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ICET Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia Edimilson Juner do Nascimento Eduardo Felipe Ferreira dos Santos Felipe Perez Freire Martini Luis Fernando Santos Souza Paulo Sérgio Dias do Nascimento CONTROLADOR DE UMIDADE DE AMBIENTES FECHADOS Orientador: Prof. João Ricardo Auada São Paulo 2018 1 ICET Instituto de Ciências Exatas Edimilson Juner do Nascimento C328AB5 EM9P07 Eduardo Felipe Ferreira dos Santos C2390E3 EM0P07 Felipe Perez Freire Martini B987DD3 EM0P07 Luis Fernando Santos Souza C237159 EM0P07 Paulo Sérgio Dias do Nascimento C3280H0 EM9P07 CONTROLADOR DE UMIDADE DE AMBIENTES FECHADOS Trabalho de conclusão de curso para obtenção do título de graduação em Bacharel em Engenharia Mecânica apresentado à Universidade Paulista UNIP. Orientador: Prof. João Ricardo Auada São Paulo 2018 2 Ficha Catalográfica 3 CONTROLADOR DA UMIDADE DE AMBIENTES FECHADOS Trabalho de conclusão de curso para obtenção do título de graduação em Bacharel em Engenharia Mecânica apresentado à Universidade Paulista UNIP. Aprovado em: ___/____/____ BANCA EXAMINADORA ____________________________________ __/__/__ Prof. João Ricardo Auada (Orientador) Universidade Paulista UNIP ____________________________________ __/__/__ Prof. Universidade Paulista UNIP ____________________________________ __/__/__ Prof. Universidade Paulista UNIP São Paulo 2018 4 DEDICATÓRIA O propósito de nosso trabalho sempre foi pensando na melhor forma de demonstrar aos estudantes e entusiastas a entender todo o processo que ocorre em uma máquina que controla a umidade do ar ambiente. Dedico este trabalho aos alunos da Universidade Paulista UNIP, aos alunos de outras instituições, ao nosso professor João Ricardo Auada e entusiastas no assunto a fim de adquirir novos conhecimentos de forma fácil e prática com o auxílio deste documento e do projeto. 5 AGRADECIMENTOS Agradecemos em primeiro lugar à DEUS por ser a base de nossas conquistas e realizações nesta vida. Ao professor João Ricardo Auada da matéria de Termodinâmica pela dedicação, pelo incentivo, pelos conhecimentos obtidos em sala de aula não seria possível concretizar nossas ideias e realizar este feito. 6 “Ser o mais rico do cemitério não é o que mais importa para mim… Ir para a cama à noite e pensar que foi feito alguma coisa grande. Isso é o que mais importa para mim.” (Steve Jobs) 7 “Há um punhado de homens que conseguem enriquecer simplesmente porque prestam atenção aos pormenores que a maioria despreza.” (Henry Ford) 8 RESUMO O presente estudo tem como objetivo, junto com estudo da termodinâmica, garantir que os alunos possuam uma melhor compreensão. Ao utilizar o Controlador de Umidade de Ambientes Fechados (CUAF) , nós temos como foco melhorias para o aluno entender com mais clareza os componentes de um sistema termodinamico, assim ele assimilando melhor as aulas teórica com a prática . Ao decorrer de todo nosso curso de engenharia analisamos sistemas da termodinamica na parte teórica e nunca na parte prática, analisamos alguns alunos com uma dificuldade de entender o sistema e junto a isso decidimos fazer esse trabalho voltado a auxiliar os alunos ao entendimento do sistema . Um dos pontos fortes do CUAF é também é a facilidade da compreensão. Levando em consideração a forma da construção com uma caixa totalmente feita de acrílico, onde se encontram todo os componente visíveis ao aluno como condensador, tubo capilar, turbina entre outros componentes, assim o aluno tem um contato melhor com a parte termodinamica Palavraschaves: Controlador de Umidade de Ambientes Fechados. compreensão. 9 ABSTRACT The present study aims, together with a study of thermodynamics, to ensure that students have a better understanding. When using the Closed Environments Moisture Controller (CUAF), we focus on improvements to the student to understand more clearly the components of a thermodynamic system, thus better assimilating the theoretical classes with the practice. Throughout our engineering course we analyze systems of thermodynamics in the theoretical part and never in the practical part, we analyze some students with a difficulty to understand the system and next to this we decided to do this work aimed at helping students to understand the system. One of the strengths of CUAF is also the ease of understanding. Taking into account the shape of the construction with a box completely made of acrylic, where all the components visible to the student as condenser, capillary tube, turbine among other components, so the student has a better contact with the thermodynamic part Keywords: Humidity Controller of Closed Environments. understanding 10 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Imagem 1 Diferença da Sala de Aula para a Prática Imagem 2 Diagrama Esquemático do Equipamento Imagem 3 Carcaça do Produto Imagem 4 Componentes Elétricos Laterais e Traseiros do Produto Imagem 5 Componentes Elétricos Frontal do Produto Imagem 6 Vista Superior e Inferior do Produto Imagem 7 Vista Frontal do Produto Imagem 8 Desenho do Esquema Elétrico Imagem 9 Pesquisa da Contagem de Cidades onde o Entrevistado Mora Imagem 10 Pesquisa Contagem de Tipo de Moradia Imagem 11 Pesquisa Qualidade da Umidade do Ar na Maior Parte do Ano Imagem 12 Resultado da Pesquisa se os Entrevistados Conhecem o que é Desumidificador Imagem 13 Resultado da Pesquisa de Quanto os Entrevistados Pretendem Pagar Imagem 14 Resultado da Pesquisa de Qual Cômodo os Entrevistados Pretendem Usar Imagem 15 Base do Reservatório de Água Imagem 16 Suporte do Ventilador Imagem 17 Suporte do Condensador Imagem 18 Base do Projeto com Fixação dos Rodízios Imagem 19 Suporte Lateral do Condensador Imagem 20 PingadeiraImagem 21 Corpo Principal Imagem 22 Corpo Principal e Pingadeira Concluídas Imagem 23 Suporte do Motor Concluído Imagem 24 Base do Condensador Concluída Imagem 25 Suporte Lateral da Base do Condensador e Base Principal Concluída 11 Imagem 26 Base do Reservatório Concluída Imagem 27 Sensor de Temperatura (Defrost) Imagem 28 Leitura de Umidade / Umidostato Imagem 29 Motor da Ventoinha / Parte Frontal Imagem 30 Motor da Ventoinha / Parte Traseira Imagem 31 Ventoinha Imagem 32 Compressor Imagem 33 Compressor Imagem 34 Condensador / Parte Frontal Imagem 35 Condensador / Parte Traseira Imagem 36 Tubo Capilar Imagem 37 Botija de fluido R134a Imagem 38 Montagem do Projeto, Apenas com o Condensador Imagem 39 Montagem do Projeto, Apenas com Condensador e Compressor Imagem 40 Montagem do Projeto, Apenas com Condensador, Compressor e Motor Imagem 41 Montagem do Projeto, Instalação do Tubo Capilar Imagem 42 Montagem do Projeto, com Evaporador Imagem 43 Produto Finalizado Imagem 44 Produto Finalizado Imagem 45 Produto Finalizado Imagem 46 Produto Finalizado Imagem 47 Teste 1 no Início Imagem 48 Teste 1 em Trinta Minutos Imagem 49 Teste 1 no Final Imagem 50 Teste 2 no Início Imagem 51 Teste 2 em Trinta Minutos Imagem 52 Teste 2 no Final 12 Imagem 53 Teste 3 no Início Imagem 54 Teste 3 em Trinta Minutos Imagem 55 Teste 3 no Final Imagem 56 Teste 4 no Início Imagem 57 Teste 4 em Trinta Minutos Imagem 58 Teste 4 no Final Imagem 59 Teste 5 no Início Imagem 60 Teste 5 em Trinta Minutos Imagem 61 Teste 5 no Final Imagem 62 Carcaça de Acrílico Imagem 63 Frente de Acrílico Imagem 64 Projeto com Acrílico Imagem 65 Soldas do Evaporador que Tivemos Dificuldade Imagem 66 Solda do Tubo Capilar que Tivemos Dificuldade Imagem 67 Presilha de Ferro e Presilha de Fita Hellerman Imagem 68 Peças que Controlam o Percentual de Umidade Junto com Sensor de Umidade 13 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Carcaça