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AULA 2 - Sistemas Térmicos Energéticos

Aula 2 (Sistemas Térmicos): Psicrometria — fundamentos dos processos de umidificação/desumidificação e propriedades do ar úmido. Contém definição de ar seco e constantes físicas, TBS/TBU/TPO, pressão de vapor, razão de mistura, umidades, grau de saturação, volume, entalpia e aplicações práticas.

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Junior Lobo

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DISCIPLINA: 
SISTEMAS TÉRMICOS E 
ENERGÉTICOS 
AULA 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof.ª Ana Carolina Tedeschi Gomes Abrantes 
 
 
2 
 
 
CONVERSA INICIAL 
Bem-vindos ao mundo da Psicrometria! Nesta rota abordaremos a 
fundamentação dos processos de (des)umidificação, nos quais ocorrem as 
transferências de massa e de calor. Trabalharemos com dois fluidos – o ar 
atmosférico e a água – que serão considerados como substâncias puras em 
nossa análise. O principal termo citado será “umidade do ar”, o qual utilizamos 
corriqueiramente, porém sem pensar nos princípios físicos envolvidos. Vocês 
sabem por que encontramos orvalho pela manhã? E qual a razão de os 
alimentos se desidratarem quando abertos na geladeira? Após este estudo 
vocês serão capazes de responder a essas questões e muitas outras aplicadas 
ao ambiente industrial. Bons estudos! 
 
CONTEXTUALIZANDO 
Psicrometria é a ciência que estuda as misturas de ar e vapor d´água, ou 
seja, a umidade do ar. Expandindo-a para outros processos: estuda as misturas 
binárias nas quais um dos componentes é um vapor condensável. Sua 
denominação vem do grego psychro, que significa frio. 
O ar atmosférico é uma mistura de gases (N2, O2, CO2, Ar, etc.) com vapor 
de água e contaminantes diversos, como particulados. Quando estes dois 
últimos são removidos, denominados o ar como ar seco, o qual possui 
composição praticamente constante: 78%v de N2, 21%v de O2, 0,9%v de Ar e 
0,1%v de outros gases. Podemos considerá-lo como um gás perfeito por ser uma 
mistura homogênea. A partir da sua composição é possível calcular a massa 
molecular (Mar) e a constante do gás (Rar) para o ar seco, sendo 28,966 kg/kmol 
e 287,035 J/kgK, respectivamente. 
No caso do vapor d’água, também podemos considerá-lo como um gás 
perfeito por se tratar de um composto químico. A massa molecular (MH2O) e a 
constante do gás (RH2O) para o vapor d’água já são conhecidas: 18,02 kg/kmol e 
461,52 J/kgK, respectivamente. 
 
 
 
3 
 
Conhecer as condições de umidade do ar se faz importante em diversas 
áreas, como no armazenamento e na conservação de alimentos, por 
refrigeração ou por secagem, no condicionamento de ar para conforto térmico e 
no tratamento de ar de instrumento industrial, por exemplo. Nesses processos 
há não somente transferência de calor, mas também de massa, que dependem 
da temperatura e da umidade do fluido gasoso e da temperatura do líquido que 
entra em contato. 
 
TEMA 1 - PROPRIEDADES DO AR ÚMIDO 
As propriedades do ar úmido estão associadas à temperatura (de bulbo 
seco, de bulbo úmido e do ponto de orvalho), à quantidade de vapor d’água 
(pressão de vapor, razão de mistura, umidades específica, absoluta e relativa, e 
grau de saturação), ao volume ocupado (volume específico) e à energia nele 
contida (entalpia). 
Temperatura de bulbo seco (TBS): é a temperatura indicada por um termômetro 
comum. 
Temperatura de bulbo úmido (TBU): é a temperatura indicada por um termômetro 
que possui seu bulbo envolto por uma manta absorvente molhada, como tecido 
ou algodão, por exemplo. A evaporação da água acarreta a diminuição da 
temperatura medida. Essa medição deve ser realizada em ambiente ventilado, 
com o ar que se quer medir a uma velocidade mínima entre 2 e 5 m/s. 
Observe na Figura 2, a seguir, que a TBU é menor do que a TBS, a não 
ser quando o ar estiver saturado. Conhecendo seus valores é possível obter a 
umidade relativa do ar, seja por cálculos, por tabelas ou gráficos específicos. 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
Figura 2: Medição de temperatura de bulbo seco e de bulbo úmido. 
 
