TRABALHO DE REFRIGERAÇÃO

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DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO PARA AS SALAS I-08 E I-09
Douglas
Gilbert
Gislene
Jade Ferreira da Silva Nunes
Disciplina: Refrigeração 
Professor: Pedro Anselmo Filho
Considere as salas I-09 e I-08 como câmaras frigorificas. A sala I-09 vai ser condicionada a -10°C e umidade relativa de 100%. Já a I-08 vai ser condicionada a -15°C e umidade relativa de 50%. Dimensione o sistema de compressão simples e outro sistema com dupla compressão ou multi evaporação para condicionar as salas nas seguintes condições:
Temperatura Externa = 30°C;
Umidade Relativa Média = 85%;
O sistema de sopragem de ar está localizado no DATP;
Despreze os efeitos solarimétricos e as perdas por condução, convecção e radiação. 
Calcule a psicrométria das salas, a carga térmica e o COF do siste,a para o refrigerante a sua escolha. Dimensione os dutos de distribuição do ar para 5 renovações por hora.
Dados:
Sala I-08:	
Largura (L) = 7,0 m
		Comprimento (C) = 9,0 m
		Altura (A) = 2,9 m
		
		Temperatura alvo: -15 °C
		Umidade alvo: 50%
Sala I-09:	
Largura (L) = 7,0 m
		Comprimento (C) = 9,0 m
		Altura (A) = 2,9 m
		
		Temperatura alvo: -10 °C
		Umidade alvo: 100%
Ambiente da instalação: 
Temperatura Externa: 30°C
Umidade relativa: 85%
Volume específico: 0,89 (carta psicrométrica)
Taxa de renovação por hora: 5 renov/h
Sala I-08:
Sala I-09:
 → → 
Sala I-08:
Obtido graficamente pela carta psicrométrica:
 
Quantidade de água que necessita ser retirada do ar para atingir a temperatura e umidade relativa alvos:
 = 0,0225 
 
Valores encontrados graficamente na carta psicrométrica:
Valores encontrados no Shapiro, nas tabelas de propriedades da água:
Para o ar seco:
Para a água:
Potência no evaporador:
Sala I-09:
Para o ar seco:
Para a água:
Potência do evaporador:
Carga térmica total:
 
 (desprezando perdas de carga nas válvulas de expansão e evaporadores)
 (considerando processo isoentálpico nas válvulas de expansão)
Refrigerante R410A
Para o gás refrigerante R410A a pressão de saturação a -20°C é de 399,6 KPa = 3,99 bar (tabela B.4.1 Van Wylen). Como a temperatura no entorno é de 30°C então a temperatura de condensação deve trabalhar um pouco acima para garantir a troca térmica.
Conforme a tabela 8.4.1 do Van Wylen:
Pressão de saturação a 35°C é de 21,4 bar. Será especificado um compressor para atender essa pressão de descarga.
Considerando: 
P2 = 2,24 bar 
P1 = 4 bar
T2 = -20°C
h1 = Entalpia do vapor saturado a -20°C
h1 = 271,89 kJ/kg
h2 = Entalpia do vapor superaquecido a 2,24 bar, considerando o processo isentrópico
s1 = s2 
s1 = 1,0775 KJ/Kg.K = s2 
Utilizando a Tabela B.4.1:
Para P2 = 22 bar
 s2 = 1,0779 KJ/Kg.K
Utilizando a tabela B.4.2 (Interpolando):
 2000 KPa 
	Tsat
	H
	s
	 40
	295,45
	1,0095
	 T2
	h2
	1,0779
	60
	320,62
	1,0878
h2 = 317,43 KJ/Kg
T2 = 57,46°C 
 3000 KPa 
	Tsat
	H
	s
	 80
	329,12
	1,0762
	 T2
	h2
	1,0775
	100
	353,84
	1,1443
h2 = 329,74 KJ/Kg
T2 = 80,49°C 
	P(KPa)
	h
	 2000
	317,43
	2140
	h2
	3000
	329,74
h2 = 319,15 KJ/Kg
	P(KPa)
	T(°C)
	 2000
	57,46
	2140
	T2
	3000
	80,49
T2 = 60,7°C
Trabalho do compressor 
h3 = Entalpia do líquido saturado a 21,4 bar
h3 = 114,95 KJ/Kg
Sala I-08:
Como: h3 = h4 = h5 = 114,95 KJ/Kg
32,84 KJ/s = 
Sala I-09:
Desprezando as perdas de carga nos evaporadores e válvulas de expansão podemos considerar que:
Sala I-08:
Sala I-09: