Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-rio-grandense (IFSul) Câmpus Sapucaia do sul MEMORIAL DESCRITIVO PROJETO: Dimensionamento de câmara fria para propriedade de agricultura familiar. ENDEREÇO: São José do Hortêncio
O presente memorial tem por finalidade orientar a elaboração do orçamento, a execução do projeto de dimensionamento de câmara fria para propriedades de agricultura familiar.
SUMÁRIO
1. 2.
INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 2 REVISÃO DE LITERATURA .................................................................................... 3 2.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS .......................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... ............... 3 2.2 CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS ................................................................ 6 2.2.2 Isolamento térmico .......................................................................................... 6 2.2.3 Barreira de vapor ........................................................................................... 10 2.2.4 Cortinas de ar ................................................................................................ 11 2.3 CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO .......................... ............. .................... ....... 12 2.3.1 CARGA TÉRMICA ............................................................................................ 12 4 PROJETO......................... ............ .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ......................... ............ 14 4.3 CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA ....................................................................... 16 4.3.1 Transmissão de calor .................................................................................... 16 4.3.3 Resfriamento produto .................................................................................... 18 4.3.4 Calor de Respiração .......................... ............. .......................... ........................... ........................... .......................... .................... ....... 18 4.3.5 Iluminação ..................................................................................................... 18 4.3.6 Pessoas.......................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ............... 19 4.3.7 Motores e ventiladores .................................................................................. 19 5 ORÇAMENTO E CUSTO MÉDIO .......................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... ............... 20 6 REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 21 7 RESPONSÁVEL ......................................................................................................... 22
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1. INTRODUÇÃO O município de São José do Hortêncio tem como uma de suas principais atividades a agricultura familiar. A cidade é conhecida pela Festa do Aipim – Hortêncio Fest, pela expressiva produção desta raiz. Porém, merece destaque a produção de hortaliças diversas como alface, repolho, brócolis, etc. Os produtores rurais do município costumam comercializar sua produção nas Centrais de Abastecimento do Estado do Rio Grande do Sul S/A (CEASA) em Porto Alegre. Alguns produtores realizam as vendas diariamente e outros duas ou três vezes por semana. Uma forma de facilitar a logística é a instalação de câmara fria na propriedade, com esse equipamento é possível realizar a colheita de forma antecipada sendo possível a realização de outras tarefas ou o aguardo por melhores valores para a comercialização. O presente projeto visa o dimensionamento e o orçamento de uma câmara fria para uma propriedade rural do município. A refrigeração industrial tem como objetivo a refrigeração refr igeração de alguma substância ou meio. Ela apresenta características próprias que envolvem tanto uma mão de obra mais especializada quanto um custo maior de projeto em relação ao condicionamento de ar, é caracterizada por uma faixa de temperatura de operação variando de -60°c a até +20°c. É de fundamental importância para o armazenamento de alimentos congelados e não congelados, o tempo de exposição da maioria dos alimentos pode ser incrementado através de um armazenamento a baixas temperaturas, no entanto, muitos alimentos não exigem serem congelados, tais como frutas, legumes e verduras. É sabido que com a redução da temperatura ocorre uma redução das reações químicas, enzimáticas e microbiológicas nos alimentos, sendo assim, tornando-se possível mantê-los com um padrão sensorial aceitável para o mercado consumidor, o alimento pode ser simplesmente resfriado ou congelado (este último torna possível o armazenamento durante longos períodos, sendo necessário o uso de ambientes específicos desenvolvidos com esse propósito, as Câmaras Frias, ou Câmaras Frigoríficas).
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2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS Uma câmara frigorífica é qualquer espaço de armazenagem, que tenha as suas condições internas controladas por um sistema de refrigeração. Existem basicamente dois tipos de câmaras:
Câmaras de Resfriados, cuja finalidade é proteger os produtos em temperaturas próximas de 0 ºC.
Câmaras de Congelados, cuja finalidade é prolongar o período de estocagem dos produtos, à baixas temperaturas, em geral abaixo de -18 ºC.
Os critérios envolvidos no projeto de uma câmara frigorífica são praticamente iguais a qualquer armazém:
Capacidade de armazenamento,
Instalações para receber e despachar os produtos,
Espaço interior bem dimensionado para a operação.