do Controlador de Umidade de Ambientes Fechados Tabela 2 Parte Elétrica Lateral e Traseira do Controlador de Umidade de Ambientes Fechados Tabela 3 Parte Elétrica Frontal do Controlador de Umidade de Ambientes Fechados Tabela 4 Parte Superior e Inferior do Controlador de Umidade de Ambientes Fechados Tabela 5 Parte Frontal do Controlador de Umidade de Ambientes Fechados Tabela 6 Informações Técnicas do Produto Tabela 7 Custo de Cada Peça e Total do Controlador de Umidade de Ambientes Fechado Tabela 8 Resultado da Quantidade de Pessoas que Participaram da Pesquisa Tabela 9 Resultado das Profissões das Pessoas que Participaram da Pesquisa Tabela 10 Resultado das Cidades que Residem as Pessoas que Participaram da Pesquisa Tabela 11 Pesquisa Tipo de Moradia Tabela 13 Pesquisa Qualidade da Umidade do Ar na Maior Parte do Ano Tabela 14 Pesquisa se as Pessoas Conhecem o que é Desumidificador Tabela 15 Resultado Preço Ideal a ser Pago Tabela 16 Cômodo a ser Utilizado o Aparelho 14 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 Teste no Quarto de Hotel Gráfico 2 Teste no Quarto de Hotel Gráfico 3 Teste no Quarto de Hotel Gráfico 4 Teste no Salão de Festa Gráfico 5 Teste na Churrasqueira 15 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS A Área A Amper ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária bar abs Bar Absoluto ºC Celsius cP Centipoise CUAF Controlador de Umidade de Ar em Ambientes Fechados db Decibéis H Hora Hp Horsepower Kg Quilograma Kg/m³ Quilograma por metros cúbicos L Litros mm Milímetros m Metros m³ Metros cúbicos MPa Mega Pascal m³/h Metros Cúbicos por Hora m³/s Metros Cúbicos por Segundo S Segundos SEBRAE Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas SECOVI Sindicato da Habitação do Estado de São Paulo TCC Trabalho de Conclusão de Curso UR Umidade Relativa 16 V Voltagem W Watts 17 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 21 1.1.Tema .......................................................................................................... 21 2. OBJETIVO ......................................................................................................... 22 2.1. Objetivo Geral ……………………………………………………………..….. 22 2.2.Objetivos Específicos ………………………………………………...……… 22 3. FUNCIONAMENTO DE UM CONTROLADOR DA UMIDADE DE AMBIENTES FECHADOS …………………………………………………………………………. 23 3.1.Benefícios ……………………………………………………………………… 23 3.1.1. Saúde …………………………………………………………...………… 23 3.1.2. Residencial ………………………………………………………….…… 24 3.2.Utilidades na Indústria ……………………………………....………………. 24 3.2.1. Alimentícia ……………………………………………………………….. 24 3.2.2. Papel e Celulose ………………………………………………...……… 25 3.2.3. Têxtil ………………………………………………………………....…… 26 3.2.4. Farmacêutica …………………………………………………...……….. 26 3.2.4.1. Umidade Inferior a 20% …………………………...……….. 26 3.2.4.2. Umidade Fora do Padrão ………………………...………… 26 3.3.Utilidades em Outros Meios ………………………………………….……… 27 3.3.1. Biblioteca …………………………………………………………..…….. 27 3.3.2. Farmácia e Manipulação …………………………………...………….. 27 3.3.3. Rede Hoteleira ……………………………………………………….….. 28 3.3.4. Sala de Cinema ………………………………………………....………. 29 3.3.5. Sala de Radiologia …………………………………………...…………. 30 3.3.6. Produção de Flores …………………………………………...….…….. 30 3.3.7. Armazenagem ………………………………………………….......…… 31 3.4.Seu Funcionamento ………………………………………………………….. 32 3.5.Consumo de Energia ……………………………………………………..….. 33 18 4. UMIDADE NO BRASIL ………………………………………………………….…. 34 5. IMPACTOS DA BAIXA UMIDADE DO AR NO CORPO HUMANO …...….…… 35 5.1. Prejuízo da Baixa Umidade em Atletas ………………………….……….. 36 5.2. Prejuízo da Alta Umidade em Atletas ………………………………….…. 37 6. PEÇAS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DO CONTROLADOR DE UMIDADE DE AMBIENTES FECHADOS ……………………………………………………... 38 6.1.Gás Utilizado no Funcionamento R134A ………………………...……… 38 6.1.1. História ………………………………………………………………….... 38 6.1.2. Informações Técnicas ……………………………………………..…… 39 6.1.3. Utilização ……………………………………………………………...…. 39 6.2.Peças Utilizadas …………………………………………………………...….. 40 7. EQUILÍBRIO DE FASES VAPORLÍQUIDOSÓLIDO NUMA SUBSTÂNCIA PURA …………………………………………………………………………....…… 45 8. DESENHO INTERNO DO CONTROLADOR DE UMIDADE DE AMBIENTES FECHADOS ...................................................................................................... 46 8.1.Desenhos do Produto …………………………………………………….….. 46 8.2. Informações Técnicas …………………………………………………….…. 51 8.3.Desenho Elétrico …………………………………………………………..….. 52 9. CUSTO TOTAL DO PRODUTO ……………………………………………...…… 53 10.PROJETO NO MERCADO ……………………….………………………..……… 55 11. PESQUISA DE MERCADO FEITA COM A POPULAÇÃO …………………..... 56 11.1. Integrantes da Pesquisa ……………………………………………….…. 56 11.2. Profissão dos Participantes ………....……………………………...…...56 11.3. Cidade dos integrantes da pesquisa ……………………………...……. 57 19 11.4. Tipo de Moradia ………………………………………………………...….. 58 11.5. Qualidade da Umidade do Ar ……………………...……………...…..… 60 11.6. Conhece o que é Desumidificador …………………………………..…. 61 11.7. Preço Ideal ……………………………………………….……………..….. 63 11.8. Qual o Cômodo a ser Utilizado o Aparelho …………………….…….. 65 11.9. Problemas respiratórios ………………………………….…………….... 66 12.CÁLCULOS …………………………………………………………………....……. 68 13.MÉTODO DE CONSTRUÇÃO ………………………………………………...….. 69 13.1. Projeto de Peças ……………………………………………………..……. 69 13.2. Execução dos Desenhos ……………………………………………...…. 71 13.3. Compra dos Materiais ………………………………………….…………. 73 13.4. Montagem do Produto …………………………………………….....…… 77 13.5. Produto Finalizado ……………………………………………………..…. 80 13.6. Teste de Funcionamento ……………………………………………........ 82 13.6.1. Teste 1 Quarto de Hotel ………………………………….…… 83 13.6.2. Teste 2 Quarto de Hotel ……………………………....………. 85 13.6.3. Teste 3 Quarto de Hotel ……………………………….……… 87 13.6.4. Teste 4 Salão de Festas …………………………………..….. 89 13.6.5. Teste 5 Churrasqueira ……………………………………....… 91 13.7. Melhorar a Visualização para os Alunos …………………………....… 93 14.DIFICULDADES NA CONSTRUÇÃO ……………………………..……………... 95 15. IDEIAS DE MELHORIAS FUTURAS ……………………………………..…..….. 98 16.CONCLUSÃO …………………………………………….……………..………… 100 17.REFERÊNCIAS ……………………………………………………………….…… 101 20 18.ANEXOS …………………………………………………………..…………………. 106 18.1. Mais Exemplos de Meios que Utiliza Controlador de Umidade em Ambientes Fechados …………………………………………….…………. 106 18.1.1. Indústria Cosmética …………………………………...………. 106 18.1.2. Indústria de Chocolate ………………………………..………. 106 18.1.3. Indústria de Extintores ………………………………..………. 107 18.1.4. Indústria de Tabaco …………………………………...………. 108 18.1.5. Estúdio de Fotografia ………………………………....………. 109 18.1.6. Embarcação …………………………………………....………. 109 18.1.7. Lavanderia ……………………………………………...………. 110 18.1.8. Pet Shop ………………………………………………..………. 111 18.1.9. Sementes ……………………………………………….………. 112 18.1.10. Carnes Maturadas a Seco (Dryaged) ……………....………. 112 21 1. INTRODUÇÃO A termodinâmica tem como objetivo inicial, estudar transformações de calor em trabalho, e também o inverso, onde ocorre qualquer transformação material, como por exemplo, mudança de estado que se trata da troca de transferências de calor. O objetivo é explicar o efeito da temperatura e pressão em determinado sistema. Em nossa instituição de ensino, tivemos a possibilidade de estudar a área da termodinâmica, e através desse conhecimento, conseguimos perceber a extrema importância desse estudo na área da engenharia. Com isso, decidimos demonstrar na prática o funcionamento de um ciclo termodinâmico. Com o conhecimento adquirido através dos cursos em Termodinâmica Básica, Termodinâmica Aplicada e Refrigeração e ar condicionado, conversamos com professores especialistas na área da termodinâmica, e após análise, percebeuse grande viabilidade em nosso projeto. Com isso, chegamos a conclusão de projetar um equipamento que trabalhe com a retirada das partículas de água contidas no ar e assim controle de umidade de ar em determinados ambientes. No trabalho de conclusão de curso (TCC) que será apresentado a seguir, conterá informações relacionadas ao desenvolvimento do controlador de umidade de ar em ambientes fechados, para que possa ser visualizado suas especificações, métodos e utilizações, avaliando o que acontece em cada etapa de todo o ciclo termodinâmico, assim, conseguindo desenvolver o aluno a assimilar o aprendizado teórico com a prática. 