Fonte: <http://ocw.upm.es/produccion-animal/produccion-avicola/contenidos/TEMA_3/3-2-
condiciones-ambientales-ta-y-hr/view>. 
 
Temperatura de ponto de orvalho (TPO): é a temperatura na qual o vapor d’água 
contido no ar começa a se condensar devido à saturação do ar úmido. 
Basicamente, essa condição é alcançada por resfriamento, mantendo a razão 
de mistura e a pressão constantes. 
Pressão de vapor (pv): todo componente gasoso em uma mistura exerce uma 
pressão em todas as direções, pressão essa que depende da sua concentração. 
Enquanto o meio não se torna saturado deste componente, chama-se essa 
pressão de pressão parcial de vapor (pv). No caso de saturação, tal pressão é 
máxima e denominada pressão de saturação (pvs). 
 
Razão de mistura (w): é a razão entre a massa de vapor d’água e a massa de ar 
seco de uma amostra da mistura. 
Umidade absoluta (UA): é a quantidade mássica de vapor d’água da mistura em 
um determinado volume de ar úmido. 
Umidade relativa (UR): é a razão da pressão parcial do vapor d’água e a pressão 
de saturação, na mesma temperatura, normalmente expressa em porcentagem. 
𝑈𝑅 =
𝑝𝑣
𝑝𝑣𝑠
. 100 
 
 
5 
 
Umidade específica (UE): é a relação entre as massas de vapor d’água e de ar 
úmido. 
Grau de saturação: é a relação entre as razões da mistura atual e da mistura 
saturada, na mesma temperatura e pressão. 
Volume especifico (v): é o volume por unidade de massa de ar seco 
(m3/kgar seco). 
Entalpia específica (h): é a energia contida no ar úmido por unidade de massa 
de ar seco (kJ/kgar seco). 
 
 
TEMA 2 - MEDIÇÃO DA UMIDADE DO AR 
A umidade do ar é medida por instrumentos chamados higrômetros, que 
podem se basear em princípios de funcionamento diferentes, conforme 
tabela abaixo. 
 
Tipos de Higrômetros e seus princípios de funcionamento 
Condensação: Inventado por Daniell, determina o ponto de orvalho por condensação 
do fluido interno as esferas, devido ao resfriamento causado pelo molhamento do 
tecido que envolve uma delas. Leia como é seu funcionamento em: 
<http://mfisica.nonio.uminho.pt/patrimonio/alfa/pat_alf_h.html>. 
Absorção: Absorção da umidade por um material higroscópico, medindo-se a variação 
de massa desse material. Pode-se também ter uma referência qualitativa pela 
mudança de cor do material. 
Elétricos: Pode medir a variação da resistência elétrica de um condutor contendo sal 
higroscópico, em função da umidade, ou a capacitância elétrica de um capacitor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
Ótico: Mede a espessura de um filme higroscópico utilizando a intensidade da luz 
refletida em função da umidade. 
Psicrômetro: Medição da temperatura com um termômetro de bulbo seco e outro de 
bulbo úmido. A diferença de valores é proporcional à umidade. Visualize um modelo 
bastante comum em: <http://www.incoterm.com.br/ tecnica/5195+03+0+00+termo-
higrometro+analógico+bulbo+seco+e+úmido>. 
Fio de cabelo: O cabelo humano (sem gordura) é capaz de ter seu tamanho 
aumentado ao absorver umidade e de contrair quando a perde, essa variação de 
comprimento é ampliada e transmitida a um indicador. Leia mais em: 
<http://www.astro.mat.uc.pt/novo/observatorio/site/museu/T0389hig.htm>. 
 