Porém, as câmaras frigoríficas tem como diferença, a necessidade de se manter em seu interior temperaturas abaixo da temperatura externa. Como consequência, existem certos limites tanto na escolha dos métodos de construção e dos equipamentos, quanto no modo que a câmara operará. A classificação das câmaras frigoríficas, quanto a preservação da qualidade dos produtos é:
Atmosfera controlada para uma estocagem de longo prazo de frutas e vegetais;
Estocagem de produtos resfriados a 0 ºC ou acima;
Estocagem de produtos congelados à alta temperatura, entre -2 a -3 ºC;
Estocagem de produtos congelados à baixa temperatura, em geral variando entre -23 a -29 ºC.
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A busca pela redução dos custos de energia elétrica em câmaras frigoríficas envolve necessariamente vários aspectos. Através do balanço entre a escolha dos materiais construtivos mais adequados, da elaboração de um projeto correto, do cuidado na montagem, e principalmente da supervisão da operação, é que se pode alcançar este objetivo. Como as câmaras frias trabalham com temperaturas muito baixas é necessário que se faça o isolamento correto de sua estrutura com materiais de baixa condutividade térmica de modo que se não se perca energia. Também é necessário evitar o acúmulo de água nos isolantes e a formação de gelo, para isso, impermeabilizam-se paredes, chão e teto, porque o calor atravessa estas estruturas dos ambientes refrigerados, ocasionando diferença entre a temperatura da câmara e o ar externo mais quente, a quantidade de calor dependerá da diferença desta temperatura e do tipo do isolamento feito. Evitando assim a deterioração do equipamento e a redução do isolamento térmico. Uma etapa importante é a determinação da carga térmica necessária, além do tamanho e da temperatura da câmara devemos considerar: ganhos de calor através das paredes, troca de ar entre sistema, ambiente e produto. Um cálculo seguro deve ser feito, de modo que se evitem gastos desnecessários. A troca de ar é um fator importante que deve ser considerado, a cada vez que a porta da câmara é aberta, o ar externo (mais quente) entra na câmara e deverá ser resfriado na parte interna, aumentando o consumo de energia e a carga térmica total. O produto também interfere na carga porque ele sempre chegará à câmara a uma temperatura muito superior, e ele cederá calor ao meio até que sua temperatura abaixe. Uma câmara fria é composta por um módulo frigorífico que pode ser em forma de painel frigorífico (portátil e desmontável) ou de alvenaria (onde necessita de paredes para a fixação do aparelho isolador térmico). É composto também por uma porta frigorífica. Por um equipamento de refrigeração, na forma de Split System (controle remoto) ou via Plug-In (aquele que é fixado na parte lateral da câmara). E os últimos acessórios acoplados ao equipamento podem ser: Cortina, estantes, pallets e estrados.
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Split System são sistemas de refrigeração utilizados em equipamentos que conduzem ar, o seu funcionamento é chamado de ciclo de refrigeração por compressão de vapor. O sistema Plug-In ou monobloco frigorífico é aquele que consiste na extensão do conceito de ar condicionado de janela para aplicação em câmaras frigoríficas. Seus componentes são agrupados em um único chassi, encaixados na parede da câmara e sendo plugado na tomada.
Fig.1: monobloco
Fig. 2:evaporador sistema split
Na figura 3 temos a vista geral de uma câmara fria
Fig.3: Desenho esquemático de câmara fria
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2.2 CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS As características construtivas das câmaras frigoríficas influem diretamente na capacidade de refrigeração, ou seja, tem responsabilidade direta no aumento ou redução do consumo de energia elétrica da instalação.