1.1.Tema Facilitar o aprendizado na área de termodinâmica utilizando um controlador da umidade do ar para que alunos de engenharia e entusiastas aprendam como ocorre o processo. 22 2. OBJETIVO 2.1.Objetivo Geral Montar uma máquina capaz de controlar a umidade do ar ambiente onde seja possível de forma fácil e educacional o entendimento do funcionamento do projeto, fazendo o uso de materiais transparentes e explicativos para facilitar o entendimento e os processos que ocorrem até haver o controle preciso da umidade do ar, assim os processos que ocorrem até haver o controle preciso da umidade do ar. 2.2.Objetivos Específicos ● Demonstrar na prática o processo de um ciclo termodinâmico; ● Facilitar o entendimento de como ocorre o processo de transferência de calor; ● Orientação educacional referente o funcionamento do controlador de umidade de ar; ● Demonstrar o efeito termodinâmico de temperatura e pressão Imagem 1: Diferença da Sala de Aula para a Prática Fonte: Própria 23 3. FUNCIONAMENTO DE UM CONTROLADOR DA UMIDADE DE AMBIENTES FECHADOS Em nosso projeto iremos utilizar um desumidificador de ar, explicando suas funcionalidades, seus benefícios para as residências e para a saúde humana. Sua principal função é reduzir a umidade relativa do ar do ambiente em que se encontra, exemplo, casas residenciais e escritório. Os problemas causados pelo alto índice de umidade em um ambiente é a proliferação rápida de mofos, surgimento de fungos, a oxidação entre outros. A umidade do ar considerada boa para ser humano é de 50% a 60%, o desumidificador remove as partículas de água contidas no ar e alocaas em um compartimento localizado no interior do equipamento. O alto índice da umidade de um ambiente faz com que aumente a proliferação de fungos contidos no ar, assim quando respiramos, inalamos junto com o ar os fungos presentes no meio, desencadeando crises de rinite, congestão nasal, tosse, falta de ar, chiado ao respirar e espirros. Pessoas com asma são mais vulneráveis a terem problemas respiratórios. No inverno é onde aumenta a umidade contida no ar constatando um maior número de pessoas doentes, sem contar que também pode deixar janelas e pisos molhados podendo ocorrer risco de quedas. 3.1.Benefícios 3.1.1. Saúde Diminuição das bactérias, fungos, ácaros presentes no ar. Problemas cardiorrespiratórios, crises de rinite, congestão nasal, tosse, falta de ar, chiado ao respirar e espirros. 24 3.1.2. Residencial Evita corrosão, ferrugem, paredes úmidas, pisos úmidos evitando quedas, vapor do chuveiro se acumule no armário, closet e quartos. Proteger livros, instrumentos musicais, obras de arte, eletrônicos, alimentos secos e temperos condicionados na despensa. Acelera o processode secagem em pinturas de parede, roupas e em casos de infiltração e vazamentos pequenos. Nas casas de praia é comum que muitas pessoas apenas usam nos finais de semana, deixando muito tempo fechado e consecutivamente não circulando ar e ficando com cheiro desagradável. No litoral a umidade excessiva provoca mau cheiro assim ficando com bolor, mofo e a proliferação de fungos e ácaros. O bolor aparece com muita frequência em paredes, o mofo encontrase nos armários favorecendo crise para as pessoas que sofrem de doença respiratórias, como rinite, bronquite, asma entre outras doenças. Travesseiros, toalhas e roupas de cama acumulam muitos ácaros onde retém muita umidade. Outro problema relacionado às casas de praia é com relação aos alimentos, isso porque o calor excessivo da praia deixa os alimentos mais vulneráveis ao empedramento e a contaminação, assim aumentando o risco de intoxicação alimentar. A maresia é outro fator preocupante, por ser um causador de ferrugem pode causar danos nos móveis dentro e fora de casa, como as estruturas, objetos, tecidos, janelas e principalmente portões. 3.2.Utilidades nas Indústrias 3.2.1. Alimentícia Com o avanço da tecnologia nos últimos anos foi largamente desenvolvido e hoje em dia comercializado muitos alimentos em pó que devem ser armazenados em embalagens seladas que não permita o contato 25 do alimento com o ar ambiente assim podendo ser conservados por muito tempo. Exemplo de alimentos que devem ser mantidos em locais adequados são os sucos em pó, açúcar, sal, shakes, leite, achocolatado, suplemento, gelatina entre outros. Todos esses alimentos possui a tendência natural de absorver facilmente a água, assim absorvendo a água contida no ambiente onde no ar encontrase bactérias que podem facilmente estragar e deixar o alimento impróprio para consumo. Nas indústria tem o cuidado de fabricar e manipular esses alimentos com a umidade controlada do ar e principalmente um ar puro livre de bactérias. Um exemplo desses alimentos que podem ser citados são os vários tipos de farinha. Para evitar que o alimento forme pequenas partículas “granuladas” e se torne inutilizável, tomando o máximo de cuidado para que não causem prejuízo nas empresas produtoras, nos transportes das embalagens e nos locais que armazenam e vendem o alimento. 3.2.2. Papel e Celulose Com a grande variação da umidade do ar durante as estações do ano, muitas indústrias estão sofrendo com a perda de materiais por conta de bolor que aparece nos papéis ou o inchamento das fibras contidas no papel. Visando a diminuição de prejuízos empresas estão aderindo a utilização de desumidificadores em suas fábricas e estoques. Utilizase desumidificador por toda a extensão da fábrica para evitar prejuízos. A umidade relativa correta para esse tipo de ambiente é recomendado de 45 a 60% de umidade no ar, também utilizando esta mesma porcentagem na fabricação de outros materiais como: couro, papelão, grampos e espiral de metal. O desumidificador utilizado geralmente são os industriais capaz de proteger áreas de 100.000 m², sendo muito potentes e projetados para garantir fácil instalação e máxima performance em ambientes amplos. 26 3.2.3. Têxtil No caso da indústria têxtil as fibras dos tecidos podem ser seriamente danificadas, afetando visivelmente a qualidade do material tanto na produção dos tecido quanto nas peças prontas, chegando ao ponto de deixar inutilizável. Podendo influenciar na saúde dos funcionários onde pode formar bolor e conter a presença de ácaros influenciando na respiração causando alergias respiratórias, malestar, irritação nos olhos e garganta. 3.2.4. Farmacêutica Medicamentos são altamente sensíveis a oscilações de umidade e temperatura, se a umidade ou temperatura estiver fora do padrão pode comprometer todo o lote dos medicamentos. Se a umidade não estiver correta pode alterar a estabilidade do medicamento ou pior gerar contaminação. O percentual de umidade é baseado no Manual de Boas Práticas da ANVISA (nº 17, 16 de abril de 2018) assim evitando alterações na fórmula dos medicamentos e eliminando fungos, mofo e bactérias. 3.2.4.1. Umidade Inferior a 20% Ocorrendo em líquidos, cremes ou pó o produto ficar duro e dificultar a mistura com outros ingredientes ou dificultar na hora de moer. Pode danificar o produto ocorrendo quebras, lascas e rachaduras. 