
(7)
Em que ρT e ρi são as densidades de ar refrigerado e infiltrado dados em kg/m,
respectivamente.
Por conseguinte, após encontrar o valor de carga de infiltração é necessário definir o
valor de Dt . Para isso, utiliza-se a equação a seguir:
14
Dt =
P · θp + θ0
3600 · θd
(8)
Em que P é o número de passagens pela porta, θp o tempo de abertura e fechamento
da porta, em segundos, θ0 o tempo em que a porta simplismente fica aberta, em minutos.
θd peŕıodo de tempo diário (ou outro), dado em horas.
Por fim, com todas as variáveis definidas (Tabela 3), calcula-se o valor do ganho de
calor médio devido a infiltração (Apêndice 9.2).
Tabela 3: Parâmetros para cálculo de calor médio devido a infiltração
Parâmetro Valor
Fator de tempo de abertura da porta (s) 10
Fator de fluxo da porta em porcentagem 80
Porcentagem da eficácia do disposiivo de proteção da porta 93
Área de entrada (m²) 1,89
Entalpia do ar infiltrado (kJ/kg) 83,53
Entalpia do ar refrigerado (kJ/kg) 17,25
Densidade do ar de infiltração (kg/m³) 1,129
Densidade do ar refrigerado (kg/m³) 1,261
Altura da porta (m) 2,10
Número de passagens de porta 500
Tempo de abertura-fechamento da porta (s) 10
Tempo que a porta simplismente fica aberta (s) 10
Peŕıodo de tempo diário()h 24
Fonte: Autores
4.4 Carga Térmica do produto
A carga térmica mediante ao produto é, em geral, a maior parte de calor que se deve
retirar em uma câmara frigoŕıfica. Para dimensionar essa quantidade de energia, tomou-se
como base a portaria 711-1995 que define as diretrizes para o armazenamento de carnes em
câmaras frigoŕıficas. Para o dimensionamento da câmara de latićınios, usou-se a Instrução
Normativa (IN30/2013), que define as condições de armazenamento e processos em geral
para com os produtos lácteos. Além das normativas e portarias antes citadas, consultou-se
também as tabelas de propriedades termodinâmicas de literaturas conhecidas como Çengel
(2012) e ASHRAE (2010). Essas consultas possibilitaram a obtenção de dados acerca das
boas práticas de conservação dos produtos e de suas propriedades termodinâmicas, como
pode-se constatar na Tabela a seguir.
Uma vez determinado todos os parâmetros térmicos antes mencionados, parte-se então
para o cálculo da carga térmica propriamente dita. Deve-se salientar a diferença entre
temperatura de congelamento e temperatura de armazenamento.
Destaca-se também a necessidade de se manter a temperatura inicial adequada, para
as carnes, de acordo com (HOOBS; Roberts,1999) tratando-se de carne, que é um produto
15
Tabela 4: Propriedades termodinâmicas dos produtos
Parâmetro Valor
Calor espećıfico antes do congelamento para carne bovina (kJ/kgK) 3,170
Calor espećıfico depois do congelamento para carne bovina (kJ/kgK) 1,710
Calor espećıfico antes do congelamento para carne súına (kJ/kgK) 2,1981
Calor espećıfico depois do congelamento para carne súına (kJ/kgK) 1,3188
Calor espećıfico da coalhada (kJ/kgK) 3,751
Calor espećıfico do leite (kJ/kgK) 3,79
Calor latente de fusão para a carne bovina (kJ/kg) 231,82
Calor latente de fusão para a carne súına (kJ/kg) 123,428
Temperatura inicial da carne bovina 5°C
Temperatura inicial da carne súına 5°C
Temperatura inicial do leite 7°C
Temperatura inicial da coalhada 7°C
Temperatura de congelamento da carne bovina -2°C
Temperatura de congelamento da carne súına -2,2°C
Temperatura de armazenamento da carne bovina -20,5°C
Temperatura de armazenamento da carne súına -21°C
Temperatura de armazenamento do leite 4°C
Temperatura de armazenamento da coalhada 5°C
Fonte: ASHRAE (2010). Adaptado pelos autores
altamente perećıvel, sua temperatura deve ser sempre mantida abaixo de 5°C, sendo que,
para esse mesmo produto, sua deterioração praticamente dobra quando a temperatura
chega a 10°C. Para o leite e coalhada, de acordo com a IN 30/2013 sua temperatura
inicial deve não pode ultrapassar 7°C.
O cálculo da carga térmica para as carnes se dá mediante a aplicação da lei zero
da termodinâmica em três estágios. No primeiro estágio a carne deve ser resfriada de
sua temperatura inicial até sua temperatura de congelamento, de acordo com a seguinte
equação:
Qresfriamento = mpr · c1 · (Tipr − Tcpr) (9)
Onde o sub́ındice pr indica as propriedades do produto, podendo ser das carnes ou dos
lácteos. O termo c1 é o calor espećıfico antes da temperatura de congelamento que pode
ser obtido com a consulta da Tabela 4. Os termos entre parênteses indicam a diferença
entre as temperaturas inicial do produto e a de congelamento, respectivamente.
O segundo estágio de resfriamento é referente a troca de calor latente. Neste caso a
temperatura é constante e a equação se dá pelo produto da massa pelo calor latente de
fusão do produto, indicado pela letra ‘h’ e pelo uso do sub́ındice pr, de acordo com a
seguinte equação.
Qcog = mpr · hpr (10)
16
O terceiro estágio é o de resfriamento até a temperatura de estocagem. Deve-se des-
tacar que os produtos lácteos não chegam a congelar, pois sua temperatura de estocagem
é acima da temperatura de fusão. Para a quantificação do calor da temperatura de con-
gelamento até a de estocagem usa-se a seguinte equação:
Qamz = mpr · c2 · (Tcpr − Tamz) (11)
Nessa expressão o termo c2 é referente ao calor espećıfico após o congelamento. O
termo Tamz é a temperatura de armazenamento ou estocagem.
O cálculo da quantidade de calor a ser removido do ambiente mediante aos produtos
consiste na soma das quantidades de calor a ser removido mediante aos três estágios antes
citados, de acordo com a equação:
Qpr =
Qresfriamento +Qcong +Qamz
3600 · n
(12)
Onde o somatório é dividido pelo produto entre a constante de tempo 3600 e n, que
é um valor dado em horas e representa o tempo de congelamento, sua multiplicação por
3600 resultará em um valor em segundos, que ao dividir o numerador em kJ (Quilojoules)
retorna um valor em kW (Quilowatts).