2.2.2 ISOLAMENTO TÉRMICO A finalidade do isolamento térmico é reduzir as trocas térmicas indesejáveis e, manter a temperatura da parede externa do recinto isolado, próximo à do ambiente externo, para evitar problemas de condensação. O isolamento térmico é formado por materiais de baixo coeficiente de condutividade térmica (k). Os materiais isolantes são porosos, sendo que a elevada resistência térmica se deve à baixa condutividade térmica do ar contido nos seus vazios. A transferência de calor ocorre, principalmente, por condução. Nos espaços vazios ocorre também convecção e irradiação, porém com valores desprezíveis. Os métodos de isolamento são determinados em função do método de construção. Há dois métodos de isolamento, que se diferenciam no tipo e na maneira que são instalados:
Isolamento colocado no local;
Isolamento pré-fabricado e integrado. Para o isolamento colocado no local:
É colocado inteiramente dentro da estrutura principal, antes do levantamento da mesma;
As três outras funções são sucessivamente executadas por empresas especializadas. Este trabalho inclui:
A colocação de uma barreira de vapor na estrutura principal; - 6 -
A instalação do isolamento atual, usualmente na forma de pequenos ou médios painéis que são simplesmente encaixados ou fixados nas paredes ou no teto por fixadores na estrutura principal. Os painéis são unidos durante a instalação.
A aplicação de camadas protetoras, camadas de concreto, coberturas na parede e no teto (usualmente com argamassa). Estas coberturas também podem ser metálicas. Para o isolamento pré-fabricado, são utilizados painéis pré-fabricados, que têm
as seguintes funções:
Barreira de vapor;
Isolamento térmico;
cobertura, usualmente em ambos os lados.
Aqui, são os próprios painéis que fazem o isolamento, graças a sua rigidez (ou seja, por possuírem forma de “sanduíche”). Somente a estrutura e as fundações são
erguidas durante a fase de construção. Entende-se que quanto menor a densidade e maior o número de poros, maior o poder do isolamento. Um bom isolante térmico deve apresentar as seguintes qualidades:
Um coeficiente de transferência de calor de acordo com o custo do isolamento;
Boa impermeabilidade à água e umidade;
Um baixo coeficiente de expansão térmica;
Pouca variação da condutividade térmica devida à utilização;
Total ausência de odores;
Resistência ao apodrecimento;
Resistência a roedores e outros animais;
Material à prova de fogo;
Baixa
densidade; especialmente para isolamento do piso e do teto, apesar de
uma boa resistência à compressão ser necessária para o isolamento do pi so;
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Gás
utilizado no isolamento não deve afetar a camada de ozônio e possuir um
baixo potencial de aquecimento. A concepção atual de construção de câmaras frigoríficas, leva em consideração a utilização de painéis isolantes pré-fabricados do tipo "sanduíche". Os painéis são constituídos por dois revestimentos metálicos interligados por um núcleo isolante. São utilizados basicamente, dois tipos de materiais construtivos :
Espuma Rígida de Poliuretano (PUR): obtida pela reação química de 2 componentes
líquidos
(isocianato
e
poli-hidroxilo),
em
presença
de
catalisadores. Poliestireno
Expandido (EPS): é um derivado de petróleo que expandido por
meio de vapor d'água torna-se um material plástico altamente poroso e praticamente impermeável. Pelas tabelas 1 e 2, verifica-se que para a mesma espessura de isolamento, o painel com PUR apresenta um coeficiente global de transmissão de calor (U) menor do que o de EPS, tornando-o um isolamento mais eficiente. Entretanto, esta diferença pode ser compensada aumentando-se a espessura do isolamento de EPS. Na maioria das vezes isto é conveniente, inclusive por questões de custo, uma vez que os de aquisição do EPS são tremendamente menores do que o de PUR.
Tabela 1 - Coeficiente Global de Transmissão de Calor (U) - PUR
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Tabela 2 - Coeficiente Global de Transmissão de Calor (U) - EPS
Uma solução rápida para a determinação da espessura de isolamento consiste em adotarmos uma classificação para o fluxo de calor através do isolamento.
Tabela 3 - Classificação do Isolamento x Fluxo de Calor
A utilização de um fator de fluxo de calor de 8 kcal/h.m 2, possibilita um bom balanço entre os custos de isolamento e de energia elétrica. A espessura necessária será definida conforme o material e o diferencial de temperatura desejado.
Tabela 4 - Fluxo de Calor (kcal/h . m2 ) x t (°C) - PUR
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Tabela 5 - Fluxo de Calor (kcal/h . m2 ) x t (°C) – EPS
Em alguns casos, como quando uma câmara é mantida a uma temperatura relativamente alta (acima do ponto de congelamento), não é necessário isolar o piso; isto simplifica a construção. Além disso, o acréscimo do fluxo de calor através do piso não é tão alto para exigir um ajuste mais significativo nos equipamentos de refrigeração. Em todos os outros casos, o piso deve ser isolado de forma a evitar perdas de energia. Quando o piso estiver isolado, a instalação é aplicada no local, da maneira mais comum (há algumas exceções, usualmente em pequenas câmaras). Para câmaras de congelados, devem ser tomadas precauções para evitar o congelamento do piso.