3.2.4.2. Umidade Fora do Padrão Provocar falhas no revestimento podendo ficar áspero, translúcido e desigual. 27 Pode ocorrer nas etapas de produção e onde na hora de embalar é que acontece quebras e rachaduras do comprimido e má formação nas embalagens. Efervescentes podem alterar o acabamento e sua eficácia. Cremes e pomadas ocorre a redução do volume na embalagem, mudança na consistência ou presença de líquidos quando pressionada a bisnaga. 3.3.Utilidades em outros Meios 3.3.1. Biblioteca A enorme quantidade de informação presente nos livros faz ser um material de grande utilidade e muito valor para todos que buscam mais conhecimento e todas as áreas. A composição do papel é formada basicamente de fibras da celulose assim com a umidade elevada, ocorre o rompimento das ligações celulósicas e com isso o papel se torna frágil. Em locais como bibliotecas há de grande necessidade ter um desumidificador, principalmente nos dias que a umidade relativa fica constantemente em mudança, quando a umidade está acima de 60% aumenta a proliferação de fungos causando bolor e mofo, onde as páginas começam a ficar amareladas e com aspecto de ressecada, sem conta que quando é aberto um livro com presença de bolor ou mofo o usuário sente um cheiro ruim que pode causar doenças alérgicas e respiratórias. 3.3.2. Farmácia de Manipulação Quando falamos de farmácias há várias normas em vigor para a comercialização dos medicamentos tudo para que não coloque a vida dos consumidores em risco, uma dessas normas é referente ao controle da umidade do ar, a Resolução nº 67, de 8 de outubro de 2007 da ANVISA exige 28 que áreas ou salas de armazenamento dos produtos devem ser mantidas limpas, secas, a uma temperatura e umidadecompatíveis com os produtos armazenados. Essas condições de temperatura e umidade devem ser definidas, monitoradas e registradas constantemente. As áreas utilizadas nas farmácias como os estoques de produtos manipulados e/ou fracionados racionalmente organizados, protegido do calor, da umidade para a prevenção de reações químicas. Os proprietários das farmácias de manipulação são os responsáveis técnicos em acompanhar de perto toda variação de umidade e temperatura com o foco de garantir a qualidade, eficácia e segurança das formulações. Os desumidificadores são considerados essenciais nesses estabelecimentos, pois controlam o nível da umidade evitando danos à composição dos comprimidos e cápsulas, como: degradação, amolecimento, desenvolvimento de fungos e bactérias no produto. A umidade gera desperdícios na produção, anulação do efeito do medicamento e em casos mais extremos pode até prejudicar agressivamente a saúde do usuário. A taxa da umidade relativa recomendado por fabricantes é entre 40 e 60%, exceto para o armazenamento de determinadas medicamentos, onde devese manter abaixo dos 40%. Alguns materiais são altamente higroscópicos, ou seja absorvem água do ambiente e precisam de mais atenção, pois podem sofrer grandes alterações em sua fórmula. 3.3.3. Rede Hoteleira Hotéis e Pousadas estão sempre trabalhando para receber melhor seus clientes e fazer com que os hotéis tenham o mesmo conforto que suas casas. Visando isso grandes redes hoteleiras utilizam desumidificadores para controlar a umidade relativa do ar para não sofrerem grandes danos na conservação de estruturas, equipamentos eletrônicos e móveis. Principalmente em pousadas que funcionam apenas na temporada que ficam 29 próximo as prais que contem grande umidade relativa no ar e também ficam muito tempo fechados, utilizando apenas nas datas de férias. Os efeitos são inevitáveis até mesmo para os hóspedes, que podem ser prejudicados pelo mau cheiro, bolor e oxidação, causados pela proliferação de microorganismos como os fungos e ácaros. Provocando doenças alérgicas e respiratórias causadas por enzimas que liberam suas fezes, levadas ao ar e principalmente para as membranas mucosas do nariz, olhos e revestimentos das vias aéreas. O aconselhado é ter um equipamento em cada quarto assim retirando totalmente a umidade do ar e deixando o ambiente mais agradável, utilizando equipamento capaz de proteger áreas de 50 m², 73 m² e 300m³. 3.3.4. Sala de Cinema As salas de cinema são muito propícias para os fungos se proliferarem, isso porque é o ambiente perfeito que os fungos gostam, lugares escuros, baixa ventilação, muito tecido e principalmente muitos restos de comidas. Muitas pessoas com problemas alérgicos e respiratórios se sentem desconfortáveis nesses locais. Os ácaros além de ficarem suspensos no ar se instalam em todo material que é tecido, isso no cinema tem muito desde as poltronas, carpetes no chão e parede e se alimentam dos restos e farelos de alimentos deixados nas salas assim gerando bolor e mofo. Outro equipamento que sofre muito são os equipamentos eletrônicos que sofrem danos irreparáveis com a oxidação, causada pelos efeitos da umidade inadequada, sendo essencial a utilização de desumidificadores nas salas de cinema para manter o ambiente livre de bactérias e não prejudicando na saúde humana. As salas de cinemas geralmente tem as mesmas dimensões por isso é recomendado um desumidificador capaz de proteger áreas de 400 m³ 30 3.3.5. Sala de Radiologia Uma das áreas que mais necessita de cuidado é a radiologia, isso porque qualquer mudança de temperatura e clima pode interferir no diagnóstico. O filme é um dos mais fáceis de ser atingido, pois necessita de uma temperatura e umidade controlada. O filmes virgens devem ficar separados em outra sala que não contenha radiação isso porque para não serem influenciados e captaram as imagens do Raio X, a temperatura nesta sala deve entre 10º e 21º C e a umidade relativa entre 50 e 55%. Já os revelados, já utilizados pelo Raio X devem ser mantidos entre 18º e 24º C e com umidade entre 55 e 60% O calor ea umidade muito elevados reduzem o contraste da radiografia, e para manter o clima ideal evitando complicações e perdas desnecessárias, o equipamento mais indicado são os desumidificadores capaz de proteger toda a extensão da sala de radiologia, recomendado os de 50 m² e 73 m². 3.3.6. Produção de Flores Com o grande número de espécies de flores existente hoje em dia, algumas espécies são mais sensíveis a mudança brusca de temperatura e umidade assim exigindo a utilização de desumidificadores. O exemplo das orquídeas que se desenvolve em ambientes com alta umidade no ar, em condições climáticas naturais a umidade do ambiente geralmente é de 60 a 70%, podendo chegar a 90% (dependendo da época do ano). De acordo com a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), a umidade acima de 90% é prejudicial às plantas, pois reduz a absorção dos nutrientes e favorece o desenvolvimento de doenças fúngicas. Entre as doenças que podem aparecer nas orquídeas, estão as manchas, pintas, mofo e ferrugem. Os desumidificadores de ar são os equipamentos perfeitos porque regulam a porcentagem da umidade do ar e assim não prejudicando a planta 31 e ao mesmo tempo, impedindo o surgimento e a propagação de fungos e bactérias. Sem contar na vantagem competitiva de se ter plantas em perfeito estado com ótima aparência e podendo ter novas flores nascendo o ano inteiro e não apenas em épocas específicas. 