4.5 Carga Térmica por Meio do Piso,Teto e Paredes
O ganho de transmissão de calor senśıvel pode ser dado pela lei de resfriamento de
Newton, uma vez que, de acordo com (ASHRAE,2010) os ganhos por calor latente em
instalações modernas são despreźıveis. Logo, a transferência de calor é dada por:
Qmeio = U · A · (Text − Tint) (13)
Nessa expressão o termo A indica a área das paredes e do teto, desconsiderando a
área do piso, uma vez que se considera que a instalação está no térreo, ou seja, que o que
está abaixo da câmara é a terra que, mediante as suas dimensões possui uma resistência
térmica infinita. Os termos entre parênteses indicam a diferença entre as temperaturas
externa e interna, respectivamente. O termo U é o coeficiente global de transferência de
calor que engloba os mecanismos de condução e convecção de acordo com:
U =
1
1/h0 + L/K + 1/hl
(14)
Onde os termos h0 e hl representam os coeficientes de transferência de calor por con-
vecção e a fração L/K Representa a razão entre o comprimento caracteŕıstico, que para
o caso, é a espessura da parede de isolamento, pela condutividade térmica.Para a determinação dos coeficientes de transferência de calor por convecção considera-
17
se que a velocidade média do vento na cidade de Belo Horizonte é de 15,5 km/h (ME-
TEOBLUE). Para a determinação do valor numérico do coeficiente em questão (CRE-
DER,2004) indica os seguintes valores mostrados na Tabela 5:
Tabela 5: Condições de vento
Condições de vento Valor de h
Ar parado 7,96 kcal/h.°C.m²
Ar a 12 km/h 19,5 kcal/h.°C.m²
Ar a 24 km/h 29,3 kcal/h.°C.m²
Fonte: Creder(2004). Adaptado pelos autores
Para o valor de coeficiente foi feita uma interpolação entre os valores de velocidade do
ar de 12 km/h e 24 km/h e obteve-se o valor de 22,7948 kcal/h.°C.m² e para o coeficiente
de convecção interno determinou-se a situação de ar parado.
Para a determinação da condutividade térmica foi necessário determinar o material
que compõe parte das paredes da câmara frigoŕıfica. Tal parede pode ser de alvenaria ou de
módulos pré - fabricados que consistem em duas chapas de aço galvanizado que prendem
uma camada de poliuretano expandido, como pode ser observado na seguinte Figura:
Figura 9: Fluxo de massas de ar frio e quente
Fonte: Autores
De acordo com as especificações dimensionais comerciais e com as propriedades de
condutibilidade térmica dos materiais em questão disponibilizadas pela (ASHRAE,2010),
tem-se:
A termo de área presente na Eq.(Indicar número da equação) é referente a soma das
áreas das paredes e do teto. A Tabela 7 visa apresentar esses valores tanto para a câmara
de latićınios, quanto para a câmara de carne.
A temperatura externa da Eq.12 é referente a temperatura média da cidade de Belo
Horizonte, que de acordo com os dados do (METEOBLUE) é de 29°C. Já a temperatura
interna assume um valor de 20,5°C para a câmara de carnes e de 4°C para a câmara de
latićınios.
18
Tabela 6: Especificações dos painéis
Parâmetro Valor
Espessura da chapa de aço galvanizada em metros 0,01
Espessura do isolante em metros 0,2
Condutividade térmica do isolante em W/mK 0,026
Condutividade térmica chapa de aço em W/mK 0,5
Fonte: ASHRAE(2010). Adaptado pelos autores
Câmara Área (m²)
Carnes 252
Latićınios 76,8
Fonte: Autores
4.6 Carga térmica de iluminação
Para o cálculo térmico mediante ao uso de equipamentos de iluminação, primeiro
determinou-se qual tipo de iluminação é mais adequada. De acordo com a portaria 711-
1995, as lâmpadas nas câmaras frigoŕıficas devem ser luminárias herméticas. No caso do
trabalho em questão, optou-se por usar lâmpadas de LED, cujo as propriedades descritas
pelo fabricante são observadas na Tabela 8.
Tabela 7: Especificação da luminária LED
Parâmetro Valor
Fluxo luminoso (lm) 2900
Potênica em Watts 36
Tensão em Volts 100-240
Dimensões 1,20m x 3,3 cm x 5,8 cm
Fonte: Autores
Ainda de acordo com a portaria 711-1995, a iluminação deve ser capaz de prover 300
LUX para o ambiente. De acordo com esse requisito é calculada o fluxo luminoso requerido
para as câmaras, de acordo com:
Flreq =
Fl
m
· Áreacâmara (15)
Onde Flreq é o fluxo luminoso requerido em lumens e a razão Fl/m Representa o fluxo
luminoso por metro quadrado que é dado em LUX.
De acordo com o valor do fluxo luminoso requerido, se calcula a quantidade de lu-
minárias necessárias conforme a seguinte equação:
n =
Flreq
Fl
(16)
Ou seja, a quantidade de luminárias é dada pela razão do fluxo luminoso requerido
pelo fluxo luminoso da luminária.
19
De posse da quantidade de lâmpadas necessárias, o cálculo da carga térmica de ilu-
minação em Watts é dado por:
Qilum = n · Potlamp (17)
Em que Potlamp é a potência da luminária dada em Watts.
4.7 Carga Térmica de Equipamentos e Motores
Devido à presença de máquinas de corte para carnes bovinas e súınas, há a liberação
de calor devido a ineficiência de motores elétricos. Segundo a NBR 16401, pela tabela é
posśıvel determinar a eficiência de motores elétricos segundo a sua potência, obtendo sua
eficiência, o calor emitido pelos motores é determinado pela equação:
Qm =
n · Pot
η
(18)
Em que Qm é o calor liberado pelas máquinas de corte, n o número de máquinas
utilizadas, Pot a potência das máquinas e η é a eficiência do motor.
Para a situação em questão, foi considerado que todas as máquinas de corte trabalham
8 horas por dia, havendo um revezamento de operários.
4.8 Carga Térmica das Pessoas
Para calcular a carga térmica emitida pelas pessoas, devemos ter conhecimento prévio
de como será o fluxo de pessoas e o tempo total que ficarão dentro do local, e a taxa
de energia emitida por cada um. Como nosso projeto foi determinado que são 10 traba-
lhadores, é plauśıvel que haja a alocação de 5 trabalhadores para cada uma das câmaras.