2.2.3BARREIRA DE VAPOR Qualquer espaço refrigerado torna-se uma fonte de vapor em virtude da diferença de pressões de vapor entre o ar externo e o ar interno da câmara. Assim, não se projeta uma câmara frigorífica sem uma barreira de vapor. A umidade que penetrar no isolamento irá diminuir a eficiência térmica, aumentando a perda de energia e pode danificar o isolamento. Sem uma eficiente barreira de vapor, a vida útil da câmara é reduzida. Além disso, a perda de eficiência do isolamento térmico ocasiona um aumento na carga térmica de refrigeração, o que por sua vez ocasiona um aumento no consumo de energia elétrica na instalação. Há três tipos de Barreira de Vapor : - 10 -
Uma fina camada de fluido ou plástico, aplicada na superfície exterior do isolamento (em pisos, paredes e tetos), antes de ser colocado. Alguns materiais utilizados são: asfalto, emulsão betuminosa e resinas polímeras;
Películas de vedação (finas camadas de asfalto, folhas plásticas e filmes de metal) aplicadas ou na superfície de suporte (quando o isolamento for interno) ou no final do isolamento (quando for externo);
Proteção na forma de painéis pré-fabricados em forma de sanduíche, ou folhas de plástico. Deve ser assegurado que a barreira não esteja interrompida nas uniões dos painéis.
Geralmente, todas as penetrações no isolamento devem ser tratadas cuidadosamente de forma a manter a umidade ao longo do próprio elemento. Aquecedores podem ser necessários para evitar a condensação ou formação de gelo.
2.2.4 CORTINAS DE AR De forma a minimizar o fluxo de ar quente e úmido para o interior das câmaras de estocagem que trabalham à baixa temperatura deverá ser prevista a utilização de cortinas de ar. Isto é especialmente recomendado quando existe uma movimentação intensa de produtos e a contínua abertura de portas. A utilização das cortinas de ar serve para proteger a câmara, de cargas térmicas adicionais, que irão aumentar a temperatura e a umidade no interior da câmara. A entrada de vapor d'água para o interior da câmara poderá trazer problemas de condensação em excesso na superfície do evaporador, com a consequente formação de gelo. Caso a umidade seja excessiva, o sistema de degelo poderá não ser suficiente para a retirada do mesmo. Isto ocasiona um bloqueio gradual do evaporador, causando uma perda de capacidade de refrigeração e um aumento no consumo de energia elétrica.
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Entretanto, não basta apenas ter a cortina de ar instalada. A velocidade, a distribuição e a direção do ar é que permitem uma proteção eficiente à entrada do ar externo à câmara.A figura 4 a seguir mostra o comportamento do fluxo de ar da cortina à entrada da câmara, em função da velocidade e direção do fluxo adotado.