É de grande importância a escolha de um instrumento adequado ao processo 
que se deseja controlar, uma vez que um resultado confiável nos possibilita trabalhar no 
aumento da eficiência desse processo. Atualmente, os instrumentos mais utilizados são 
o psicrômetro e o digital, este com base em princípios elétricos. 
 
Figura 3: (a) Relógio digital com medição de temperatura e umidade. (b) Medidor digital de 
temperatura e umidade de aplicação comercial e industrial. 
 
 
(a) (b) 
 
Fonte: <www.highmed.com.br>. 
 
TEMA 3 - UMIDADE RELATIVA 
A umidade relativa (UR) nos informa quão perto da saturação o ar úmido 
se encontra, sendo o valor de 0% a ausência de vapor d’água e 100% a 
saturação deste ar, em uma determinada temperatura e pressão. É a umidade7 
que costumamos trabalhar no nosso dia a dia quando avaliamos as condições 
meteorológicas (Figura 4), por exemplo. 
 
Figura 4: Exemplo de previsão do tempo com destaque para a umidade informada 
 
Fonte: <http://www.climatempo.com.br/>. 
 
Analiticamente, a umidade relativa pode ser calculada conhecendo-se 
previamente a temperatura de ponto de orvalho (TPO) e a temperatura ambiente, 
também nomeada como bulbo seco (TBS), pela fórmula: 
𝑈𝑅(%) = 𝑒[5417(
1
𝑇𝐵𝑆 − 
1
𝑇𝑃𝑂)]. 100 
Na prática, a determinação da temperatura do ponto de orvalho não é 
muito usual, sendo mais adequado obter a umidade relativa a partir dos dados 
fornecidos por um psicrômetro (TBS e TBU, em oC). Nesse caso, a umidade 
relativa é obtida por: 
𝑈𝑅(%) =
𝑝𝑣
𝑝𝑣𝑠
. 100 
 𝑒𝑚 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑣 = 𝑝𝑣𝑠𝑚 − [𝐴. 𝑃(𝑇𝐵𝑆 − 𝑇𝐵𝑈)] 
Para esse cálculo, a constante psicrométrica A, a ser utilizada, depende 
da movimentação do ar, a qual interfere na medição da TBU. Para ambientes 
ventilados, essa constante vale 0,00067 oC-1, enquanto que se deve utilizar o 
valor de 0,0008 oC-1 para ambientes sem ventilação. P representa a pressão 
atmosférica local, em mmHg, e pvs e pvsm às pressões máximas de vapor 
(mmHg) para a TBS e a TBU, respectivamente. As pressões máximas podem 
ser calculadas com as equações abaixo, em mbar: 
𝑝𝑣𝑠 = 6,1078. 10
7,5 𝑇𝐵𝑆
237,3+𝑇𝐵𝑆 
𝑝𝑣𝑠𝑚 = 6,1078. 10
7,5 𝑇𝐵𝑈
237,3+𝑇𝐵𝑈 
 
 
8 
 
Para conversão das unidades de pressão considere 760 mHg = 1013,25 mbar. 
 