Adotado para um regime de oito horas de trabalho, e sabendo que o artigo 253 da CLT traz
a necessidade de que dentro de duas horas de trabalho um operário da câmara frigoŕıfica
tenha vinte minutos de descanso, podemos determinar que o tempo total num regime de
oito horas de trabalho é:
ttotal =
(
100
120
)
· 8 (19)
Em câmaras frias, a NR-6 define que os operadores em câmaras frias devem estar
vestidos com EPI’s que isolam termicamente o operador do ambiente. Segundo a NBR
16401-2, para realização do dimensionamento de um local a ser refrigerado, devemos levar
em consideração a resistência que a vestimenta traz ao operador, essa resistência é enten-
dida como icl , que segundo a Tabela B.1 da NBR, um trabalhador completamente vestido
com roupa isotérmica possui icl = 1, 37 . Assim, é posśıvel determinar a temperatura da
superf́ıcie externa da roupa isotérmica pela equação:
20
Tcla = taa +
35, 5− ta
3, 5 · icl + 0, 1
(20)
Onde Tcla é a temperatura da superf́ıcie externa da roupa isotérmica, taa é a tempera-
tura ambiente ajustada para a escala Kelvin e ta é a temperatura do ambiente refrigerado
Após encontrar a temperatura superficial externa da roupa, deve-se encontrar o co-
eficiente de transferência de calor por convecção existente. A NBR 16401 orienta que
devemos realizar uma análise para diferentes tipos de convecção, porém como na câmara
o ar é parado, devemos considerar a equação:
h = 2, 38 ·
(
100 · Tcla
50
− taa
)0,25
(21)
Assim, sendo posśıvel calcular a perda de calor por convecção como:
Qt = n · t · h · (Tamb − Tcla) (22)
Nessa equação, o valor de Tcla é dado em Celsius, Tamb é a temperatura do ambiente,
n é a quantidade de pessoas e t é o tempo de exposição dos funcionários.
4.9 Seleção do fluido Refrigerante
A escolha do fluido refrigerante é de extrema importância para que possa ser determi-
nada a maioria dos dados importantes para o nosso projeto. A determinação do fluido de
refrigeração deve levar em conta fatores como flamabilidade, toxicidade, ńıvel de agressão
à camada de ozônio, contribuição para o aquecimento global, ambiente a ser refrigerado
e desempenho. Levando essas caracteŕısticas em conta, para projetos de refrigeração em
frigoŕıficos o fluido comumente utilizado é o R404, sendo também o escolhido para esse
projeto.
4.10 Aplicação do Ciclo Termodinâmico
Para a aplicação em questão, onde se tem que resfriar uma câmara de carnes que
possui temperatura de evaporação de -20,5°C e outra câmara contendo latićınios a 4°C,
ou seja, câmaras que operam em temperaturas distintas, tem-se, de acordo com (STO-
ECKER; JABARDO, 2018), que o ciclo que melhor se adequa a essa situação é o de
duplo estágio de compressão, com duas temperaturas de evaporação. Um arranjo comum
do ciclo pode ser conferido na Figura 10.
Destaca-se a presença de um resfriador intermediário que tem a função de devolver o
fluido no estado de vapor saturado para a compressão no compressor de alta pressão, após
ter recebido o fluido no estado de vapor super-aquecido do compressor de baixa pressão.
21
Figura 10:Arranjo do ciclo de duplo estágio de pressão com duas temperaturas de eva-
poração
Fonte: (STOENCKER;JABARDO,2018). Modificado
22
Figura 11: Diagrama pressão x entalpia
Fonte: (STOENCKER;JABARDO,2018). Modificado
Nesse ciclo, o evaporador presente entre os estágios 5 e 7 opera a uma pressão inter-
mediária, o que permite uma temperatura distinta do evaporador de baixa pressão.
Deve-se destacar que os evaporadores comerciais operam com um delta de temperatura
de aproximadamente 6°C, logo para a câmara de carnes a temperatura de evaporação
assume o valor de -26,5°C e para a de latićınios de -1°C. O diagrama pressão entalpia
para o referido ciclo com as temperaturas de evaporação pode ser visto na Figura 11.
O ciclo idealizado em questão possui algumas considerações são elas: O ciclo opera
em regime permanente, os estágios de compressão são isoentrópicos, os compressores são
adiabáticos e o processo de queda de pressão nas válvulas de estrangulamento são isoen-
talpicos.
Ainda de acordo com o ciclo, a próxima subsecção visa abordar a determinação das
propriedades termondinâmicas de acordo com os estados.
4.10.1 Estados termodinâmicos
De acordo com a Figura 11 constata-se que os estados 1,3 e 7 possuem t́ıtulo igual
a unidade, ou seja se encontram no estado de vapor saturado. Uma vez conhecida a
temperatura de evaporação do evaporador de baixa, tem-se que é posśıvel determinar a
entalpia e a pressão para o estado 1. Os estados 5,6 e 8 possuem t́ıtulo igual a zero, logo
encontram-se no estado de ĺıquido saturado. De posse da temperatura de condensação é
posśıvel determinar a entalpia e a pressão nos estados 5,6. Uma vez que a compressão se
23
dá de forma isoentrópica, tem-se que a entropia do estado 2 é igual a do estado 1 e que a
do estado 4 é idêntica a do estado 3. Logo, com o valor de entropia e pressão, haja vista
que o ponto 2 está na mesma linha de pressão que o ponto 8 e o ponto 4 na mesma linha
que o ponto 5, determina-se as entalpias nos respectivos pontos. Uma vez determinado o
estado de todos os pontos e suas respecitvas entalpias, os processos calculativos seguem de
acordo com as próximas subsecções.
4.10.2 Volume de controle nos evaporadores
A aplicação da equação da conservação de energia para o referido equipamento per-
mite o cálculo da variação mássica, uma vez que a quantidade de calor a ser removida é
conhecida e determinada por toda a carga a ser retirada da câmara de carnes
ṁ8 = ṁ1 =
Qlcar
h2 − h1
(23)
Para a câmara de latićınios, segue:
ṁ7 =
˙Qllat
h7 − h8
(24)
4.10.3 Volume de controle no reservatório intermediário
A aplicação da equação da conservação de massa e da conservação de energia para o
tanque flash sugere:
ṁ3 =
h2 − h8
h3 − h6
+ ṁ7 (25)
A resolução da equação acima permite conhecer a vazão mássica atuante nos compres-
sores e permite o calculo do trabalho a ser fornecido para acionalos. O equacionamento
que determina o mesmo é abordado na próxima subsecção.