Fig. 4: Fluxo de ar gerado por uma cortina de ar
2.3 CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO 2.3.1 CARGA TÉRMICA Carga térmica de refrigeração é a quantidade de calor sensível e latente que deve ser retirada de um ambiente, de modo a serem mantidas as condições de temperatura e umidade estabelecidas para ele. Geralmente, esta carga térmica está expressa em kcal/h. Esta carga térmica pode ser introduzida no ambiente das seguintes formas: Transmissão de calor por paredes, tetos e piso: corresponde a quantidade de calor transmitida por condução através de paredes, tetos e pisos. Esta carga depende da área de troca, ou seja, a superfície total submetida à troca de calor. É importante um cuidado especial na escolha da espessura do isolamento térmico, de forma que a superfície do lado quente, não atinja um valor baixo, onde poderá ocorrer uma condensação de vapor de água. Infiltração de ar: é a parcela correspondente ao calor do ar que atinge a câmara através de suas aberturas. Toda vez que a porta é aberta, o ar externo penetra no
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interior da câmara, representando uma carga térmica adicional. Evidentemente, a determinação exata deste volume é muito difícil, sendo valores aproximados para o número de trocas por dia, em função do tipo e volume da câmara. Em câmaras frigoríficas com movimentação intensa e com baixa temperatura, este valor aumenta tremendamente. Neste caso é fundamental a utilização de um meio redutor desta infiltração, tais como uma cortina de ar ou de PVC (em alguns casos, é recomendável a utilização das duas soluções em conjunto). A infiltração de ar em demasia acarreta um bloqueio dos evaporadores, devido a formação de gelo em seu redor, o que reduz a capacidade do sistema de refrigeração, e consequentemente, aumenta o consumo de energia elétrica. Produto: é a parcela correspondente ao calor devido ao produto que entra na câmara, sendo composto das seguintes parcelas :
calor sensível antes do congelamento (resfriamento)
calor latente de congelamento
calor sensível após o congelamento (congelamento)
calor de respiração (só para frutas)
A determinação exata desta parcela de carga térmica é determinante para o funcionamento adequado ou não da câmara, especialmente em locais de distribuição, nos quais a movimentação dos produtos é intensa. Nas câmaras utilizadas para o resfriamento ou congelamento dos produtos, temse um aumento substancial da carga térmica, quando comparado com as câmaras projetadas para estocagem de produtos resfriados ou congelados. O recebimento de produtos com temperaturas acima das especificadas no Plano Operacional, e que serviram de base para o projeto do sistema, irá ocasionar uma carga térmica adicional que poderá inclusive comprometer a operação do sistema, aumentando também substancialmente o consumo de energia. Deve-se sempre ter em
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mente, a necessidade de utilização das câmaras de acordo com os parâmetros considerados no projeto. Outra questão relevante é a correta determinação da carga térmica ocasionada pela respiração de frutas e vegetais, provocada pelo metabolismo dos mesmos. Cargas diversas: é a parcela de carga térmica devido ao calor gerado por iluminação, pessoas, motores e outros equipamentos. Os motores dos ventiladores dos forçadores de ar são uma fonte de calor e também, de consumo de energia elétrica. Dentro do possível, deverão ser previstos meios de variar a vazão de ar em função da necessidade de carga térmica do sistema. Isto pode ser feito com a utilização de variadores de frequência ou de motores de dupla velocidade.
4 PROJETO O projeto consiste em construir uma câmara fria para a conservação de brócolis por curtos períodos para a armazenagem em propriedades agrícolas familiares. Como a maioria dos agricultores escoa sua produção, em média, três vezes por semana, o dimensionamento prevê uma câmara que permita armazenar produção para ser distribuídos ao longo de uma semana. Em média, um agricultor consegue transportar um total de 300 caixas plásticas, contendo uma dúzia de cabeças de brócolis cada. As dimensões das caixas feitas polietileno de alta densidade são 31 cm x 34 cm x 55 cm (AxLxC) e massa quando vazia 1,8 kg. Para tanto, a câmara deve ter uma capacidade de armazenar 900 caixas. Deste total iremos considerar que 600 caixas serão conservadas e as outras 300 resfriadas (no dia da colheita). Levando em base a massa de uma cabeça de brócolis de 0,4 kg temos uma massa de 4,8 kg por caixa e o total armazenado será de 4320 kg. A instalação da câmara será realizada dentro um galpão já existente na propriedade, este conta com rede elétrica trifásica. O piso do galpão é revestido com concreto. Como para a cidade não existem valores tabelados de temperatura e umidade serão utilizados os valores da cidade de Porto Alegre. - 14 -
Tabela 6: Temperatura média das máximas de ar no verão indicada para o local (quando a sombra)
4.1 CÁLCULOS DO ISOLAMENTO Será utilizado no projeto uma classificação de isolamento bom (8 kcal/h.m 2) ,usando as temperaturas de conservação para o brócolis 0°C e temperatura externa da câmara de 32°C (tabela 6) obtemos uma
t= 32°. Estabelecendo a relação de
t e
classificação de isolamento 8 as espessuras indicadas são de 80 mm para PUR (Espuma Rígida de Poliuretano ) e 100 mm para EPS (Poliestireno Expandido ). 4.2 CÁLCULO DA ÁREA DE REFRIGERAÇÃO A literatura indica como área de câmaras frias para verduras valores de 180 a 380 kg/m3, optou-se neste projeto utilizar o valor médio de 280 kg/m 3. Como já citado a carga da câmara será de 4320 kg de brócolis, logo:
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A forma construtiva das caixas plásticas permite o empilhamento das mesmas, com seis caixas empilhadas (6 x 0,31) obtém-se a altura de 1,86m. Deixando um vão livre na parte superior define- se a altura em 2,50m. Com a altura definida, temos a área da câmara igual a 6,172 m 2. Adicionando-se uma área de circulação de 20% temos uma área construída de 7,41 m 2 e um volume total da câmara igual a 18,53m 3. Para facilitar a construção serão usadas as dimensões apresentadas na planta baixa da câmara na figura 6 e o pé direito com 2,5m.