3.3.7. Armazenagem Com o crescimento da internet e da facilidade em comprar produtos pela internet cresce os centros de armazém. Em lugares com pouco ventilação e que ficam com caixas muito tempo paradas ocorre o acúmulo de poeira podendo prejudicar tanto os produtos, quanto às embalagens e os paletes. O armazém é um dos locais mais valioso para o empresário, isso porque ali agrega grande parte ou toda a fabricação que será destinada às vendas. Então concluímos que estoque com bolor, mofo e poeira é perda de dinheiro. Os paletes são engradados que em geral são de madeira, podendo também ser de metalou plástico, são utilizados para facilitar a movimentação das cargas. Mas ocorrendo o surgimento de sujeiras, amolecimento e bolor (fungos) são alguns dos elementos que acabam danificando e impedem a sua comercialização ou o uso a longo prazo. Além dos efeitos causados na madeira que é um material que absorve umidade facilmente também tem os materiais estocados que podem sofrer com os danos da umidade. Os produtos dentro das caixas de papelão e sacos podem ter grande perda com o alto índice de umidade, ainda mais prejudicial se for produtos alimentícios. Os produtos alimentícios, medicamentos, produtos para animais entre outros devem tomar extremos cuidados por conta da umidade que pode danificar o produto e assim ficando inviável para o consumo humano podendo ocasionar doenças nos consumidores. As pragas são os maiores vilões de perdas físicas de produtos, podendo ser fatal a uma empresa que desperdiçar todo seu trabalho, desempenho e 32 dinheiro em fabricar aquele produto e ver toda a mercadoria inviável de vender. A solução a se tomar é a implantação de desumidificadores que tenha capacidade de proteger toda a área de armazenagem de uma empresa, assim deixando o ambiente livre de impurezas, como fungos, bactérias e ácaros mantendo a umidade do ar controlada e evitando perdas de mercadorias. O nível recomendado de umidade varia de acordo com cada tipo de mercadoria, mas em geral recomendase de 40 a 60% que é o ideal para humanos e também para produtos armazenados. 3.4.Seu Funcionamento O funcionamento de um desumidificador é parecido com o funcionamento de um arcondicionado onde são baseados no princípio da mudança de estado físico, mais especificamente como condensação. Para a retirada da umidade do ar o processo ocorre por meio de uma ventoinha e um compressor composto com o gás R134A que puxa o ar externo para o interior do aparelho. A água contida no ar escorrendo por uma serpentina, de resfriamento, através da qual circula um fluido refrigerante ou água gelada, (em nosso projeto iremos utilizar fluido refrigerante R134A) com temperatura aproximada de 6 graus, onde a água contida no ar sobre um choque térmico e se condensa ocorrendo o ponto chamado de orvalho . Onde cai em gotas dentro de um recipiente 1 armazenado no interior do aparelho. No processo de desumidificação do ar há um esterilizador para aquecer o ar assim matando fungos, ácaros e bactérias existentes. 1 Designado a temperatura do ar que fica saturada, quando uma dada parcela de ar fica com a máxima quan�dade de vapor que ela pode suportar, antes que esse vapor d'água possa mudar de fase (condensar‑se), dizemos que nessa situação o ar está saturado. Quando o ar é saturado a umidade rela�va é 100%. 33 O desumidificador possui um sensor chamado umidostato, responsável por fazer a leitura constante da umidade do ar e desligar automaticamente a função desumidificação quando o percentual de umidade estipulado é alcançado. Imagem 2 Diagrama Esquemático do Equipamento Fonte: Livro Princípio de Termodinâmica para Engenharia 7º ed, Michael J. Moran 3.5.Consumo de Energia Com uma capacidade de atender um ambiente de até 150 m³, consome cerca de 200 watts, isso é equivalente a uma lâmpada. Consumo baixo para inúmeros benefícios que o produto proporciona. A principal dica de economia é sempre manter o ambiente em que se encontra o desumidificador fechado, assim a desumidificação ocorrerá o mais rápido possível. Caso tenha contato com um ambiente externo como (portas, janelas abertas), irão entrar correntes de ar no ambiente assim demorando e gastando mais energia para desumidificar o meio. 34 4. UMIDADE NO BRASIL O Brasil é um país com grandes dimensões continentais e as diferenças climáticas são proporcionais ao seu tamanho: Na região CentroOeste o clima é seco na maior parte do ano, o que requer alta utilização de umidificadores, entretanto o uso desconhecido desses equipamentos, no ambiente interno de uma residência, tornao extremamente úmido, além das atividades comuns do dia a dia como cozinhar e tomar banho que gera grande quantidade de vapor de água assim se acumulando em roupas, calçados, livros, móveis, instrumentos musicais, etc. Portanto há a necessidade do uso de desumidificadores mesmo sendo uma região árida, pois a água é vaporizada no ar de maneira natural. As regiões Sul, Sudeste, Norte e o litoral Nordestino são úmidas na maior parte do ano; No litoral o clima costuma ser úmido por conta das maresias. Casas e apartamentos de praia fechados, sem ou pouca ventilação sofrem com a ação da umidade intensiva sendo perceptível um mau cheiro sendo característico pela presença de fungos. Regiões intensamente arborizadas, como as florestas e montanhas, são úmidas o ano inteiro. As consequências dessa diversidade vão desde o desenvolvimento de alergias respiratórias, causadas por um ar extremamente úmido ao desconforto do ar seco. É ideal o equilíbrio da umidade relativa. O desumidificador controla a umidade de ambientes e atua de maneira ativa na preservação de bens e da saúde. 35 5. IMPACTO DA BAIXA UMIDADE DO AR NO CORPO HUMANO A baixa umidade do ar causa grandes impactos negativos no corpo humano, começando desde os gases liberados pelos automóveis, onde são inalados puros, se haver grande umidade do ar os gases são misturado com o vapor de água e acabam diminuindo os danos. Com a liberação dos gases em baixa umidade provoca o ressecamento das mucosas das vias aéreas tornando as pessoas mais vulneráveis a ter crises de asma e a infecções virais e bacterianas. A baixa umidade do ar também deixa o sangue mais denso por conta da desidratação consecutivamente favorecendo a aparecer problemas oculares e alérgicos. Quanto mais quente o ar mais baixa a umidade, isso porque o calor faz evaporar a água contida no ar. Em geral o horário mais crítico é entre 15h e 16h por o sol está se ponto e aumentando a temperatura. Não está em nossas mãos controlar a umidade do ar que afetam o organismo, mas cabe a nós tomar cuidados para minimizar as causas podendo preservar aindamais nossa saúde. Tendo os cuidados pessoais de: ● Lavar as mãos com frequência e evitar de colocálas na boca e no nariz; ● Beber bastante água, mesmo sem sentir sede, procurando manter o corpo bem hidratado. ● Se alimentar de frutas com alto índice de líquidos, como melancia, melão e laranja. ● Aplique soro fisiológico no nariz e nos olhos assim evitando o ressecamento. ● Evite a prática de exercício físico ao ar livre entre 15h e 16h ● Use produtos para hidratar a pele, a pele também fica ressecada e com aspecto esbranquiçada, principalmente depois do banho e na hora de se deitar. ● Coloque chapéus e óculos escuros para protegerse do sol. ● Aproveite o vapor produzido durante o banho para lubrificar as narinas. 36 Outras dicas também são muito importantes para deixar o ambiente bem úmido e prevenir doenças e mal estar, como: ● Utilize toalhas molhadas, recipientes com água ou vaporizador nos aposentos, principalmente nos quartos de dormir. ● Evite grandes aglomerações ou permanência prolongada em ambientes fechados ou com ar condicionado, podendo ressecar as mucosas e assim aumentando o risco de infecções. ● Mantenha a casa ou trabalho sempre limpos e arejados, livre de poeira. O tempo sendo aumenta a concentração de ácaros, fungos e poeiras nos diferentes ambientes. ● De preferência a aspirador de pó, do que usar vassoura, isso porque vassouras levante o pó e não tem grande eficiência quanto ao aspirador de pó que suga tudo que está ao seu redor. ● Se for utilizar ventilador de chão não posicione para o chão e sim para cima, posicionado para baixo levanta a poeira que se mistura no ar que posteriormente vai inalar. ● Já existe grande quantidade de bactérias presente nos gases liberados pelos automóveis, por isso não queime o lixo, quando queimado libera fungos e bactérias no ambiente prejudicando ainda mais sua saúde. 