TEMA 4 - TABELAS E GRÁFICOS PSICROMÉTRICOS 
As tabelas e os gráficos psicrométricos foram criados com o objetivo de 
facilitar a obtenção das propriedades do ar, principalmente na avaliação da 
eficiência de um equipamento e nas tomadas rápidas de decisão. É importante 
ressaltar que os dados levantados por tabelas e gráficos são aproximados, 
sendo necessário utilizar as equações na elaboração de um projeto. 
Em uma tabela psicrométrica, como a da figura que veremos a seguir, é 
possível obter a umidade relativa (%) correlacionando a temperatura medida 
com bulbo seco (oC), com a diferença (T) entre as temperaturas de bulbo seco 
e bulbo úmido (oC). Tabelas desse tipo são construídas normalmente para a 
pressão atmosférica. 
Exemplo: Às 14h de um determinado dia, um termômetro de rua instalado no 
centro de Curitiba indica a temperatura de 26oC. Ao medir a temperatura de bulbo 
úmido nesse mesmo local e momento, obteve-se o valor de 20oC. Qual a 
umidade relativa nesse instante? 
Para se resolver esse tipo de problema, utilizando a tabela psicrométrica, 
é necessário inicialmente obter a diferença entre a TBS e a TBU. Nesse caso, a 
diferença é de 6oC. Deve-se então cruzar a coluna referente a este T com a 
linha da TBS de 26oC. Os destaques em vermelho mostram que a umidade 
relativa no centro de Curitiba no momento descrito é de 58%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
Tabela 1: Tabela Psicrométrica 
 
Fonte: <www.feiradeciencias.com.br>. 
Os gráficos psicrométricos, também conhecidos como cartas, são 
construídos para uma determinada pressão, como a ambiente, e disponibilizam 
mais informações se comparados às tabelas. Na figura a seguir é possível 
verificar um esquema da carta psicrométrica com as principais 
propriedades do ar. 
Figura 5: Carta Psicrométrica 
 
Fonte: Adaptado de Goribar (2009). 
 
 
10 
 
No eixo das abcissas são representadas as temperaturas de bulbo seco 
e no das ordenadas, do lado direito, encontram-se as razões de mistura. As 
curvas localizadas entre os eixos correspondem às linhas de umidade relativa, 
sendo a linha localizada mais à esquerda a de saturação (100%). Esta curva é 
graduada para leitura da temperatura de bulbo úmido (linha inclinada) e da 
temperatura do ponto de orvalho (traçando-se uma linha paralela à abcissa). 
Os desenhos abaixo facilitam a compreensão da representação das 
propriedades do ar na carta psicrométrica. Além das propriedades já abordadas, 
é possível também fazer a leitura do volume específico do ar seco, a partir de 
linha inclinadas a 65º, e da entalpia referente à quantidade de calor envolvida na 
mudança de estado, nos segmentos de reta mais à esquerda da curva de 
saturação. 
Figura 6: Linhas de leitura das propriedades do ar na carta psicrométrica. 
 
Fonte: <http://www.fao.org/docrep/x5057s/x5057S0U.GIF>. 
Ao estarem reunidas em um único gráfico, as linhas de leituras das 
propriedades do ar podem apresentar um pouco de dificuldade na leitura. Por 
isso, é muito importante que se tenha atenção em relação a leitura das 
propriedades que se deseja trabalhar. 
 
 
 
 
11 
 
Exemplo: Às 14h de um determinado dia, um termômetro de rua instalado no 
centro de Curitiba indica a temperatura de 26oC. Ao medir a temperatura de bulbo 
úmido neste mesmo local e momento, obteve-se o valor de 20oC. Qual a umidade 
relativa neste instante? 
Em uma carta psicrométrica é importante termos duas propriedades 
definidas para determinarmos um ponto de estado. A partir desse ponto 
podemos obter o valor das outras propriedades. No nosso exemplo, foram 
definidas a TBS e a TBU. Para a determinação do ponto de estado (veja na carta 
psicrométrica a seguir), deve-se encontrar a TBS na abcissa e puxar uma linha 
horizontal para cima (em azul). Em seguida, identifica-se o valor da TBU na curva 
de saturação (UR=100%), prolongando a linha inclinada a 45º (em azul). O ponto 
onde as linhas se cruzam é o ponto de estado. Este ponto está um pouco abaixo 
da curva de UR=60%, confirmando o valor encontrado anteriormente com a 
tabela psicrométrica. 
Outras propriedades podem ser obtidas a partir do ponto encontrado, 
como a razão de mistura ( 0,013 kgvapor/kgar seco, em amarelo), o volume 
específico ( 0,863 m3/kgar seco, em vermelho) e a entalpia, prolongando a linha 
da TBU para a esquerda ( 57,5 kJ/kgar seco, em verde). 
Figura 7: Carta psicrométrica para pressão atmosférica 
 