Figura 6: Planta baixa da câmara
4.3 CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA 4.3.1 TRANSMISSÃO DE CALOR A quantidade de calor transmitida (Q1) é determinada pela equação
() ̇ ,
para o projeto temos os seguintes valores:
classificação de isolamento adotada; A= 7,5+7,5+11 x 2,5 = 42,5 m 2. Q1= 8 x 42,5 x 24 = 8160 kcal/dia
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() kcal/h.m2
4.3.2 INFILTRAÇÃO O calor de infiltração Q 2 é determinado pela equação: Q 2=V x FTA x H’, se V o volume da câmara, FTA o valor obtido na tabela 7 e H’ o valor obtido na tabela 8:
Tabela 7: Fator de troca de ar de câmaras frigoríficas para conservação
Tabela 8: Calor cedido ao ar externo ao entrar na câmara ( H’) (kcal/m3)
Para o valor de FTA foi adotado o valor de 20 trocas por dia e para de 23,5 kcal/m 3. - 17 -
H’
o valor
Q2 = 18,75 x 20 x 23,5 = 8812,5 kcal/dia
4.3.3 Resfriamento produto Diariamente serão colocadas para resfriamento 150 caixas de brócolis, totalizando uma massa de 720 kg de brócolis, as caixas também devem ser consideradas, como a massa de cada caixa é de 1,7 kg tem-se a massa de caixas plástica de PEAD igual a 255kg. O calor Q3 para resfriamento dos brócolis e das caixas plásticas pode ser calculado por: Q3= mbroc x cbroc x (Tent-Tcam) + mcaixa x ccaixa x (Tent-Tcam) Q3 = 720 x 0,92 x 32 + 255 x 0,55 x 32 = 25684,80 kcal/dia.
4.3.4 Calor de Respiração O metabolismo das plantas deve ser considerado no cálculo da carga térmica, este calor (Q4) pode ser determinado através da equação: Q 4= m x cvital Q4 = 4320 x 4,5 = 19440 kcal/dia
4.3.5 Iluminação Para o valor da iluminação será utilizado o valor padrão de 10 W/m 2. A carga atribuída a iluminação (Q 5) pode ser calculada por: Q 5 = 10 x A x t x 0,86, onde A é a área da câmera e t o tempo, em horas, de iluminação. Q5 = 10 x 7,5 x 2 x 0,86 = 129 kcal/dia
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4.3.6 Pessoas O número estimado de pessoas trabalhando no interior da câmara é de 1 pessoa durante duas horas por dia. A carga (Q6) atribuída a pessoa pode ser determinada por Q6 = (272 + 6 x T) x t x n x 0,86, onde T é a temperatura da câmara, t o tempo em horas que a pessoa permanece no interior e n o número de pessoas no interior. Q6 = (272 + 6 x 0) x 2 x1 x 0,86 = 467,84 kcal/dia
4.3.7 Motores e ventiladores Para a obtenção do valor dessa carga é necessário calcular a carga total aproximada, somando todos os itens anteriores: Carga aproximada = 8160 + 3305 + 25684,8 + 19440 + 129 + 467,84 = 62694,14 kcal/dia = 0,86 TR. A potência do motor é dada por: Pmotor =0,5 x Carga aproximada, em toneladas de refrigeração, logo: Pmotor = 0,5 x 0,86 = 0,43 cv Adotando-se um rendimento mecânico igual a 0,78, a carga térmica (Q 7) dos
motores dos ventiladores pode ser calculada por: Q 7 = tempo em horas obtém-se: Q7 =
, onde t é o
= 8361,85 kcal/dia
4.3.8 Carga térmica final A carga térmica total é obtida pela soma das cargas citadas anteriormente, com os valores obtidos foi construída a tabela abaixo.
