EA2-VI-Psicrometria_txt
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Disciplina:Física da Madeira Derivados1 materiais14 seguidores
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e o do ar. As superfícies do

permutador devem ser mantidas mais frias do que a temperatura que se deseja obter do ar à saída

dele. Dito de maneira diferente, o ponto de orvalho do equipamento deve ser mais baixo que o do ar à

sua saída.

Como exemplos, podemos dizer que permutadores de 4 tubos com alhetas, 80 % do ar entra em

contacto com ele, o mesmo com 6 tubos, 92 %, e uma bem desenhada câmara de sprays, 96 a 98%.

Ar entrado

Ar arrefecido e desumidificado
(saturado)

Tubo de cobre

Alhetas de
alumínio

34 ºC DB
60 % HR

34 ºC DB
60 % HR

Ar não tratado
34 ºC DB - 60 % HR

15 ºC DB, 80 % HR

Mistura de ar à saída
do permutador

12 ºC DB
12 ºC WB

Fig 3-13 Arrefecimento e desumidificação num permutador com alhetas

Psicrometria

3-62 Cap 3 – Gráfico Psicrométrico

3.12 FACTOR DE CALOR SENSÍVEL

Vamos supor que uma condição de projecto é manter um espaço condicionado a 27 ºC DB e 40 %

HR. Calor e humidade contidos no aposento devem ser removidos pelo ar condicionado que lhe é

fornecido. Para remover calor, o ar fornecido deve estar a uma temperatura mais baixa que a

temperatura de projecto do aposento, e para remover humidade, o ponto de orvalho do ar fornecido

deve ser inferior ao ponto de orvalho do ar pretendido no interior do aposento.

Actualmente, ar num número diferente de combinações de bolbo seco, bolbo húmido e caudais de ar

podem ser fornecidas a um espaço de forma a obter as condições pretendidas. Se todas as

condições possíveis fossem calculadas, os seus pontos quando desenhados num diagrama

psicrométrico teriam origem num ponto que seria a condição interior pretendida e acabaria no ponto

de orvalho do aparelho. A inclinação desta linha de condição pode ser facilmente determinada a partir

do gráfico.

O calor a ser removido de um aposento ou espaço por ar condicionado é composto de calor sensível

e calor latente existente no espaço a ser condicionado. A fim de manter a condição de projecto não é

suficiente remover a mesma quantidade de calor por hora que o espaço ganha no mesmo tempo.

Uma proporção adequada entre calor sensível e calor latente deve pois ser removida, e é aqui que

reside a importância do ponto de orvalho do aparelho e a linha de condição a qual liga este ponto ao

ponto da condição de projecto.

A razão entre o calor sensível do espaço e o calor total, chama-se factor de calor sensível (FCS) e

pode ser expresso por:




HH

H
FCS

s

s


onde sH é o calor sensível ganho por hora e H é o calor latente ganho por hora.

Por experiências actualmente feitas sob condições controladas, pode ser mostrado que o factor de

calor sensível para um espaço tem a mesma inclinação da recta da condição do espaço, que une o

ponto de orvalho do aparelho ao ponto das condições de projecto (ver Fig 3-14)

No projecto de sistemas de ar condicionado, para a determinação das quantidades de ar, e selecção

do equipamento de refrigeração e dos permutadores, é essencial termos um ponto de orvalho do

aparelho apropriado.

Na prática determina-se o ponto de orvalho do aparelho a partir do factor de calor sensível e do

gráfico psicrométrico da seguinte forma.

A condição interior de projecto é primeiramente decidida e determinadas as quantidades de calor

sensível e latente existente no espaço a ser condicionado. O SHF é então calculado com a equação

acima.

Note que existe uma escala FCS mais à direita no gráfico psicrométrico. O seu ponto de referência

(FCS = 1) é 24 ºC e 50 % HR, mais ou menos as condições normais para arrefecimento de conforto.

Psicrometria

Cap 3 – Gráfico Psicrométrico 3-63

Este ponto de referência está marcado no gráfico da Fig 3-7.