4.10.4 Volume de conterole nos compressores
A aplicação da conservação de energia nos compressores sugere:
Wcar = ṁ3 · (h3 − h4) (26)
Para a câmara de latićınios. Já para a câmara de carnes, tem-se:
Wlat = ṁ1 · (h1 − h2) (27)
O cálculo de todas as equações antes descritas, bem como a obtenção das proprie-
dades termodinâmicas nos respectivos estados, foram realizados com o uso do software
EES(Enginerring Equation Solver). O código fonte pode ser encontrado em anexo.
24
5 Resultados
5.1 Cargas Térmicas
Usando as equações relevantes conforme descrito no desenvolvimento e os códigos
de computador utilizando o software EES(Engineering Equation Solver) , é viável obter
os valores de carga térmica tanto na câmara de bovinos e súınos, quanto na câmara de
latićınios. Separando os valores de carga térmica para cada uma das câmaras, a Tabela 7
visa apresentar os mesmos para a câmara de carnes.
Tabela 8: Cargas térmicas para a câmara de carnes
Cargas térmicas Quantidade de calor
Carga de produto 217,43
Carga de iluminação 3,456
Carga de infiltração 0,363
Carga de pessoas 1,7
Carga de motores e equipamentos 2,784
Paredes, Piso e Teto 1,582
total 227,315
Fonte: Autores
Para a câmara de latićınios se obteve os valores mostrados na Tabela 8
Tabela 9: Cargas térmicas para a câmara de latićınios
Cargas térmicas Quantidade de calor
Carga de produto 41,85
Carga de iluminação 1,152
Carga de infiltração 0,162
Carga de pessoas 1,7
Paredes, Piso e Teto 0,2435
total 45,1075
Fonte: Autores
Observa-se que, para ambas as câmaras a maior contribuição de carga é referente ao
produto, tendo uma participação de 95,65% para as carnes e 92,77% para os latićınios.
Vale destacar também que, mediante o isolamento das paredes e das portas tem-se que as
perdas são baixas, sendo as perdas por infiltração menor que a unidade em kW para ambas
as câmaras, já as perdas por meio das paredes e tetos inferior a 1kW para lactéos e inferior
a 2kW para as carnes, sendo ultima maior em relação a outra mediante as dimensões da
câmara. Destaca-se também a carga mediante a iluminação e pessoas, sendo a carga por
iluminação maior que a carga mediante aos equipamentos e motores em ambos os casos.
De posse dos valores de cargas térmicas obtidos conforme descrito, é posśıvel inserir
o valor total calculado como a quantidade de calor a ser retirada para os cálculos ter-
modinâmicos referentes ao ciclo escolhido e determinar os componentes comerciais assim
como seus custos.
25
5.2 Seleção das Máquinas de Corte
Como o frigoŕıfico é repleto de carcaça bovina e súına congelada, e trabalhando a todo
momento com diversos tipos de corte, optamos por uma máquina de corte mais forte que
a comumente utilizada no mercado, a nossa possuindo um motor de 3cv. A máquina de
corte escolhida foi da Skymsen, acoplada com motor trifásico.
Figura 12: Modelo de máquina de corte comercial
Fonte: Skymsen
5.3 Fluido Refrigerante
O fluido refrigerante escolhido para projeto foi o R404, visto que comumente é utili-
zado para projetos de refrigeração em câmaras frigoŕıficas, tal como a amônia e outros
halogenados, porém o grupo escolheu arbitrariamente pelo R404.
5.4 Unidades Evaporadoras
A escolha das unidades evaporadoras foram feitas possuindo o valor da energia ne-
cessária para manter os produtos como devem ser mantidos, e possuindo o valor da
temperatura que aquela câmara precisa ser mantida, é posśıvel encontrar o evaporador
necessário para o projeto, sendo assim, pelo catálogo da Trineva é posśıvel identificar
o quanto cada evaporador consegue retirar de calor do ambiente, sendo assim posśıvel
determinar o evaporador o qual escolhemos. Assim foi posśıvel escolher 4 unidades eva-
26
poradoras da a câmara de carnes, e 1 para a câmara de latićınios. O modelo escolhido foi
o modelo FTBS 488.
Figura 13: Evaporador FTBS 488.
Fonte: Trineva
A Figura 14 ilustra o catálogo do fabricante e o modelo selecionado pela marcação em
azul claro.
Figura 14: Catálogo da linha FTBS.
Fonte: Trineva
5.5 Unidades Condensadoras
A escolha das unidades condensadoras é feita de forma similar a das evaporadoras,
porém nos catálogos devemos fazer um cruzamento da temperatura de condensação e
da temperatura fora do ambiente refrigerado, sendo assim posśıvel realizar a escolha da
unidade condensadora para nosso sistema. O catálogo que foi utilizado para realizar essa
27
escolha pertence a ELGIN. Assim foi posśıvel a escolha de uma unidade condensadora que
suprirá todas as duas câmaras. O modelo escolhido foi o BBT3600TH6.
Figura 15: Unidade condensadora BBT3600TH6.
Fonte: Elgin
O catálogo pode ser visto na Figura 16.
Figura 16: Catálogo de condensadores Elgin.
Fonte: Elgin
28
5.6 Tubulação
No presente trabalho considerou-se que as duas câmaras não sofriam influênciada
rdiação solar, por se tratar de um espaço dentro de um galpão. no entanto, para fins de
dimensionamento, considerou-se que a parede das câmaras que possuem os evaporadores
estarão em um vão de um metro até a parede mais externa que abrigará a unidade con-
densadora. Em virtude disso, a tubulação de cobre comercial escolhida foi o tubo de 7/8
de polegada com 15 metros. tal metragem é suficiente para conectar todos os evaporado-
res a unidade condensadora e vencer as distância de um metro. O modelo da tubulação
comercial pode ser vizualizado na Figura a seguir.
Figura 17: Tubulação de cobre.
Fonte: Refrigás
Foi realizado um levantamento detalhado de todos os equipamentos necessários para a
câmara frigoŕıfica, levando em consideração as especificações técnicas e as demandas ope-
racionais do projeto. Cada componente foi cuidadosamente selecionado e dimensionado
para garantir o desempenho adequado do sistema de refrigeração.
Com a conclusão dessa fase, pode se prosseguir para o próximo tópico crucial: a análise
de custos. Agora, será realizada uma avaliação minuciosa dos investimentos necessários
para a aquisição e instalação dos equipamentos, bem como os custos operacionais envol-
vidos, como energia elétrica, manutenção e reposição de peças.