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Descrição
Carga (kcal/dia)
Transmissão de calor (Q 1)
8160
Infiltração (Q2)
8812,5
Resfriamento produtos (Q 3)
25684,80
Calor de respiração (Q4)
19440
Iluminação (Q5)
129
Pessoas (Q6)
467,84
Motores e Ventiladores (Q7)
8361,85
71185
Total (kcal/dia) Total (kcal/h)
2966,04
Total em TR
0,98 TR
5 ORÇAMENTO E CUSTO MÉDIO A tabela abaixo apresenta os valores obtidos em sites especializados, estes representam uma estimativa de custos. Descrição Painel frigorífico 2 faces EPS 100 mm Porta frigorífica giratória 80mm 1,8x0,6 m Kit Refrigeração Cortina termoplástica Mão de obra montagem (com material) TOTAL
Unid. m pc pc m m2
Qtde 42,5 1 1 1,08 42,5
Preço Unit. Total 114,36 4.860,30 1.351,03 1.351,03 11.320,20 11.320,20 140,14 151,35 60 2.550,00 20.232,88
Os painéis frigoríficos são placas pré-fabricadas, desmontáveis e remontáveis e de fácil higienização, alem de disporem de encaixe macho e fêmea para garantir a perfeita união entre as placas. Possui chapa metálica em ambas as faces, mediante o simples encaixe das placas compõe-se o compartimento desejado, dispensa paredes e laje em alvenaria para a ancoragem. O núcleo é formado por EPS: Poliestireno expandido (isopor ®), densidade de 14,5 kg/m³ e retardância a chama. A porta frigorífica giratória é formada por f olhas e batentes com revestimento em chapa de aço pré-pintado (branca), possuem núcleo isolante em PUR (poliuretano injetado), com retardante a chama classe R1, de massa especifica aparente moldada - 20 -
(MEAM) de 37 a 42kg/m 3 tendo coeficiente de condutividade térmica abaixo de 0,023 W/m².k. O kit de refrigeração foi selecionado a partir da carga térmica, sendo composto por: equipamento de refrigeração completo do tipo Split system. Unidade condensadora composta por: Compressor hermético, Condensador, Base, Moto ventilador do condensador, Tanque de liquido, Válvulas de serviço (alta, baixa e liquido),caixa elétrica completa (contator, disjuntor...), filtro secador, visor de liquido e pressostato. Unidade evaporadora composta por: gabinete em alumínio, serpentina em cobre aletado em alumínio, moto ventiladores da evaporadora, válvula de expansão, válvula solenoide e luminária. Painel de controle composto por: caixa de acondicionamento em polietileno, controlador digital e microprocessado, contator (degelo elétrico), fusíveis de proteção e Teclas on/off. A cortina termoplástica é feita de tiras de PVC flexível sobrepostas que se abrem facilmente para permitir a passagem e fecham-se automaticamente. Impede a entrada de poeira, sujeira, gases, fumaça e contaminantes transportados pelo ar. Reduz a transmissão de calor quando a porta se encontra aberta. O valor da mão de obra representa um valor médio pesquisado junto a empresas especializadas, os materiais inclusos na mão de obra são: silicone, rebites, perfis metálicos, fios para instalação elétrica e tubulação de cobre.
6 REFERÊNCIAS SILVA, Jesué Graciliano da. Introdução à tecnologia da refrigeração e da climatização. 2 ed. São Paulo: Artliber, 2010. 263 p. COSTA, Ênnio Cruz da. Refrigeração. 3 ed. São Paulo: Blucher, 1982. 321p. http://www.caixaplast.com.br/ ftp://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/TM182/REFRIGERACAO/aulas/14_CARGA%20TER MICA.pdf - 21 -
http://www.tectermica.com.br/ PIRANI, Marcelo Jose´. Refrigeração e ar condicionado.Apostila da disciplina de Refrogeração e ar condicionado da Universidade Federal da Bahia.
7 RESPONSÁVEL Iades Armando Brückmann Sapucaia do Sul, 10 de novembro de 2014.
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