Fonte: <www.fao.org/docrep/x5057s/x5057S0S.GIF> 
 
 
12 
 
TEMA 5 - OPERAÇÕES QUE MODIFICAM O AR 
Muitas operações unitárias utilizam a modificação das propriedades do ar 
úmido como princípio de funcionamento. Entre os processos existentes, pode-
se citar: 
Resfriamento simples: Nesse processo, a temperatura é reduzida, 
mantendo-se a razão de mistura, sem condensação de água. A umidade relativa 
é aumentada, pois quanto menor a temperatura, menor será a capacidade de 
absorção de vapor d’água pelo ar seco. Ex.: serpentina 
de resfriamento. 
 
 
 
 
 
Resfriamento adiabático: Não havendo transferência de calor (entalpia 
constante), o resfriamento é ocasionado pela evaporação de água, aumentando 
a razão de mistura e a umidade relativa. Ex.: lavador de ar. 
 
 
 
 
 
Resfriamento e desumidificação: A redução da temperatura com transferência 
de calor é acompanhada pela condensação de água, diminuindo a razão de 
mistura. Ex.: serpentina com condensação. 
 
 
 
13 
 
 
 
 
 
Aquecimento simples: Operação contrária ao resfriamento simples, há o 
aquecimento do ar mantendo a razão de mistura constante. Por consequência, 
há a redução da umidade relativa. Ex.: aquecimento com resistência elétrica. 
 
 
 
 
 
Umidificação simples: Aumento da razão de mistura com adição de vapor d’água, 
mas sem mudança da TBS. Há aumento da umidade relativa e da TBU. Ex.: 
injetor de vapor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
Desumidificação e aquecimento: O aquecimento do ar é provocado pela redução 
da razão da mistura devido à retirada de vapor d’água por elementosdesumidificantes. 
 
 
 
 
Umidificação e resfriamento não adiabático: A umidificação causa redução da 
temperatura, devido à evaporação da água, além do aumento da razão de 
mistura e da umidade relativa. Ex.: umidificador de ar ambiente. 
 
 
 
 
 
TROCANDO IDEIAS 
Após ter estudado esse conteúdo, tenho certeza que você poderá 
correlacioná-lo com alguma situação do seu dia a dia. Divida sua experiência 
conosco no nosso fórum! Aproveite para nos contar a respeito de sua conclusão 
em relação às questões levantadas na conversa inicial! 
 
NA PRÁTICA 
Torres de Resfriamento: uma aplicação da Psicrometria 
Torres de resfriamento são equipamentos utilizados para resfriar a água 
utilizada nos processos industriais, como fluido refrigerante. No início da era 
industrial, a água era coletada de rios próximos aos locais de aplicação, passava 
 