5.1.Prejuízo da baixa umidade em atletas Quando os atletas estão em movimento constantes e rápidos mais seu corpo exige a troca de ar nos pulmões, aumentando sua respiração. Além de respirar pelo nariz o corpo força a utilizar a boca para respirar, assim ajudando a entrada e saída de grande quantidade ar de forma rápida. Com a umidade baixa a garganta e as mucosas acabam ressecando onde os atletas sentem mais sede e maior dificuldade de respirar podendo prejudicar o seu desempenho. 37 5.2.Prejuízo da alta umidade em atletas Com a alta umidade, consecutivamente mais vapor de água se encontra no ar, assim os atletas que transpiram acabam ficando mais cansados, isso porque o suor não evapora e aumentando a temperatura corporal prejudicando o seu rendimento. 38 6. PEÇAS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DO CONTROLADOR DA UMIDADE DE AMBIENTES FECHADOS 6.1.Gás Utilizado no Funcionamento R134A Os fabricantes constantemente estão procurando por novos produtos inovadores onde tenham maior rendimento, menor custo e com menos impacto no meio ambiente, como a degradação da camada de ozônio e o efeito estufa que está acontecendo em nosso planeta atualmente. Assim com o passar dos anos e com muitas pesquisas no setor foi desenvolvido o gás R134A. O R134A é um refrigerante não prejudicial ao meio ambiente assim evitando a degradação da camada de ozônio. Com sua enorme qualidade recomendase que utilize o R134A ao invés do R12 onde era largamente utilizado antigamente. Hoje o R134A já é utilizado em 60% dos refrigeradores fabricados, grande maioria dos refrigerados de supermercados também tem larga utilização, muito principalmente os aparelhos compactos por ter grande eficiência energética. Um outro benefício do R134A é que quando ocorre um vazamento basta apontar uma luz ultravioleta para a tubulação que consegue enxergar onde está ocorrendo o vazamento e agir rápido na manutenção. 6.1.1. História Com o protocolo de Montreal assinado em Novembro de 1992 com finalidade para diminuir os impactos no planeta terra foi decretado que as medidas iria começar a valer em dezembro de 1996, onde países desenvolvidos não poderiam produzir o R12, países em desenvolvimento como o Brasil poderia produzir de 10 a 15% referente ao consumo de 1992. Assim tornando o R134A a melhor opção de uso. 39 6.1.2. Informações Técnicas ● Nome Químico: 1,1,1,2 Tetrafluoroetano (R134A) ● Ponto de Ebulição a 1,013 bar: 26.1 ºC ● Ponto de Congelação: 103 ºC ● Temperatura Crítica: 101.1 ºC ● Pressão Crítica: 40.67 bar abs ● Densidade Crítica: 508 Kg/m³ ● Densidade do Líquido (25 ºC): 1.206 Kg/m³ ● Densidade do Vapor Saturado (Ponto de Ebulição): 5,28 Kg/m³ ● Pressão do Vapor (25 ºC): 6.657 bar abs ● Pressão do Vapor (0 ºC): 2,92 bar abs ● Viscosidade do Líquido (25 ºC): 0,202 cP ● Inflamabilidade: Não 6.1.3. Utilização ● Refrigeração Doméstica: Bebedouros, etc. ● Refrigeração Comercial Unidades Compactas: Congelador para sorvetes, refrigeradores de bebidas, vending machines, etc. ● Refrigeração Comercial Supermercados: Sistemas centralizados com rack de compressores. ● Transporte Refrigerado: Caminhões frigoríficos. ● Ar Condicionados e Refrigeração Industrial: Unidade resfriadoras de líquidos chillers centrífugos e com compressores alternativos, parafusos ou scroll. ● Desumidificadores: Linhas industriais e residenciais ● Ar Condicionado em Transportes: Automóveis, ônibus, trens, etc. ● Bombas de Calor: Aquecimento de piscinas 40 6.2.Peças Utilizadas Cavalete: ● Número do Componente: 1 Local onde irá receber todos os componentes possibilitando prender e deixando o equipamento totalmente firme. Rodízio: ● Número do Componente: 2 Pequenas rodinhas que será fixada no cavalete e permite movimentar o equipamento com facilidade. Compressor Hermético: ● Número do Componente: 3 Responsável por bombear o fluido refrigerante que circula tanto no estado líquido como no estado gasoso, alterando a temperatura de um equipamento (aquecendo ou resfriando do ar). Micro Switch: ● Número do Componente: 4 Dispositivo que quando acionado possibilita passar corrente elétrica onde irá ocorrer alguma função. No produto ao acionar o micro switch irá ser avisado que o reservatório está cheio assim acendendo a luz vermelho no painel. Condensador: ● Número do Componente: 5 Responsável pela passagem do estado gasoso para o líquido dosgases, troca de calor com o evaporador. Este equipamento utiliza um sistema de resfriamento simples através do resfriamento de gases pela água em baixas temperatura. 41 Evaporador: ● Número do Componente: 6 Responsável por retirar a umidade do ar, onde irá sair o ar com a porcentagem da umidade programada no painel do produto. É a unidade que irá por absorver o ar ambiente, que se desloca pelo evaporador e chega até o condensador saindo através do ventilador Tubulação de Descarga do Compressor (Alta Pressão): ● Número do Componente: 7 Responsável pelo escoamento do gás entre o compressor e o condensador (superaquecido). Tubulação de Sucção do Compressor (Baixa Pressão): ● Número do Componente: 8 Responsável pelo escoamento do gás entre o compressor e o evaporador (Baixa temperatura). Válvula Schrader: ● Número do Componente: 9 Responsável pela entrega de carga de gás R134A, verificar pressão do sistema e calibragem do gás. Filtro Secador: ● Número do Componente: 10 Responsável pela filtragem do gás Tubo Capilar: ● Número do Componente: 11 Funciona com um redutor da passagem do gás onde adiante será expandido o gás. 42 Exaustor: ● Número do Componente: 12 Em funcionamento e com o auxílio das pás irá retirar o ar ambiente através do evaporador e condensador, nesse momento ocorre a retirada da umidade de ar saindo pela grade frontal do equipamento com a umidade reduzida (Ciclo constante). Relé Térmico: ● Número do Componente: 13 Sistema de emergência que desliga (desarma) o compressor caso esteja trabalhando em um temperatura elevada. Assegurando que não danifique o compressor por trabalhar fora de seu padrão normal. Relé de Fases: ● Número do Componente: 14 Responsável por dar a partida no compressor. Também impedindo que vá alta tensão ou baixa tensão fazendo com que desligue (desarme) o compressor caso não seja a tensão correta de seu funcionamento. Assegurando que não danifique o compressor por receber alta ou baixa tensão recebida da tomada. Protetor de Relés: ● Número do Componente: 15 Capa plástica localizada em cima do relé para evitar a entrada de água (umidade) no relé e assim parar o funcionamento do produto. Cabo de Força: ● Número do Componente: 16 Fio que irá ser ligado na tomado pelo usuário para colocar em funcionamento o produto através da energia elétrica. 