6 Custos
Os primeiros itens que devemos prestar atenção é para as portas das câmaras, que irão
desempenhar papel fundamental para que não haja uma troca de calor com o meio exterior
maior do que devido, sendo assim, possuindo nossas dimensões, foi feita uma busca pela
internet de forma a encontrar portas com dimensões próximas a aquelas especificadas no
nosso projeto, assim foi encontrado as portas de 2m de altura e 1 de largura, e o custo é
representado na Tabela 11 a seguir.
O custo dos acessórios desempenha um papel significativo na construção e no funcio-
namento de uma câmara frigoŕıfica. Além dos componentes principais, como o sistema de
refrigeração e isolamento térmico, os acessórios são essenciais para garantir a eficiência
29
Tabela 10: Custo das portas
Produto Unidade Valor Unitário Valor Total
Porta 2 R$2.490,58 R$4.981,16
Fonte: Autores
e o bom desempenho do ambiente refrigerado.
Um investimento adequado nos acessórios certos resultará em uma câmara frigoŕıfica
eficiente, durável e capaz de atender às demandas de armazenamento e refrigeração de
forma adequada
Tabela 11: Custo dos acessósios
Acessório Unidades Valor Unitário Valor Total
Prateleiras 10 R$2.379,00 R$23.790,00
Ganchos 54 R$5,24 R$283,05
Fonte: Autores
Os custos de instalação representam os maiores gastos em uma câmara frigoŕıfica. A
Tabela 11 visa apresentar de maneira sucinta tais custos.
Tabela 12: Custo da instalação
Marca/Mod Equi. Quant. Potência Valor Unitário Valor Total
Trineva
(FTBSG488) Evaporadora 4 246(kBTU/h) R$67.027,00 R$268.108,00
Trineva
(FTBSA265) Evaporadora 1 177(kBTU/h) R$27.741,00 R$27.741,00
Elgin
(BBT3600TH6) Condensadora 1 164(kBTU/h) R$5.198,00 R$5.198,00
Elgin Luminária 16 4,608 (kW) R$44,23 R$707,68
Skymsen Máq.De Corte 4 3 CV R$18.131,00 R$72.524,00
Fonte: Autores
Por fim, contabilizando os custos de portas, acessórios e instalações, pode se mon-
tar a tabela de custo total, cujo o valor final é o somatório de todos os custos citados
anteriormente.
Tabela 13: Custo total
Custo Valor
Custo da Instalação R$374.278,68
Custo dos Acessórios R$24.073,05
Custo da tubulação R$676,88
Custo das Portas R$4.981,16
Total R$407.123,32
Fonte: Autores
30
7 Conclusões
Ao finalizar este trabalho de dimensionamento de uma instalação frigoŕıfica para car-
nes e latićınios, conseguiu-se obter resultados significativos e conclusões relevantes. O
objetivo principal deste estudo era projetar um sistema de refrigeração adequado para
atender às necessidades espećıficas do armazenamento de produtos cárneos e latićınios. A
seguir, destacamos algumas das principais conclusões obtidas:
Cálculo da carga térmica: Realizamos uma análise detalhada das caracteŕısticas dos
produtos cárneos e latićınios, levando em consideração fatores como a demanda de resfri-
amento, as taxas de produção e as temperaturas ideais de armazenamento. Através desse
estudo, pudemos determinar de forma precisa a carga térmica necessária para manter os
produtos dentro das condições ideais.
Seleção do sistema de refrigeração: Com base nos requisitos de carga térmica cal-
culados, avaliamos diferentes opções de sistemas de refrigeração dispońıveis no mercado.
Consideramos aspectos como eficiência energética, capacidade de refrigeração, custos ope-
racionais e manutenção. Com base nessa análise, selecionamos o sistema mais adequado
para atender às demandas espećıficas da instalação.
Dimensionamento dos equipamentos: Realizamos o dimensionamento dos equipamen-
tos necessários para a instalação, como compressores, evaporadores, condensadores e
válvulas de expansão. Levamos em consideração as caracteŕısticas dos produtos a serem
armazenados, a capacidade de refrigeração do sistema e a eficiência energética desejada.
Essa etapa foi crucial para garantir um funcionamento eficiente e confiável da instalação.
Análise de viabilidade econômica: Além das questões técnicas, também realizamos uma
análise de viabilidade econômica do projeto. Consideramos os custos de investimento
inicial, os custos operacionais, a vida útil dos equipamentos e os potenciais benef́ıcios
financeiros, como economia de energia e redução de perdas de produtos. Essa análise nos
permitiu avaliar a rentabilidade do projeto e tomar decisões informadas.
Considerações ambientais: Dado o crescente foco na sustentabilidade e na redução do
impacto ambiental, também levamos em consideração as questões relacionadas à eficiência
energética, uso de refrigerantes e tecnologias sustentáveis. Buscamos soluções que mini-
mizem o consumo de energia e que utilizem refrigerantes menos prejudiciais ao meio
ambiente, alinhando a instalação frigoŕıfica aos prinćıpios da responsabilidade ambiental.
Em suma, por meio deste trabalho, pudemos dimensionar uma instalação frigoŕıfica
eficiente e adequada para o armazenamento de carnes e latićınios. Os resultados obtidos
nos permitem concluir que o projeto atende aos requisitos técnicos, econômicos e ambi-
entais estabelecidos, garantindo a qualidade e a segurança dos produtos armazenados, ao
mesmo tempo em que considera os aspectos financeiros e sustentáveis.
31
8 Referências
A bela história da refrigeração. JESUEGRACILIANO. Dispońıvel em:. Acesso em: 20 jun. 2023.
Caixa de leite. Dispońıvel em: . Acesso em: 02 jul. 2023.
Câmara de carnes. Dispńıvel em: . Acesso em: 02 jul. 2023.
Principais Normas Técnicas para Câmaras Frigoŕıficas. Visoflex. Dispońıvel em:. Acesso em: 20 jun. 2023.
Principais Normas Técnicas para Câmaras FrigoŕıficasDestruição da camada de ozônio
pelos CFCs. UOL. Dispońıvel em: . Acesso em: 20 jun. 2023.
Gosney, W.B. and H.A.L. Olama. 1975. Heat and enthalpy gains through cold room
doorways. Proceedings of the Institute of Refrigeration, vol. 72, pp. 31-41.
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ENGINEERS – ASHRAE. Handbook de refrigeração, de 2010. Refrigeration Handbook,
2010.
MACHADO, R. L. P. Boas práticas de armazenagem na indústria de alimentos. Rio
de Janeiro: Embrapa Agroindústria de Alimentos, 2000. 28p. (Embrapa Agroindústriade Alimentos. Documentos, 42). Dispońıvel em: Acesso em: 28 jun
2023.
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Parte 1: Projetos das instalações. Dispońıvel em Acesso em: 02 jul. 2023
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elétrico. Dispońıvel em https://www.kbb.com.br/detalhes-
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CREDER, Hélio HC. Instalações de ar condicionado.6ª Edição. Rio de Janeiro,RJ:
LTC-Livros técnicos e cient́ıficos Editora S.A.,2004
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pońıvel em:https: Acesso em 02 jul. 2023
HOBBS, B. C.; ROBERTS, D. Toxinfecções e controle higiênico-sanitário de alimen-
tos. 4. ed. São Paulo: Varela, 1999. 376p.
32
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INSTALAÇÕES E EQUIPAMENTOS PARA ABATE E INDUSTRIALIZAÇÃO DE SUÍNOS.
ÇENGEL, Yunus. Transferência de calor e massa:Uma abordagem prática. 4ª Edição.
São Paulo: AMGH Editora LTDA. 2012
BRASIL.IN30/2015, Aprova as NORMAS TÉCNICAS DE INSTALAÇÕES E EQUI-
PAMENTOS PARA ABATE E INDUSTRIALIZAÇÃO DE SUÍNOS.
Estante Em Aço Inoxidável Com 6 Prateleiras Lisas - 1,5m (150x50x200cm) - Be6-
150l. Dispońıvel em Acesso em: 02 jul. 2023
Luminária LED Slim 36w 6500k Elgin de Sobrepor Bivolt Luz Branca Fria. Dispońıvel
em Acesso em 02 jul. 2023.
SERRA FITA PARA CARNE INOX, COM EMPURRADOR, MESA MÓVEL, RE-
GULADOR DE CORTE, LÂMINA 3.150 mm, HEAVY DUTY - 3CV 220 V. Dispońıvel
em 
Acesso em 02 jul. 2023.
Gancho S1c Inox Para Carne Açougue Frigorifico Picelli 12pçs. Dispońıvel em Acesso
em 02 jul. 2023
Porta Giratória Com Puxador e Abertura Para a Esquerda Para Câmara Fria de Con-
gelados Com 3 Batentes 2,00 X 1,00 M. Dispońıvel em Acesso em: 02 jul. 2023
Parâmetros de modelagem de carcaça. Dispońıvel em: Acesso em: 02 jul. 2023
Prateleira de inox. Dispońıvel em: Acesso em: 02
jul. 2023.
Parâmetros para cálculo da quatidade de embalagens. Dispońıvel em: Acesso em: 02 jul. 2023.
Pote hermétiico com lacre. Dispońıvel em: . Acesso em: 02 jul. 2023.
Porta Giratória Com Puxador e Abertura Para a Esquerda Para Câmara Fria de Con-
gelados Com 3 Batentes 2,00 X 1,00 M. Dispońıvel em Acesso
em 02 jul. 2023.
Máquina de fazer gelo. Dispońıvel: Disponvelem: Acessoem: 02jul. 2023. .
Acesso em 02 de jul. 2023
33
Mangueira de cobre para instalações drigoŕıfcas. Dispońıvel em https: // www. refrigas.
com. br/ tubo-de-cobre-78-x-132-panqueca-15-metros. . Acessado em 15 jul. 2023
A Apêndices
A.1 Código EES para o cálculo do número de prateleiras
“DIMENSIONAMENTO DA QNTD DE PRATELEIRAS P/ COALHADA”
% Exemplo de c d i g o EES
DIMENSIONAMENTO DA QNTD DE PRATELEIRAS P/ COALHADA
capac i dade po t e =0 ,785∗10ˆ(−3) [mˆ3 ]
m t o t a l c o a l h a da =5000 [ kg ]
rho coa l hada=1070 [ kg /mˆ3]
v o l c o a l h a d a=m to t a l c o a l h a da / rho coa l hada
num potes=vo l c o a l h a d a / capac i dade po t e
c a p a c i d a d e p r a t e l e i r a c o a l h a d a =1350
num pra t e l e i r a s c oa l h ada=num potes / c a p a c i d a d e p r a t e l e i r a c o a l h a d a
”DIMENSIONAMENTO DA QNTD DE PRATELEIRAS P/ LEITE”
capacidade embalagem=1∗10ˆ(−3) [mˆ3 ]
m t o t a l l e i t e =5000 [ kg ]
r h o l e i t e =1032 [ kg /mˆ3]
v o l l e i t e=m t o t a l l e i t e / r h o l e i t e
num emb=v o l l e i t e / capacidade embalagem
c a p a c i d a d e p r a t e l e i r a l e i t e =1008
num pra t e l e i r a s=num emb/ c a p a c i d a d e p r a t e l e i r a l e i t e
A.2 Código EES para o cálculo das cargas térmicas por infil-
tração
”2) CARGA DE INFILTRA O ”
” CARGA T RMICA SENS VEL E LATENTE ”
34
T ext=T BH
T armazenamento=T armazenamen to l a c t i c in i o s
rh ca = 0 ,9
” Umidade r e l a t i v a da carne conge lada (\%)”
rh cms = 0 ,528
” Umidade r e l a t i v a m d i a da c idade de BH (\%) ”
h ar=Entha lpy (AirH2O ;T=T armazenamento ; r=rh ca ;P=101)
” En ta l p i a do ar r e f r i g e r a d o ”
rho ar=Dens i ty (AirH2O ;T=T armazenamento ; r=rh ca ;P=101)
” Densidade do ar r e f r i g e r a d o ”
h a i=Entha lpy (AirH2O ;T=T ext ; r=rh cms ;P=101)
” En ta l p i a do ar i n f i l t r a d o ”
r h o a i=Dens i ty (AirH2O ;T=T ext ; r=rh cms ;P=101)
” Densidade do ar i n f i l t r a d o ”
A por = 1 ,89 [mˆ2 ]
” rea da por ta ”
g g ra v = 9 ,81 [m/ s ˆ2 ]
” A c e l e r a o da g rav i dade ”
H por = 2 ,10 [m]
