refrigeraçao

Universidade Federal Fluminense

Transmissão de Calor 2

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE - UFF ESCOLA DE ENGENHARIA INDUSTRIAL I NDUSTRIAL DE VOLTA REDONDA – EEIMVR

ENGENHARIA MECÂNICA – TRANSMISSÃO DE CALOR II

Alunos: Emanuelle B. de Mattos Hernandes Corrêa Moreira Luís Everaldo Santana Marques Pedro Henrique da Silva Ferreira Rafael de Castro Lecca Ferreira 1



1. Resu Resumo mo Este trabalho visa analisar a viabilidade econômica econômica da implantação de um dos três tipos de sistema de refrigeração: ar condicionado Convencional, Split e Evaporativo num hotel de médio porte, de projeto civil realizado pela própria equipe. Os três métodos métodos de refrigeração refrigeração foram aval avalia iado doss leva levand ndoo-se se em cont contaa parâ parâme metr tros os com como po potê tênc ncia ia,, carg cargaa térm térmic icaa e cust custoo de implementação.

2. Intr Introd oduçã uçãoo Refrigeração é a ação de resfriar determinado ambiente de forma controlada, tanto para viabili viabilizar zar processo processos, s, processa processarr e conserva conservarr produtos produtos (refrige (refrigeraçã raçãoo industri industrial al ou comerci comercial) al) ou efetuar climatização para conforto térmico (ventilação e sistemas de ar condicionado). Para diminuir a temperatura é necessário retirar energia térmica de determinado corpo ou meio. Através de um ciclo termodinâmico, termodinâmico, calor é extraído do ambiente a ser refrigerado e é enviado para o ambiente externo. A refrigeração não destrói o calor, que é uma forma de energia. Ela apenas o move de um lugar não desejado para outro que não faz diferença. Em termos de conforto, as aplicações do ar condicionado têm com fim proporcionar um ambiente ambiente interior cujas condições condições de mantenham mantenham relativamente constantes, constantes, dentro dos padrões que ofereçam mais conforto às pessoas, apesar das variações das condições meteorológicas exteriores e das cargas térmicas interiores Para a eficiente climatização de um ambiente, é necessário realizar o projeto de um sistema de refrigeração, especificando o aparelho do tipo e potêcia mais adequados para a aplicação desejada.

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1. Resu Resumo mo Este trabalho visa analisar a viabilidade econômica econômica da implantação de um dos três tipos de sistema de refrigeração: ar condicionado Convencional, Split e Evaporativo num hotel de médio porte, de projeto civil realizado pela própria equipe. Os três métodos métodos de refrigeração refrigeração foram aval avalia iado doss leva levand ndoo-se se em cont contaa parâ parâme metr tros os com como po potê tênc ncia ia,, carg cargaa térm térmic icaa e cust custoo de implementação.

2. Intr Introd oduçã uçãoo Refrigeração é a ação de resfriar determinado ambiente de forma controlada, tanto para viabili viabilizar zar processo processos, s, processa processarr e conserva conservarr produtos produtos (refrige (refrigeraçã raçãoo industri industrial al ou comerci comercial) al) ou efetuar climatização para conforto térmico (ventilação e sistemas de ar condicionado). Para diminuir a temperatura é necessário retirar energia térmica de determinado corpo ou meio. Através de um ciclo termodinâmico, termodinâmico, calor é extraído do ambiente a ser refrigerado e é enviado para o ambiente externo. A refrigeração não destrói o calor, que é uma forma de energia. Ela apenas o move de um lugar não desejado para outro que não faz diferença. Em termos de conforto, as aplicações do ar condicionado têm com fim proporcionar um ambiente ambiente interior cujas condições condições de mantenham mantenham relativamente constantes, constantes, dentro dos padrões que ofereçam mais conforto às pessoas, apesar das variações das condições meteorológicas exteriores e das cargas térmicas interiores Para a eficiente climatização de um ambiente, é necessário realizar o projeto de um sistema de refrigeração, especificando o aparelho do tipo e potêcia mais adequados para a aplicação desejada.

