Climatizacao 12

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Climatização para Conforto Térmico
Estudo de Caso: Verificar se um Condicionador de Ar - Modelo Split 12000 BTU/s Frio 220V Carrier X-Power Inverter 42LVCC12C5 juntamente 
com 4 Umidificadores Ultra-Sôniconicos de Ar - Modelo Waterclear Premium , instalados de acordo com a figura 1 , são suficientes para climatizar confortavelmente o Escritório esquematizado abaixo :
Local: Aeroporto do Galeão - Rio de Janeiro 
Área Ocupada: 20 m2 (Escritório) 
Ocupação: 3 pessoas 
 1º) Condições Externas de Projeto :
	
Assim , admite-se como condição de projeto :
Tbs = 36,2 º C Tbs.1 = 36,2 ºC
Tbu = 27,5 ºC Tbu.1=27,5 ºC
2º) Condições Internas de Projeto :
	
Assim, priorizando-se o conforto, admite-se para o ambiente interno do escritório:
Tbs = 21 º C 
 Tbs.3* = 21 ºC
 = 60 % 
 
3* = 60 %
3º) Cálculo da Renovação de Ar :
Para o escritório do estudo de caso , temos que :
1º) Utilizaremos para efeito de projeto :
Vazão Eficaz Nível 3 (Ver Legenda da Tab.1)
Escritório com baixa densidade de pessoas
2º) Dados de projeto :
Calculando a Vazão Eficaz :
 
Calculando a Vazão a ser suprida na Zona de Ventilação :
 
Calculando a Vazão a ser suprida pelo Sistema:
	 
 4º) Cálculo da Carga Térmica Máxima : 
Propriedades e Estado Termodinâmico
 do ar úmido em
 
(1)
: 
Com estas duas propriedades (
e 
), define-se o estado 
(1):
Prevendo situações externas críticas de ar seco , instala-se o umidificador (u1) imediatamente após a aspiração do ar:
Taxa de nebulização do umidificador (u1)
: 
Após esta umidificação, pode-se determinar a nova umidade absoluta do ar
 : 
 
 (
Como o umidificador apenas pulveriza/nebuli
s
a água no ambiente , pode-se dizer que este processo ocorre sem variação de temperatura
 , ou seja 
 :
Com estas duas propriedades (
e 
), define-se o estado 
(1*)
:
Propriedades e Estado Termodinâmico
 do ar úmido em
 
(3*
)
: 
priorizando-se o conforto
 , após a refrigeração o ar úmido deve ter : 
Com estas duas propriedades (
e 
), define-se o estado 
(
3*
)
:
Prevendo-se ainda o ressecamento do ar úmido no Condicionador , instala-se umidificadores (u2) após a refrigeração:
Taxa de nebulização dos umidificadores (u2)
: 
Assim , é possível determinar a umidade absoluta do ar úmido antes desta umidificação
 : 
 
 (
Como o umidificador apenas pulveriza/nebuli
s
a água no ambiente , pode-se dizer que este processo ocorre sem variação de temperatura
 , ou seja 
 :
Com estas duas propriedades (
e 
), define-se o estado 
(
3
)
:
Condicionador de Ar : 
Balanço de Energia :
 (
 
 
Estudos indicam que 
 
em condicionadores de ar para conforto , 30% do calor retirado é latente e 70% é sensível :
Utilizando-se então um raciocínio reverso e a
crescentando-se 
apenas 
a parte sensível da c
arga de refrigeração retirada do estado(2) ao estado 
(3) , pode se obter o estado (
) 
 : 
 
Com estas duas propriedades (
) , define-se o estado 
(
2
s
)
:
Como 
Com estas duas propriedades (
), define-se o estado 
(
2
)
:
Agora , com o estado (2) determinado , pode-se fazer : 
balanço de massa : 
balanço de umidade
 : 
balanço de energia : 
Com estas duas propriedades (
), define-se o estado 
(
4’
)
:
Considerando a 
Exaustão 
um processo de
 Aspiraç
ão do Ar úmido Puramente Mecânico, não há mudança de estado térmico, ou seja :
Finalmente, pode-se estimar a Carga Térmica Máxima 
:
Balanço de energia:
 (
 
 
Resumidamente, 
Estado Térmico
Temp.
 [ º C ]
Umidade Relativa
[ % ]
Umidade Absoluta 
Entalpia
1
36,2
51,68
0,01968
86,95
1*
36,2
65,02
0,02496
100,5
2
31,26
31,35
0,008911
54,26
3
20
48,12
0,006987
37,86
3*
20
60,0
0,008736
42,3
4
30,6
25,32
0,00692
48,52
4’
30,6
25,32
0,00692
48,52
4’’
30,6
25,32
0,00692
48,52
Assim, pode-se perceber que a recirculação consiste em refrigerar um ar mais frio (T2=31,26 ºC; h2=54,26 kJ/kg) que o ar externo que entra diretamente no ambiente ( T1=36,2 ºC ; h1=86,95 kJ/kg) , permitindo a climatização de uma carga térmica maior .
5º) Cálculo da Carga Térmica Nominal : 
	
Assim , pode-se perceber que o Condicionador escolhido não atende a Carga térmica nominal do escritório .
Desta forma , escolhe-se um novo condicionador com maior capacidade e refaz-se os cálculos anteriores (é indicado utilizar um programa como o EES) .
	
Recalculando , obtem-se uma nova carga térmica máxima e uma nova tabela de dados :
 
Estado Térmico
Temp.
 [ º C ]
Umidade Relativa
[ % ]
Umidade Absoluta 
Entalpia
1
36,2
51,68
0,01968
86,95
1*
36,2
65,02
0,02496
100,5
2
32,91
30,75
0,009603
57,72
3
20
50,92
0,007399
38,9
3*
20
60,00
0,008736
42,3
4
32,6
26,74
0,008187
53,77
4’
32,6
26,74
0,008187
53,77
4’’
32,6
26,74
0,008187
53,77
Agora sim , temos que :