” Al tura da por ta ”
F mm = (2/(1+( rho ar / r h o a i )ˆ (1/3) ) )ˆ1 ,5
35
” Fator de dens idade ”
q s l = 0 ,221∗A por ∗( h a i − h ar )∗ rho ar ∗((1−( r h o a i / rho ar ) )ˆ0 ,5 )∗
( ( g g r a v ∗H por )ˆ0 ,5)∗F mm
”Carga t r m i c a s e n s v e l e l a t e n t e ”
A.3 Código EES para o cálculo das cargas térmicas de produto
A.3.1 Câmara de carnes
” !DADOS DO PROJETO! ”
m bov = 15000/2
m sui = m bov
” ! C LCULO DA CARGA T RMICA − PRODUTO! ”
”Carnes”
”Bovino”
c1 bov = 3 ,170
c2 bov = 1 ,710
h l b o v = 231 ,82
Ti bov = 5
Tc bov = −2
Tam bov = −20,5
t b o v = 4
” S u n o ”
c 1 s u i = 2 ,1981
c 2 s u i = 1 ,3188
h l s u i = 123 ,428
T i s u i = t i b o v
Tc su i = −2,2
Tam sui = −21,5
t s u i = 5
”c1 : c a l o r e s p e c f i c o an te s do conge lamento ; c2 : Calor e s p e c f i c o
a p s o conge lamento ; h l : Calor l a t e n t e de f u s o ”
Q bov = (m bov ∗( c1 bov ∗( Ti bov − Tc bov ) + h l b o v + c2 bov ∗( Tc bov
− Tam bov ) ) )/(3600∗ t b o v )
36
Q sui = ( m sui ∗( c 1 s u i ∗( T i s u i − Tc su i ) + h l s u i + c 2 s u i ∗( Tc su i
− Tam sui ) ) )/(3600∗ t s u i )
Q prod = Q bov + Q sui
A.3.2 Câmara de latićınios
” !DADOS! ”
m coa = 5000
m che = m coa
m l e i t e = m coa
” !PROPRIEDADES TERMODINMICAS ! ”
c1 coa = 3 ,751
c1 che = 2 ,08
c2 che = 1 ,31
c 1 l e i t e = 3 ,79
Tip coa = 10
Tip che = Tip coa
T i p l e i t e = 7
Tam coa = 5
Tam che = −12,9
Tam le i t e = 4
h che = 124
t c oa = 1
t l e i t e = t c oa
t c h e = 1
Q coa =( m coa∗ c1 coa ∗( Tip coa − Tam coa ) )/(3600∗ t c o a )
Q l e i t e =( ( m l e i t e ∗( c 1 l e i t e ∗( T i p l e i t e − Tam le i t e ) ) ) )/ (3600∗ t l e i t e )
Q prod = Q coa + Q l e i t e
A.4 Código EES para o cálculo das cargas térmicas por ilu-
minação
” rea do p i s o da c m a r a dos l a t i c n i o s ”
A l a c t = 4 ,8∗8
” rea do p i s o da c m a r a das carnes ”
A carnes = 18∗6
37
”Fluxo luminoso em Lumens”
Fl = 2900
”Para os l a t i c n i o s ”
”Fluxo luminoso r e que r i do para se t e r 300LUX na c ma r a − de acordo
com a po r t a r i a 711−1995”
F l reqL =300∗ A lac t
”Quantidade de l m p a d a s n e c e s s r i a s ”
n l a c t = F l reqL /Fl
” I n t e i r o maior mais p r x i m o ”
n L=4
”Para as carnes ”
Fl reqC = 300∗A carnes
n carnes = Fl reqC /Fl
n C = 12
” P o t n c i a da l m p a d a comerc ia l em Watts”
Pot L = 36
”Calor a s e r r e t i r a d o na c m a r a de carnes ”
Q c = Pot L∗n C∗Dt
”Calor a s e r r e t i r a d o na c m a r a de l a t i c n i o s ”
Q L = Pot L∗n L∗Dt
”Quantidade de horas ”
Dt = 8
”Calor t o t a l a s e r removido ”
Q t = (Q c + Q L)
”Custo da l m p a d a ”
C lamp = 73 ,37
”Custo t o t a l ”
C t o t a l = C lamp ∗( n C + n L )
A.5 Código EES para o cálculo das cargas térmicas por pessoas
A.6 Código EES para o cálculo das cargas térmicas por equipa-
mentos
A.7 Código EES para o cálculo das cargas térmicas por pare-
des,pisos e tetos
38
” Con d u t n c i a para a v e l o c i d a d e do vento m d i a em BH (W/m K )”
h 0 = 22 ,7948
” C on d u t n c i a para o ar parado (W/m K )”
h i = 9 ,2575
”Espessura do i so l amento de p o l i u r e t a no ”
x p = 0 ,2
”Condut i v idade para o po l i u r e t a no ”
k p = 0 ,026
”Condut i v idade para a p l a ca de a o ga l v an i z ada ”
K c = 0 ,5
”Espessura da p l a ca de a o ga l v an i z ada ”
x c = 0 ,01
” D i f e r e n a de temperatura em C ”
Dt = 9 ,4
”Temperatura ex t e rna m d i a em BH”
T ext = 29
”Para as carnes ”
Ti carnes = −20,5
”Para os l a t i c n i o s ”
T i l a c t = 4
” R e s i s t n c i a t r m i c a t o t a l ”
R t o t a l = 1/ h 0 + 2∗( x c / k c ) + x p / k p + 1/ h i
” Co e f i c i e n t e g l o b a l ”
U = 1/ R t o t a l
” Co e f i c i e n t e g l o b a l em unidades I n g l e s a s ”
U uniIng = 0 ,109
” A v a l i a o da qua l i d ad e do i so l amento ”
Qual i = U uniIng ∗Dt
” reas ”
A1 wa l l = (18∗3∗2) + (6∗3∗2)
A1 te to = 18∗6
A1 t o t a l = A1 wa l l + A1 te to
A2 wa l l = (4 ,8∗3) + (8∗3)
A2 te to = 4 ,8∗8
39
A2 t o t a l = A2 wa l l + A2 te to
A t o t a l = A1 t o t a l+ A2 t o t a l
” Lei do r e s f r i amen to de Newton”
Q1 = U∗A1 t o t a l ∗( Ti carnes−T ext )
Q2 = U∗A2 t o t a l ∗( T i l a c t −T ext )
”Carga t o t a l ”
Q t o t a l = Q1 + Q2
A.8 Código EES para o cálculo do ciclo termodinâmico