 
15 
 
pelos equipamentos de troca térmica e era despejada no mesmo rio sem 
tratamento prévio. Esse tipo de operação é conhecido como circuito aberto. 
Ainda hoje é possível encontrar alguma indústria que opere desse modo, porém 
as legislações ambientais estão bastante rígidas em relação a isso, já que há a 
possibilidade de afetar a fauna e flora do meio aquático com a elevada 
temperatura e os possíveis contaminantes. Inclusive, já se discute a 
possibilidade de cobrança do efluente despejado, assim como é feito para a água 
coletada de rios e represas para aplicação industrial em algumas regiões. Com 
essas restrições, a utilização do circuito aberto deixa de ser viável na maior parte 
dos casos, aplicando-se então os circuitos semiaberto e fechado. 
O circuito semiaberto é utilizado quando se necessitam de elevadas 
vazões de água de resfriamento, sendo o sistema mais aplicado industrialmente. 
É caracterizado pelo reaproveitamento de toda água de resfriamento circulante, 
a qual tem sua temperatura reduzida na torre de resfriamento pelo processo de 
evaporação. A adição de água bruta é realizada continuamente para repor a 
massa de água evaporada na torre, além de possíveis vazamentos. Embora o 
circuito semiaberto apresente vantagem na economia de consumo de água, esse 
processo de evaporação ocasiona a concentração de sólidos e de sais 
dissolvidos na água, os quais provocam depósitos e corrosão nos equipamentos 
de troca térmica. Por isso, um tratamento da água se faz necessário com 
dispersantes, anti-incrustantes, anticorrosivos, reguladores de pH, entre outros 
produtos químicos. 
Basicamente, o resfriamento da água ocorre pelo seu contato direto com 
o ar atmosférico, provocando a vaporização da água. A energia necessária para 
a mudança de fase é fornecida pela própria água, que tem sua temperatura 
reduzida. Paralelamente, o ar se torna saturado em vapor d’água. Conhecendo-
se as propriedades do ar, verifica-se que a eficiência deste processo depende 
da umidade relativa do ar de entrada, uma vez que esta propriedade está 
correlacionada à capacidade de o ar reter mais ou menos vapor d’água. Em dias 
quentes e “secos”, facilitam a evaporação da água, resultando em uma água de 
resfriamento mais fria. Em contrapartida, dias frios e chuvosos prejudicam o 
funcionamento da torre de resfriamento, produzindo uma pequena redução na 
 
 
16 
 
temperatura da água. Não são raras as situações em que a temperatura final da 
água de resfriamento não é baixa o suficiente para manter a eficiência dos 
trocadores de calor, prejudicando a produção industrial. 
A figura abaixo representa uma torre de resfriamento de 
circuito semiaberto. 
 
Figura 8: Torre de resfriamento de circuito semiaberto 
 
Fonte: http://www.termoparts.com.br/tp/informacao-24/biblioteca-tecnica-50/agua-de-
resfriamento-porque-mante-la-limpa-163.html 
 
A água a ser resfriada, após passar pelo processo industrial, é bombeada 
para o topo da torre de resfriamento, sendo distribuída por bicos aspersores 
sobre o enchimento interno, também chamado de recheio ou colmeia. O objetivo 
desse enchimento é aumentar a área de contato entre a água e o ar, facilitando 
a transferência de calor entre eles. Por isso, é constituído por diversas placas, 
assemelhando-se a uma colmeia de abelha. Exemplos de recheios estão 
representados nas fotos a seguir. 
 
 
 
 
17 
 
Figura 9: Exemplos de enchimento de torres de resfriamento 
 
 
 
 
Tipo grade Tipo filme Tipo barra 
 
Fonte: <http://www.termoparts.com.br/tp/pecas-
22/?osCsid=e76bb83db4263dcb70cf8903c1eb4de7>. 
 
A água, após passar pelos recheios, é coletada em uma bacia na parte 
mais baixa da torre, onde é tratada e recalcada para o processo industrial 
novamente. O ar atmosférico é adicionado à torre de resfriamento com o auxílio 
de ventiladores (Figura 10) instalados na base (tiragem forçada) ou de 
exaustores localizados no topo do equipamento (tiragem induzida). Sua entrada 
pode ser pela lateral dos recheios (fluxo cruzado) ou pelo fundo da torre (fluxo 
contra corrente). 
Aprenda mais sobre a influência da configuração do fluxo no 
funcionamento de uma torre em: 
<http://www.alpinaequipamentos.com.br/pdf/torres-de-resfriamento-
contracorrente-versus-corrente-cruzada.pdf>. 
Após trocar calor com a água nos recheios, esse ar úmido, praticamente 
saturado, é descartado pela parte superior da torre de resfriamento. 
 
 
 
 
 
 
18 
 
Figura 10: Tipos de torre de resfriamento 
 
Fonte: <www.alpinaequipamentos.com.br>. 
 
