Projeto Câmara Fria

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FACULDADE PITÁGORAS
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA
Disciplina
Refrigeração, Ar condicionado e Ventilação
Victor Hugo Gonçalves
Professor: Adriell Oliveira Diniz
Uberlândia – MG
SUMÁRIO
1 OBJETIVO	4
2 DADOS DO PROJETO	4
3 DIMENSIONAMENTO DO ISOLAMENTO	6
3.1 DEFINIÇÃO DO ISOLAMENTO (PUR OU EPS)	6
3.2 ESPESSURA E TRANSMISSÃO DO ISOLAMENTO	7
3.3 QUANTIDADES DE PLACAS DE ISOLAMENTO	7
4 CARGA TÉRMICA	7
5 TABELA COM AS CARGAS TÉRMICAS POR TIPO DE FONTE....................9
6 SELEÇÃO DO EQUIPAMENTO	11
7 ANEXOS	11
1. Objetivos
Este trabalho tem como objetivo, dimensionar uma câmara fria, especificar tio e espessura do material isolante, selecionar a Unidade Condensadora e Evaporadora adequada para o projeto.
2. Dados do Projeto
· Cidade: Natal - RN
· Produto Armazenado: Morango Fresco
· Capacidade de Armazenamento: 40 Toneladas
· Movimentação Diária: 4,5 Toneladas
· Câmara Fria instalada sob telhado e no meio de edificações;
· Pressão Atmosférica: 92 KPa
Câmara Fria situada na cidade de Natal – RN, temos em vista que na tabela 6 da NBR 6401/1980 (tabela 1- anexo), tem-se os valores de TBs = 32,2ºC e de TBu = 26,7ºC.
Dimensionamento Câmara Fria
Utilizar a tabela de Densidade de Estocagem Frigorífica
 Densidade de Estocagem: 550 Kg
· Frutas Congeladas: Dimensões (CxLxH): (52x35x22) [cm]
 Altura máxima empilhada: 4 metros
Adotou-se como mais viável
8 Níveis de caixa = H: 8 x 0,22 = 1,76 metros
· Densidade de Estocagem: 
550 = 
Densidade: 72,73 m³
· Volume do Produto = 
Área = 41,32 m²
Adotou-se cada pilha será formada por 4 caixas x 8 caixas.
4 x 0,52 = 2,08 metros
8 x 0,35 = 2,8 metros
Logo cada pilha ocupará uma área de 
Sendo assim, para estocarmos 40000 Kg de Morangos Frescos (Área de 41,32 m²) serão necessários o número de pilhas abaixo:
 
Figura 1: Vista Superior Câmara Fria
Figura 2: Vista em Corte AA
3. Dimensionamento do Isolamento
Sendo que q, tem que possuir um isolamento excelente, sendo assim com para o dimensionamento.
	
	 
	
	
	 
	
	
	 
	N
	 
	
	
	 
	 
	 
	
	Edificação
	 
	
	 
	Edificação
	
	 
	
	 
	
	
	 
	
	 
	
	
	 
	S
	 
	
	
	 
	Vista Superior
	 
	
- Condição de Armazenamento – Anvisa
	Morango – Tcf = 0ºC (Adotado conforme tabela)
· Parede Oeste, Leste e Sul não há insolação.
· Parede Norte há insolação = Dimensionamento na condição mais críticas.
3.1 Definição do Isolamento (PUR ou EPS)
Sendo assim, o isolante a ser escolhido deverá ter e atender a temperatura da câmara fria de 0ºC.
3.2 Espessura e Transmissão do Isolamento
· EPS, com espessura de 100mm, transmissão , recomendados para temperatura da câmara fria de 0ºC.
3.3 Quantidade de Placas de Isolamento
Considerando placa isolante tem de 1,15m de largura e altura conforme o necessário. Então para esta câmara são necessárias as seguintes quantidades de placas isolantes.
 
