projeto_de_sistemas_termicos
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Brasília-DF. 
Projeto de SiStemaS térmicoS
Elaboração
Samuel José Casarin
Produção
Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração
Sumário
APRESENTAÇÃO ................................................................................................................................. 4
ORGANIZAÇÃO DO CADERNO DE ESTUDOS E PESQUISA .................................................................... 5
INTRODUÇÃO.................................................................................................................................... 7
UNIDADE I
CONCEITOS GERAIS DE PROJETOS DE ENGENHARIA ............................................................................ 11
CAPÍTULO 1
PROJETOS EM ENGENHARIA ................................................................................................... 11
CAPÍTULO 2
PROJETOS EM ENGENHARIA: ESTUDO DAS VARIÁVEIS QUE INFLUENCIAM UM PROJETO E SUA 
FORMA DE OTIMIZAÇÃO ........................................................................................................ 18
CAPÍTULO 3
CUSTOS E ANÁLISE DE VIABILIDADE EM UM PROJETO: NOÇÕES GERAIS ................................... 27
UNIDADE II
PROJETOS EM SISTEMAS TÉRMICOS ...................................................................................................... 39
CAPÍTULO 1
VARIÁVEIS DE PROJETO .......................................................................................................... 39
CAPÍTULO 2
DIMENSIONAMENTO E MEMORIAL DE CÁLCULO ..................................................................... 50
CAPÍTULO 3
APLICAÇÃO DE PROGRAMAS COMPUTACIONAIS PARA PROJETOS DE SISTEMAS TÉRMICOS ..... 89
UNIDADE III
ESTUDOS DE CASOS (EC) ..................................................................................................................... 97
CAPÍTULO 1 
EC1 - DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE ÁGUA PARA 
APLICAÇÕES INDUSTRIAIS ....................................................................................................... 97
CAPÍTULO 2
EC2 - TORRES DE RESFRIAMENTO ......................................................................................... 105
CAPÍTULO 3
EC3 - PROJETO DE INSTALAÇÃO DE UM SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR .......................... 108
CAPÍTULO 4
EC4 - ISOLAMENTO PARA RECIPIENTES ISOTÉRMICOS DE CURTO PRAZO ................................ 117
REFERÊNCIAS ................................................................................................................................ 128
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Apresentação
Caro aluno
A proposta editorial deste Caderno de Estudos e Pesquisa reúne elementos que se 
entendem necessários para o desenvolvimento do estudo com segurança e qualidade. 
Caracteriza-se pela atualidade, dinâmica e pertinência de seu conteúdo, bem como pela 
interatividade e modernidade de sua estrutura formal, adequadas à metodologia da 
Educação a Distância \u2013 EaD.
Pretende-se, com este material, levá-lo à reflexão e à compreensão da pluralidade 
dos conhecimentos a serem oferecidos, possibilitando-lhe ampliar conceitos 
específicos da área e atuar de forma competente e conscienciosa, como convém 
ao profissional que busca a formação continuada para vencer os desafios que a 
evolução científico-tecnológica impõe ao mundo contemporâneo.
Elaborou-se a presente publicação com a intenção de torná-la subsídio valioso, de modo 
a facilitar sua caminhada na trajetória a ser percorrida tanto na vida pessoal quanto na 
profissional. Utilize-a como instrumento para seu sucesso na carreira.
Conselho Editorial
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Organização do Caderno 
de Estudos e Pesquisa
Para facilitar seu estudo, os conteúdos são organizados em unidades, subdivididas em 
capítulos, de forma didática, objetiva e coerente. Eles serão abordados por meio de textos 
básicos, com questões para reflexão, entre outros recursos editoriais que visam tornar 
sua leitura mais agradável. Ao final, serão indicadas, também, fontes de consulta para 
aprofundar seus estudos com leituras e pesquisas complementares.
A seguir, apresentamos uma breve descrição dos ícones utilizados na organização dos 
Cadernos de Estudos e Pesquisa.
Provocação
Textos que buscam instigar o aluno a refletir sobre determinado assunto antes 
mesmo de iniciar sua leitura ou após algum trecho pertinente para o autor 
conteudista.
Para refletir
Questões inseridas no decorrer do estudo a fim de que o aluno faça uma pausa e reflita 
sobre o conteúdo estudado ou temas que o ajudem em seu raciocínio. É importante 
que ele verifique seus conhecimentos, suas experiências e seus sentimentos. As 
reflexões são o ponto de partida para a construção de suas conclusões.
Sugestão de estudo complementar
Sugestões de leituras adicionais, filmes e sites para aprofundamento do estudo, 
discussões em fóruns ou encontros presenciais quando for o caso.
Atenção
Chamadas para alertar detalhes/tópicos importantes que contribuam para a 
síntese/conclusão do assunto abordado.
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Saiba mais
Informações complementares para elucidar a construção das sínteses/conclusões 
sobre o assunto abordado.
Sintetizando
Trecho que busca resumir informações relevantes do conteúdo, facilitando o 
entendimento pelo aluno sobre trechos mais complexos.
Para (não) finalizar
Texto integrador, ao final do módulo, que motiva o aluno a continuar a aprendizagem 
ou estimula ponderações complementares sobre o módulo estudado.
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Introdução
Bem-vindo ao mundo dos projetos, mais especificamente ao mundo dos projetos 
de sistemas térmicos! Conhecer, saber usar e interpretar as variáveis e ferramentas 
envolvidas em um projeto de engenharia são fatores indispensáveis para que um 
engenheiro mecânico (ou não) tenha um diferencial para se manter ou se colocar no 
mercado de trabalho!
Segundo o art. 1o da Resolução no 218/1973, que discrimina atividades das diferentes 
modalidades profissionais da Engenharia, Arquitetura e Agronomia, compete ao 
engenheiro mecânico, industrial e até mesmo o de produção mecânica, entre outras 
atividades, estudo, planejamento, projeto e especificação, estudo de viabilidade 
técnico-econômica. Tais competências são fundamentais para projetos de sistemas 
térmicos que aqui abordaremos!
Entre os diversos significados da palavra PROJETAR, segundo o dicionário 
on-line de português DICIO, destacam-se: arrojar, fazer um projeto ou uma 
planta de, planejar, figurar ou representar por meio de projeções. Note que na 
definição não há os termos cálculo e dimensionamento, no entanto essas são 
partes indispensáveis em qualquer projeto mecânico.
Podemos entender projeto como uma descrição escrita e detalhada (memorial) 
de um empreendimento a ser realizado. Pode ser entendido também como algo 
programado, com início, meio e fim, visando obter um produto final. Logo, em 
qualquer projeto há o fator tempo (prazo) para sua realização/desenvolvimento/
execução. Todo projeto tem que ter um prazo para começar e acabar. Desenham-se 
os requisitos específicos para sua concretização: recursos, limitações, prazos etc.
O material didático que aqui é apresentado foi dividido em duas partes muito distintas: 
a primeira,trata de conceitos relacionados a projetos; pontos de vistaderivados da 
área de gestão de projetos, pois o engenheiro tem que ter consciência de que projetar 
não é somente o ato de elaborar cálculos complexos (dimensionamento) e desenhos, 
mas envolve uma gama de noções sobregerir um projeto. Na segunda parte, tratamos, 
especificamente, de projetos de sistemas térmicos, adentrando nos conceitos 
fundamentais da termodinâmica, os quais permitem a realização do dimensionamento 
de tais sistemas que, como o próprio nome diz, são sistemas que envolvem calor e 
fluidos.
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Falando mais especificamente de projetos de sistemas térmicos, temos que 
entender, primeiramente, o que são sistemas térmicos. Isso veremos ao longo 
da nossa disciplina. Além disso, quais variáveis devem ser levadas em conta? 
Quais conhecimentos da