As torres de resfriamento são divididas em células, que correspondem a 
um ventilador/exaustor cada. Para baixas vazões de água costuma-se utilizar as 
torres modulares de material plástico, que podem ser aumentadas se houver 
necessidade. O projeto industrial de uma planta que necessita de alta vazão de 
água de resfriamento já considera uma torre de resfriamento em concreto com 
maior número de células. 
Para uma melhor compreensão do funcionamento de uma torre de 
resfriamento de circuito semiaberto, assista o vídeo indicado. 
Por último, é preciso abordar as torres de resfriamento utilizadas nos 
circuitos fechados. Esse equipamento é utilizado quando a água de resfriamento 
não pode entrar em contato com o ar atmosférico para não sofrer contaminação, 
como na indústria farmacêutica. Nesse caso, a torre de resfriamento possui uma 
serpentina interna por onde passa a água a ser resfriada. Tal serpentina é 
resfriada pelo fluxo de ar e/ou por sprays de água, que inclusive pode ser 
proveniente de um segundo circuito de água de resfriamento independente 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
Figura 11: Torre de resfriamento de circuito fechado combinado com circuito semiaberto 
 
Fonte: <http://www.coolingtechpt.com/1-4-combined-wet-dry-cooling-tower/178467>. 
 
Avaliando o funcionamento de uma torre de resfriamento 
A atuação do engenheiro em uma indústria requer uma constante 
avaliação do funcionamento dos equipamentos, visando à resolução de 
problemas existentes e à otimização do processo. Tendo isso em vista, quando 
se trata de uma torre de resfriamento, é importante que o engenheiro conheça, 
ao menos, sua operação básica para que tenha subsídio nas tomadas de 
decisão. Vamos resolver um exemplo prático! 
Exemplo: Um condensador de uma usina nuclear gera água de resfriamento a 
35 oC, a qual precisa ser resfriada em uma torre de resfriamento. Para isso, é 
utilizado ar atmosférico a 20 oC e 60% de umidade relativa. Qual a temperatura 
final do ar saturado sabendo-se que foram adicionados 0,010 kgvapor/kgar seco? 
Primeiramente precisamos saber qual a quantidade de vapor d’água 
contida no ar na sua condição inicial utilizando a cartapsicrométrica (em verde). 
Para isso, deve-se encontrar o valor de 20 oC na abcissa (TBS) e traçar uma reta 
vertical até encontrar a curva referente a UR = 60%, definindo o ponto de estado. 
A partir deste ponto, prolonga-se uma segunda reta horizontal para o lado direito 
até encontrar a ordenada (w). Na ordenada verifica-se que o ar possui 
aproximadamente 0,0098 kgvapor/kgar seco na sua condição inicial. 
 
 
20 
 
O problema especifica que sobre este valor foram adicionados 0,010 
kgvapor/kgar seco, resultando, portanto, em 0,0198 kgvapor/kgar seco. Voltando à carta 
psicrométrica (em vermelho), traça-se uma reta horizontal para o lado esquerdo 
até encontrar a curva de saturação (UR = 100%). Nessa curva temos a leitura 
da temperatura de saída do ar, TBU = TBS  24,5oC. 
Figura 12: Carta psicométrica 
 
 
 
SÍNTESE 
Nesta rota aprendemos a respeito das propriedades do ar úmido, como 
elas são medidas e como obtê-las em tabelas e gráficos. Verificamos o 
comportamento de alguns processos na carta psicrométrica. Agora temos as 
ferramentas necessárias para compreendermos operações industriais 
importantes, como refrigeração, condicionamento de ar, secagem e 
reaproveitamento de água de resfriamento. Vemo-nos em breve! 
 
 
 
 
 
21 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
GORIBAR, R. H. Fundamentos de aire acondicionado y refrigeración. 
México, Limusa, 2009. 
MORAN, J. M.; SHAPIRO, H. N. Fundamentals of Enginering 
Thermodynamics. 5. ed. USA, Wiley, 2006.

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