Fig 3-14 Determinação da linha de condição do quarto, ponto de orvalho do aparelho e do ar

Desenhe uma linha no gráfico psicrométrico que una o valor de SHF com o ponto de referência (ver

Fig 3-14). Com a mesma inclinação desenhe outra linha que passe pela condição de projecto

desejada prolongando-a até que passe a curva de saturação. Esta segunda linha é chamada de linha

da condição do espaço ou linha FCS do espaço. O ponto de intersecção desta linha com a curva de

saturação determina o ponto de orvalho do aparelho.

Para manter as condições especificadas do espaço e remover a proporção adequada de calor

sensível e calor latente, o ar a ser fornecido ao espaço deve obedecer a uma condição representada

por um ponto específico na linha de condição do quarto.

Vários métodos existem para determinar a condição do ar fornecido ao espaço ou a condição do ar

que sai do permutador. Alguns destes métodos reportam-se à eficiência dos equipamentos

existentes. Dois métodos, que são baseados em características médias dos equipamentos e são

largamente usados, são descritos a seguir:

Um permutador médio de 4 ou 6 linhas produz uma condição de saída de ar de aproximadamente 90

% de HR. A intersecção da linha de condição do quarto com a curva de 90 % de HR, ponto 3 da Fig
3-14, dá as condições satisfatórias do ar a ser fornecido para a maior parte dos problemas de

Psicrometria

3-64 Cap 3 – Gráfico Psicrométrico

condicionamento de ar.

De forma a remover o calor sensível do espaço, o fornecimento de ar condicionado deve estar a uma

temperatura DB inferior à temperatura do espaço. Contudo, temperaturas muito baixas do ar

fornecido, origina correntes frias, enquanto que temperaturas superiores a 15 ºC obriga a grandes

caudais de ar a serem movimentados. Experiência e prática diz-nos que uma diferença de

temperatura entre o ar fornecido e o ar do espaço de 11 a 14 ºC dão boas performances e economia.

Subtraindo 13 ºC à temperatura DB do espaço, a temperatura de DB do ar a fornecer deve ser

aproximada. A intersecção desta linha de DB com a linha SHF do quarto localiza o ponto de

fornecimento do ar condicionado.

Os exemplos seguintes ilustram o método discutido.

Exemplo 7: De um espaço para ser climatizado sabe-se que tem um ganho térmico de 40 000 kJ,
dos quais 31 600 kJ são de calor sensível. É desejado manter-se o espaço a 27 ºC DB e 40 % HR.

Qual o DP do aparelho requerido.

Resolução: Calculemos o SHF.

 79.0
00040
60031 FCS

Localizemos este valor na escala SHF do gráfico psicrométrico como mostrado na Fig 3-14. Desenhe

a linha de referência a partir de SHF = 0.79 até ao ponto de referência (24 ºC DB e 50 % HR). Agora

localize o ponto da condição de projecto no diagrama (ponto 1). Passe uma linha paralela à linha de
referência que passe por 1. Prolongue-a até intersectar a linha de saturação no ponto 2. Esta é a

linha de condição do espaço ou linha FCS do espaço. Leia o ponto de orvalho requerido do aparelho

que é cerca de 8.4 ºC. Lembre-se que se o ar vem com 90 % de humidade relativa o seu ponto de

orvalho é de cerca de 8.8 ºC e a sua temperatura de bolbo seco de 10.2 ºC, estando designado na

figura como ponto 3.

O que pretende significar isto para o projecto do sistema? Significa que, de forma a manter 27 ºC de

DB e 40% de HR no espaço a ser condicionado (condições de projecto) com os valores de calor total

adquirido, na suas formas de sensível e latente, o ponto de orvalho do aparelho deve ser de 8.4 ºC e

a temperatura de bolbo seco, DB, de 10.2 ºC.

3.13 A PSICROMETRIA E O SISTEMA USCS

Até aqui apresentamos os fundamentos da psicrometria e a forma de construção do gráfico

psicrométrico usando unidades SI. Para os utilizadores do USCS, iremos agora apresentar uma breve

introdução à utilização dos gráficos psicrométricos nestas unidades. Não será portanto necessário

apresentar os princípios elementares pois eles são os mesmos, bastando atentar nas unidades em

que as grandezas são expressas.

Observe atentamente