43 Pingadeira: ● Número do Componente: 17 Quando o evaporador soltar a umidade as gotas de água cai direto na pingadeira indo para o reservatório. Base do Reservatório: ● Número do Componente: 18 Base onde se encontra o reservatório em cima, ao encher o mesmo ele abaixa através da mola de pressão e aciona o micro switch. Mola de Pressão: ● Número do Componente: 19 Localizada no reservatório tem a função de amortecer o peso da água contida no reservatório. Quando estiver com grande carga o reservatório será acionado o microswitch. Painel: ● Número do Componente: 21 Placa de plástico localizado na parte frontal onde irá ser acoplado os led´s verde, vermelho, percentual de umidade do ar que desejase e o botão de liga e desliga. Led Vermelho: ● Número do Componente: 22 Luz no qual quando acesa indica que o reservatório está cheio. Led Verde: ● Número do Componente: 23 Luz no qual quando acesa indica que o aparelho está em funcionamento 44 Interruptor: ● Número do Componente: 25 Dispositivo para interromper a passagem do circuito elétrico onde no produto será utilizado para ligar e desligar. Entrada de Ar: ● Número do Componente: 26 Aletas de plástico responsável pela vazão de massa de ar frontal. Umidostato: ● Número do Componente: 27 Botão localizado no painel onde o usuário determina o percentual de umidade desejado no ambiente, assim o controlador de umidade irá trabalhar para atingir o percentual desejado desligando automaticamente. Knob: ● Número do Componente: 28 Utilizada para designar potenciômetro de ajuste ou teclas de equipamentos eletrônicos. Reservatório: ● Número do Componente: 30 Local onde irá ser armazenado a água que será retirada do ar ambiente. 45 7. EQUILÍBRIO DE FASES VAPORLÍQUIDOSÓLIDO NUMA SUBSTÂNCIA PURA O termo temperatura de saturação está ligado a temperatura que ocorre a vaporização a uma pressão específica, onde essa pressão é chamada de pressão de saturação para uma temperatura determinada. Assim, para a água a 99,6 ºC a pressão de saturação é de 0,1 MPa e para a água a 0,1 MPa a temperatura de saturação é de 99,6 ºC. Para uma substância pura há uma relação definida entre a pressão de saturação e a temperatura de saturação. Se uma substância existe como líquido a temperatura e pressão de saturação, é chamada de líquido saturado. Se a temperatura do líquido é mais baixa do que a temperatura de saturação para a pressão existente, ele é chamado de líquido subresfriado (significado que a temperatura é mais baixa do que a temperatura de saturação para a pressão determinada) ou líquido comprimido (significando ser a pressão maior do que a pressão de saturação para a dada temperatura). Ambos os termos podem ser usados. Se uma substância existe como vapor a temperatura saturada, ela é chamada vapor saturado (as vezes o termo vapor saturado seco é usado para enfatizar que o título é 100%). Quando o vapor está a uma temperatura maior que a temperatura de 2 saturação, é chamada vapor superaquecido. A pressão e temperatura do vapor superaquecido são propriedades independentes, onde a temperatura pode aumentar, enquanto a pressão permanece constante. Na verdade, as substâncias que chamamos de gases são valores altamente superaquecidos. 2 Volume específico de uma propriedade termodinâmica. 46 8. DESENHO INTERNO DO CONTROLADOR DA UMIDADE DE AMBIENTES FECHADOS 8.1.Desenho do Produto Imagem 3 Carcaça do Produto Fonte: Própria, 2018 TABELA 1 Carcaça do Controlador de Umidade de Ambientes Fechados Número do Componente Nome do Componente Quantidade 1 Cavalete 1 47 Imagem 4 Componentes Elétricos Laterais e Traseiro do Produto Fonte: Própria, 2018 TABELA 2 Parte Elétrica Lateral e Traseira do Controlador de Umidade de Ambientes Fechados Número do ComponenteNome do Componente Quantidade 3 Compressor Hermético 1 4 Micro Switch 1 5 Condensador 1 7 Tubulação de Descarga do Compressor (Alta Pressão) 1 8 Tubulação de Sucção do Compressor (Baixa Pressão) 1 9 Válvula Schrader 1 10 Filtro Secador 1 11 Tubo Capilar 1 12 Exaustor 1 13 Relé Térmico 1 14 Relé de Fases 1 15 Protetor de Relés 1 16 Cabo de Força 1 48 Imagem 5 Componentes Elétricos Frontais do Produto Fonte: Própria, 2018 Tabela 3 Parte Elétrica Frontal do Controlador de Umidade de Ambientes Fechados Número do Componente Nome do Componente Quantidade 17 Pingadeira 1 18 Base do Reservatório 1 19 Mola de Pressão 1 21 Painel 1 26 Passagem do Ar 1 30 Reservatório 1 49 Imagem 6 Vista Superior e Inferior do Produto Fonte: Própria, 2018 TABELA 4 Parte Superior e Inferior do Controlador de Umidade de Ambientes Fechados Número do Componente Nome do Componente Quantidade 2 Rodízios 4 6 Evaporador 1 8 Tubulação de Sucção do Compressor (Baixa Pressão) 1 12 Exaustor 1 17 Pingadeira 1 18 Base do Reservatório 1 50 Imagem 7 Vista Frontal do Produto Fonte: Própria, 2018 TABELA 5 Parte Frontal do Controlador de Umidade de Ambientes Fechados Número do Componente Nome do Componente Quantidade 21 Painel 1 22 Led Vermelho 1 23 Led Verde 1 25 Interruptor 1 26 Entrada de Ar 1 27 Umidostato 1 28 Knob 1 51 8.2. Informações Técnicas TABELA 6 Informações Técnicas do Produto Alimentação 127 Volts / 220 Volts Capacidade 150 m³ Capacidade com Compressor ⅙ Hp Potência 386 W / 304 W Corrente 3,04 A / 1,38 A Desumidificação em Litros por Dia 8 Litros 30 ºC 80% UR Altura 450 mm Largura 340 mm Profundidade 350 mm Elemento Resfriamento Compressor Gás Refrigerante do Compressor R134A Peso 19,3 Kg Pressão Máxima Descarga 1,5 Mpa Pressão Máxima Sucção 1,0 Mpa Reservatório de Água 4,0 Litros Defrost Degelo Temperatura Mínima com Defrost 8 ºC Temperatura Mínima sem Defrost 17 ºC Temperatura Ideal de Trabalho 17 ºC a 40 ºC Ruído 52 db Volume de Ar Hora 406,22 m³/h 52 8.3.Desenho Elétrico Imagem 8 Desenho do Esquema Elétrico Fonte: Própria 53 9. CUSTO TOTAL DO PRODUTO TABELA 7 Custo de Cada Peça e Total do Controlador de Umidade de Ambientes Internos Número do Componente Nome do Componente Quantidade Preço Unidade Preço Total 1 Carcaça 1 R$ 120,00 R$ 120,00 2 Rodízio 4 R$ 2,20 R$ 8,80 3 Compressor Hermético 1 R$ 469,98 R$ 469,98 Carga de Gás R134A 1 R$ 30,00 R$ 30,00 4 Micro Switch 1 R$ 1,50 R$ 1,50 5 Condensador 1 R$ 250,78 R$ 250,78 6 Evaporador 1 R$ 80,00 R$ 80,00 7 Tubulação de Descarga do Compressor (Baixa Pressão) 1 R$ 2,75 R$ 2,75 8 Tubulação de Sucção do Compressor (Baixa Pressão) 1 R$ 2,75 R$ 2,75 9 Válvula Schrader 1 R$ 3,75 R$ 3,75 10 Filtro Secador 1 R$ 11,75 R$ 11,75 11 Tubo Capilar 1 R$ 6,50 R$ 6,50 12 Exaustor 1 R$ 75,00 R$ 75,00 13 Relé Térmico 1 R$ 29,90 R$ 29,90 14 Relé de Fases 1 R$ 30,00 R$ 30,00 15 Protetor de Relés 1 R$ 1,50 R$ 1,50 16 Cabo de Força 1 R$ 6,00 R$ 6,00 17 Pingadeira 1 R$ 9,97 R$ 9,97 18 Base do Reservatório 1 R$ 10,70 R$ 10,70 19 Mola de Pressão 1 R$ 2,50 R$ 2,50 21 Painel 1 R$ 10,00 R$ 10,00 22 Led Vermelho 1 R$ 2,50 R$ 2,50 54 23 Led Verde 1 R$ 2,50 R$ 2,50 25 Interruptor 1 R$ 3,50 R$ 3,50 26 Entrada de Ar 1 R$ 9,80 R$ 9,80 27 Humidostato 1 R$ 51,00 R$ 51,00 28 Knob 1 R$ 3,80 R$ 3,80 30 Reservatório 1 R$ 8,50 R$ 8,50 Diversos Parafusos, arruelas, porcas, abraçadeiras R$ 20,00 Total dos Gastos R$ 1.265,73 55 10.PROJETO NO MERCADO Com o auxílio de sua carcaça de acrílico que possibilita sua fácil visualização dos componentes internos de nosso projeto, ele é pensado e planejado para o mercado educacional. Assim possibilitando professores e orientadores de diversos centros de ensino explicar aos alunos como ocorre o processo termodinâmico, mostrando os componentes fisicamente aos alunos. Possibilitando sua utilização em: ● Universidades: Para os cursos de graduação e pós graduação que em sua grade curricular contém a matéria de termodinâmica. ● Escolas Técnicas: Escolas com cursos profissionalizantes, que contenha em sua grade curricular a matéria de termodinâmica ou para os cursos de refrigeração que utilizam algum dos componentes de nosso projeto, podendo demonstrar na prática seu funcionamento. ● Escolas: Aulas de física mostrando sua parte de pressão e temperatura e até as aulas de matemática, utilizando o projeto nas partes que envolve cálculos. ● Laboratório de Pesquisa: Centro de pesquisa utilizar o projeto a fim de encontrar ideias para a melhoria de eficiência ou utilizar para pequenos testes podendo validar os testes e realizar um outro experimento maiores. ● Empresas de Termodinâmica: Empresas que queiram dar treinamento para seus funcionários ou desejam expor nos estandes nas feiras que participam. 