Lateral: = 36,4 
Teto: 
4. Cálculo da Carga Térmica
A carga térmica é a quantidade de calor sensível e latente, que deve ser retirada (resfriamento) ou colocada (aquecimento) no recinto a fim de proporcionar as condições de conforto desejada ou manter as condições ambientes adequadas para a conservação de um produto ou para realização de um processo de fabricação. Conforme isto, foram adotadas as seguintes considerações:
· Resistências térmicas de convecções desprezados.
· Paredes e teto com painéis isolantes. 
· Calor de condução pelo piso desconsiderado (piso elevado)
a) Carga Térmica de Condução e Insolação
Qcond = U x A [( Te + ΔTinst ) – Tcf] . 24
· Área Lateral = 16,2 x 3 = 48,6 m²
Qsul = 0,2657 x 48,6 ( 32,2 – 0 ) = 415,8 Kcal / h (sem insolação)
Qnorte = 0,2657 x 48,6 ( 32,2 + 1 – 0 ) = 428,71 Kcal / h (com insolação)
· Área Lateral = 6,16 x 3 = 18,48 m²
Paredes sem insolação
Q = 0,2657 x 18,48 x ( 32,2 – 0 ) = 158,1 Kcal / h
Para paredes laterais = 2 x 158,1 = 316,2 Kcal / h
· Área Teto = 16,2 x 6,16 = 102,25 m²
Qteto = 0,2657 x 102,25 x (32,2 – 0 ) = 874,8 Kcal / h
Logo, Qcond = 2035,51 Kcal / h x 24 = 48852,24 Kcal / dia
b) Carga Térmica de Infiltração
Qinf = Ve . ,
Onde: Ve: Volume de Ar externo que entra por infiltração
	He: Entalpia de ar externo
	Hi: Entalpia de ar interno
Volume da câmara fria (Vcf)
	Vcf = 16,2 x 6,16 x 3 = 299,3
	Tcf = 0ºC
	N
	Vol/Cf
	Tcf > 10°C
	299,3
	n
	420
	3,9
	230
	5,5
 
				
					
					
						
· Movimentação Normal dentro da câmara
Z = 1
· Da Carta Psicrométrica
1,02 Kg
He = 78 KJ/Kg
Hi = 10 KJ / Kg
TBu (26,7)
TBs (32,2)
Tcf = 0°C
UR = 90%
Ve = n x Vcf x Z = 6,0835 x 299,3 x 1 => 1820,8 m³
126290,688 KJ / Dia / 4,18 => 30213,08 Kcal / dia
· Cálculo da Carga Térmica do Produto
Qprod = D x [ Cpr x ( Te + Tcg ) + Cpg (Tcg +Tcf)
· Morango irá entrar à temperatura ambiente na câmara.
· Morango não chegará a congelar
- Tabela de Exigência para Armazenamento
Calor específico antes do congelamento ( Cpr = 0,92 )
Temperatura para congelamento (Tcg = -0,8°C)
Qproduto = 4500 x 0,92 x (32,2 – (-8)) = 166428 Kcal / dia
· Carga Térmica de Iluminação 
Qilum = 0,86 x W x T
- Lâmpada germiosa
- Área Câmara Fria = 102,25 m²
- Lâmpadas ficaram ligadas 24 horas
· Carga Térmica de Pessoas
Qpe = n° pessoas x Qmet x Tempo
Qpe = 3 x 180 x 3 => 1620 Kcal / dia
- 3 Pessoas irão trabalhar por 3 horas por dia na câmara fria. 
- Calor de Metabolismo (Qmet) => 180 Kcal/hora (Temp > 10°C)
· Carga Térmica de Motores dos ventiladores
- Carga Térmica aproximada = => 2,7
Potência estimada do motor = 0,5 x 2,7 = 1,35 CV - Tabela de Rendimento do motor 
Rendimento 
Qmotor = = 19689,23 Kcal/dia
· Carga Térmica Total 
Qcond + Qinf + Qprod + Qmot + Qilum + Qpes
Ct = 268912,991 Kcal/dia 
Ct = 268912,991 / 3024/ 24= 3,7TR
CT = 3,7 x 3517 => 13,03 KW
5. Tabela com as Cargas Térmicas por tipo de Fonte de Calor
6. Seleção de Equipamentos
· Unidade Evaporadora -5 °C < 
Adotando 
Aproximando os dados do projeto com os que foram fornecidos pelo fabricante, foi escolhido 1 trocados de calor DFTC54R, -10/0°C, com 12,53 KW de temperatura de evaporação do ar na entrada dp evaporador de 10702 Kcal/h.
· Unidade Condensadora
Tev = 0°C
Temperatura ambiente próximo a 32°C
7. Anexos
 
 
		15
QteAltLargPosição
373,21,15Lateral
146,631,15Teto
Isolante EPS
Contribuição
Condução e Insolação48852,2418,17%
Infiltração30213,0811,24%
Produto16642861,89%
Iluminação2110,440,78%
Pessoas16200,60%
Motores dos Ventiladores21876,928,14%
Carga Térmica Total (Kcal/dia)268912,991100%
Carga Térmica Total (TR)3,70526057100%
Carga Térmica Total (KW)13,0314014100%
Carga Térmica Total (Kcal/dia)