” ! Dados ! ”
T[ 1 ] = −20,5
T[ 3 ] = 4
T[ 5 ] = 29
QL do t evapa l t a= 46 ,69
QL dot evapba ixa =229 ,599
” ! C o n s i d e r a e s ! ”
” ! 1) Regime permanente ( m ent = m sai ) ”
” ! 2) Processos s o in ternamente r e v e r s v e i s ”
” ! 3) V l v u l a s e compressores s o A d i a b t i c o ”
” ! 4) V a r i a o da ene r g i a c i n t i c a e p o t e n c i a l nu la ”
” ! 5) Trocas de c a l o r p r e s s o cons t an t e ( Entradas e s a d a s dos
comp . P ent = P sa i ) ”
” ! 6) Compressores i s o e n t r p i c o s ( s i=cons t an t e ) ”
”============== C l c u l o das p rop r i e dade s em cada ponto =============”
”PONTO 1 − S a d a do Evaporador de ba i xa temperatura ”
x [1]=1 ”Vapor sa turado ”
P[1]= Pressure (R404A ;T=T [ 1 ] ; x=x [ 1 ] )
s [1 ]= Entropy (R404A ;T=T [ 1 ] ; x=x [ 1 ] )
h [1]= Entha lpy (R404A ;T=T [ 1 ] ; x=x [ 1 ] )
”PONTO 2 − S a d a do compressor de ba i xa p r e s s o ”
s [2]= s [ 1 ] ” Compr e s s o i s o e n t r p i c a ”
P[2]=P [ 3 ]
40
h [2]= Entha lpy (R404A ;P=P [ 2 ] ; s=s [ 2 ] )
x [2 ]= Qua l i t y (R404A ;P=P [ 2 ] ; s=s [ 2 ] )
T[2]= Temperature (R404A ;P=P [ 2 ] ; s=s [ 2 ] )
”PONTO 3 − Entrada do compressor de a l t a p r e s s o ”
x [3]=1 ”Vapor sa turado ”
P[3]= Pressure (R404A ;T=T [ 3 ] ; x=x [ 3 ] )
s [3 ]= Entropy (R404A ;T=T [ 3 ] ; x=x [ 3 ] )
h [3]= Entha lpy (R404A ;T=T [ 3 ] ; x=x [ 3 ] )
”PONTO 4 − S a d a do compressor de a l t a p r e s s o ”
s [4]= s [ 3 ] ” Compr e s s o i s o e n t r p i c a ”
P[4]=P [ 5 ] ”Troca de c a l o r p r e s s o cons t an t e ”
h [4]= Entha lpy (R404A ;P=P [ 4 ] ; s=s [ 4 ] )
”PONTO 5 − S a d a do condensador ”
x [5]=0 ” L q u i d o sa turado ”
P[5]= Pressure (R404A ;T=T [ 5 ] ; x=x [ 5 ] )
h [5]= Entha lpy (R404A ;T=T [ 5 ] ; x=x [ 5 ] )
s [5 ]= Entropy (R404A ;T=T [ 5 ] ; x=x [ 5 ] )
”PONTO 6 − S a d a da v l v u l a de e x p a n s o ”
h [6]= h [ 5 ] ”Processo i s o e n t l p i c o ”
”PONTO 7 − S a d a do evaporador de temperatura i n t e r m e d i r i a ”
x [7]=1 ”Vapor sa turado ”
h [7]= h [ 3 ] ”Processo i s o e n t l p i c o ”
P[7]= Pressure (R404A ; h=h [ 7 ] ; x=x [ 7 ] )
”PONTO 8 − S a d a do r e s f r i a d o r i n t e r m e d i r i o / tanque f l a s h ”
x [8]=0 ” L q u i d o sa turado ”
T[8]=T[ 3 ]
h [8]= Entha lpy (R404A ;T=T [ 8 ] ; x=x [ 8 ] )
”Ponto 9 − S a d a da v a l v u l a de expansao sem n u m e r a o (9) ”
h [9]= h [ 8 ] ”Processo i s o e n t l p i c o ”
”V.C. no evaporador de temperatura i n t e r m e d i r i a ”
QL do t evapa l t a=m[ 7 ] ∗ ( h [7]−h [ 5 ] )
41
”V.C. no evaporador de ba i xa temperatura ”
QL dot evapba ixa=m[ 1 ] ∗ ( h [1]−h [ 9 ] )
” B a l a n o das massas do s i s t ema ”
m[2]=m[ 1 ]
m[3]=m[ 8 ] ∗ ( ( h [2]−h [ 8 ] ) / ( h [3]−h [6 ] ) )+m[ 7 ]
m[3]=m[ 4 ]
m[4]=m[ 5 ]
m[5]=m[6]+m[ 7 ]
m[8]=m[ 1 ]
m[9]=m[ 1 ]
{m[8]=m[7]+m[6]+m[2]−m[ 3 ] }
”Calor d e s p e r d i a d o no condensador ”
QH dot=m[ 4 ] ∗ ( h [5]−h [ 4 ] )
”Volume do Res f r i ado r I n t e r m e d i r i o /Tanque Flash ”
v [2]=Volume (R404A ;T=T [ 2 ] ; P=P [ 2 ] )
v [8 ]=Volume (R404A ; x=x [ 8 ] ;T=T[ 8 ] )
v [7 ]=Volume (R404A ; x=x [ 7 ] ; P=P [ 7 ] )
V t o t a l= m[ 2 ] ∗v [ 2 ] + m[ 8 ] ∗v [ 8 ] + m[ 7 ] ∗v [ 7 ]
”================= Trabalho dos compressores =================”
”V.C. no cop r e s s o r de a l t a p r e s s o ”
W comp alta=abs (m[ 3 ] ∗ ( h [4]−h [ 3 ] ) )
”V.C. no cop r e s s o r de ba i xa p r e s s o ”
W comp baixa=abs (m[ 1 ] ∗ ( h [1]−h [ 2 ] ) )
A.9 Cálculo para dimensionamento do calor emitido pelos fun-
cionários
”Pela NBR 16401 , uma pessoa em um t r a b a l h o pesado emite uma taxa
e n e r g t i c a em torno de 170W”
”Calor t o t a l pe rd ido ”
42
n=10
Qt pes=n∗(Qs )∗ t
”Pelo a r t i g o 253 da CLT o t r a b a l h a do r de camara f r i a tem d i r e i t o a
um i n t e r v a l o de 20 min a cada 1 hora e 40 minutos ”
t =(100/120)∗8
Qs=((1+0 ,2)∗170)/1000 [kW]
A.10 Cálculo para dimensionamento do calor emitido pelas máquinas
de corte
”Considerando um revezamento de t r a ba l h ado r e s , para funcionamento
de 8 horas d i r i a s ”
”Rendimento m d i o de um motor e l t r i c o = 85%”
”Encontrando a po t enc i a consumida p e l a s m q u i n a s ”
W=4∗0 ,58∗8 [kW]
Q=W∗(1−0 ,85) [kW]
43