56 11. PESQUISA DE MERCADO Em nosso trabalho realizamos uma pesquisa com a população referente ao Desumidificador, assim, conseguimos entender qual o conhecimento que as pessoas possuem sobre os benefícios do produto e avaliar o conhecimento das mesmas sobre as melhorias que ele pode trazer a nossa vida. Abaixo os resultados da pesquisa feita com conhecidos dos alunos que estão trabalhando em cima deste projeto e nossas devidas conclusões relacionadas a cada tópico. 11.1. Integrantes da Pesquisa Tabela 8 Resultado da quantidade de pessoas que participaram da pesquisa Resultado da quantidade de pessoas que participaram da pesquisa 87 Pessoas Buscamos desenvolver nossa pesquisa a diferentes tipos de pessoas, para que assim, possamos obter diferentes opiniões relacionadas ao assunto. 11.2. Profissão dos Participantes Tabela 9 Resultado das profissões das pessoas que participaram da pesquisa Resultado das Profissões das Pessoas que Votaram Profissão Porcentagem Quantidade em Número Estudante 11,49% 10 Engenheiro(a) 9,20% 8 Vendedor(a) 6,89% 6 Professor(a) 3,45% 3 Outros: Desempregado, aposentado, autônomo, estagiário, etc. 68,97% 60 57 Com o mesmo foco descrito no tópico acima, procuramos enviar nossa pesquisa a pessoas de diferentes profissões para obter opiniões diferentes. Percebemos que as pessoas que atuam nas áreas de engenharia ou são estudantes de engenhariaconhecem o produto e seus benefícios isso porque, em um determinado momento em sua formação acadêmico aprendem nas aulas sobre compressor e deslocamento do ar e acabam utilizando o desumidificador como uma forma de estudo. Já as pessoas que não trabalham com algo que seja relacionado ao produto, nós conseguimos apresentar suas funcionalidades e seus benefícios para que a pessoa possa compreender e assim futuramente adquirir uma unidade. 11.3. Cidade dos integrantes da pesquisa Para entender as opiniões das pessoas que moram em diferentes cidades, solicitamos que informam a cidade onde reside para entender como lida com a questão das altas ou baixas umidades querendo entender como prejudica seu cotidiano. Tabela 10 Resultado das cidades que residem as pessoas que participaram da pesquisa Cidades dos integrantes da pesquisa Cidade Porcentagem Quantidade em Número São Paulo 54% 47 Mongaguá 12,6% 11 Santo André 5,7% 5 Itanhaém 3,4% 3 Belo Horizonte 3,4% 3 Brasília 3,4% 3 Outros: Brasilia, Poços de Caldas, Tremembé, etc. 17,5% 15 58 Imagem 9 Pesquisa da Contagem de Cidade onde os entrevistados moram Fonte: Própria Percebemos que as pessoas que mais reclamam ou sofrem com a baixa umidade são as que moram em grandes centros urbanos, isso devido ao grande índice de poluição. Já as pessoas que moram nas cidades litorâneas como Mongaguá e Itanhaém e as cidades do interior como Poços de Caldas não reclamam da umidade por ser cidades com pouco trânsito assim pouca poluição no ar. 11.4. Tipo de Moradia Solicitamos que as pessoas informassem o tipo de moradia para podermos entender qual o tipo de desumidificador é mais recomendado para o mercado, os de pequena capacidade para apartamentos ou de grande capacidade para as casas. 59 Tabela 11 Pesquisa Tipo de Moradia Tipo de Moradia Tipo de Moradia Porcentagem Quantidade em Número Casa 65,5% 57 Apartamento 33,3% 29 Outros 1,1% 1 Imagem 10 Pesquisa Contagem de Tipo de Moradia Fonte: Própria Com os dados obtidos percebemos que a maioria das pessoas moram em casa assim necessitando de desumidificadores com maior potência capaz de controlar a umidade de ambientes grandes como são as casas, diferente dos apartamentos que costumam ser de tamanho reduzido. 60 11.5. Qualidade da umidade do ar Solicitamos às pessoas que nos diga como elas consideram a qualidade da umidade do ar na maior parte do ano, assim para podermos saber se os aparelhos de desumidificador teria venda em todos os períodos do ano ou apenas em periodos especificos. Tabela 12 Pesquisa Qualidade da Umidade do Ar na Maior Parte do Ano Qualidade da Umidade do Ar na Maior Parte do Ano Qualidade da Umidade Porcentagem Quantidade em Número Bom Fácil de Respirar 29,9% 26 Regular Com Pequenas Dificuldades de Respirar 51,7% 45 Ruim Muito Difícil de Respirar 18,4% 16 Imagem 11 Pesquisa Qualidade da Umidade do Ar na Maior Parte do Ano Fonte: Própria 61 Considerando o número expressivos de pessoas que julgam a qualidade da umidade em suas cidades, na maior parte do ano, regular, podemos concluir que o interesse das pessoas em adquirir um desumidificador, independente da época do ano, é de grande chance e o aparelho ser de grande utilidade na maior parte do ano. 11.6. Conhece o que é Desumidificador Nesta fase da pesquisa é onde ocorre a introdução do assunto principal sobre os desumidificadores. Para começar esta nova fase perguntamos aos entrevistados se eles conheciam ou já ouviram falar sobre o que é o desumidificador e seus benefícios. O objetivo é saber se grande parte da população, ao se deparar com um produto em uma prateleira de uma loja, saiba para que serve o mesmo. Tabela 13 Pesquisa se as Pessoas Conhecem o que é Desumidificador Conhece o que é desumidificador Opinião Porcentagem Quantidade em Número Sim 63,2% 55 Não 36,8% 32 62 Imagem 12: Resultado da Pesquisa se os Entrevistados Conhecem o que é Desumidificador Fonte: Imagem Própria Com o resultado obtido, conseguimos concluir que grande parte dos entrevistados conhecem e sabem dos benefícios de um desumidificador, porém, existe uma considerável porcentagem de pessoas que não conhecem o produto, assim sendo necessário uma breve explicação, informando as principais finalidades do produto e quais os benefícios de saúde que ele pode proporcionar. Assim que finalizado essa pergunta, fizemos uma breve explicação do funcionamento e benefícios de um desumidificador para as pessoas que não conheciam passar a entender o produto e as pessoas que já conheciam passam a se aprofundar ainda mais no assunto. Assim possibilitando ter opiniões concretas e relevantes nas questões seguintes. 63 11.7. Preço Ideal Visando competitividade no mercado de vendas, três itens são importantes para um produto ter sucesso de vendas. A primeira é seu alto valor agregado, aquele produto que resolve vários problemas de seus clientes de forma fácil e rápida, a segunda é qualidade, um produto que dure por bastante tempo em funcionamento e seja resistente a eventuais quedas, batidas, picos de energias, e a terceira é um preço compatível, fazendo jus com o valor agregado no produto e sua alta qualidade. Conforme mencionado no tópico 11.5, a maioria das pessoas julga a umidade de sua cidade regular com pequenas dificuldades de respirar. O desumidificador de ar é o responsável por melhorar a qualidade de vida dessas pessoas além de ser construído a partir de materiais resistentes, suportar batidas e quedas acidentais e também picos de energia quando ocorre a volta da energia nas residências. O objetivo final foi de entender o quanto de dinheiro que as pessoas estão dispostas a pagar por todos esses benefícios que nosso desumidificador proporciona. Tabela 14 Resultado Preço Ideal a ser Pago Preço Ideal Preços Porcentagem Quantidade em Número Até R$ 100 27,6% 16 De R$ 100 a R$ 300 36,2% 21 De R$ 300 a R$ 500 25,9% 15 De R$ 500 a R$ 700 8,6% 5 Acima de R$ 700 1,7% 1 64 Imagem 13: Resultado da Pesquisa de Quanto os Entrevistados Pretendem Pagar Fonte: Imagem Própria
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