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3. Fundam Fundament entos os Teóricos Teóricos 3.1.

Resfriamento Ev Evaporativo

O cond condici icionam onament entoo de ar por resfriame resfriamento nto evaporat evaporativo ivo é um método método ambient ambientalme almente nte amigável e energeticamente eficiente, que utiliza água como fluido de trabalho e pode ser uma alternativa econômica aos sistemas convencionais de ar condicionado em muitos casos. Esse processo possui como principal característica o fato de ser mais eficiente quando as temperaturas são mais elevadas, ou seja, quando a necessidade de resfriamento é maior para o conforto humano. Além disso, o aumento da umidade é benéfico em regiões secas e, em outras regiões, com a umidificação, umidificação, o ar insuflado deixa de causar o desconfortável desconfortável ressecamento da pele e mucosas do corpo que os sistemas convencionais proporcionam.

O resfriador de ar possui um ventilador que aspira ar externo através de um painel evaporativo especial, sobre o qual a água é circulada continuamente por uma pequena bomba. A água que evapora é reposta por uma bóia que mantém nível constante no reservatório. O painel evaporativo do resfriador é composto por camadas de papel kraft de alta qualidade, ondulado, poroso, impregnado impregnado com uma resina que lhe confere grande rigidez e durabilidade. durabilidade. Uma vez coladas, as camadas formam blocos ou colméias de área superficial muito grande, que oferecem baixa resistência resistência ao fluxo de ar. O resultado resultado é um equipamento equipamento de grande eficiência compacto, simples, simples, durável e de baixa manutenção manutenção que produz ar limpo de excelente excelente qualidade, não saturado e resfriado em até 12ºC abaixo da temperatura do ar externo. 3



Figura 1.1.1 Esquema Esquema do funcionam funcionamento ento do resfria resfriador dor evaporativo. evaporativo.

Redução de Temperatura A redução de temperatura (diferença entre a temperatura de entrada e saída do ar no resf resfri riad ador or evap evapor orat ativ ivo) o),, obti obtida da com com o proc proces esso so de resf resfri riam amen ento to evap evapor orat ativ ivo, o, depe depend ndee fundamentalmente da umidade relativa do ar. Quanto mais baixa a umidade relativa maior a redução de temperatura obtida. Em grau menor, a redução de temperatura depende também da temperatura de entrada e da pressão barométrica, que por sua vez depende da altitude local. A Tabela 1 mostra a redução de temperatura do ar prevista para o resfriador de ar evaporativo em função da umidade relativa do ar para temperaturas de ar de 25°C , 32°C e 37°C. Para outras temperaturas de entrada do ar o diferencial de redução de temperatura pode ser facilmente interpolado. Temperatura de entrada do ar Umidade Relativa (%) 30 40 50 60 75

25ºC 32ºC 37ºC Redução de temperatura (ºC) 8,5 9,5 11 7,0 8,0 8,5 5,5 6,5 7,0 4,5 5,0 5,5 2,5 2,5 3,0

Tabela 1.1.1 Redução de temperatura do ar em função da umidade relativa do ar para diferentes temperaturas

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Através desta tabela pode-se constatar que a redução de temperatura obtida no resfriador evaporativo depende muito mais da umidade relativa do que da temperatura de entrada. A temperatura resultante no ambiente depende da carga térmica, da vazão e temperatura do ar insuflado. Normalmente o resfriador evaporativo é dimensionado para que a temperatura no ambiente fique de 2 a 5 °C acima da temperatura de saída do resfriador. A Figura 1.1.2 mostra a variação da temperatura do ar de saída do resfriador evaporativo sobreposta ao gráfico da temperatura externa e umidade relativa típicos de uma sequência de dias típica do verão.

Figura 1.1.2 – temperatura do ar de saída do resfriador evaporativo sobreposta aos temperatura e umidade relativa de cinco dias típicos de verão.

gráficos de

Como a umidade relativa varia ao longo do dia de modo inverso à variação da temperatura, o resfriador evaporativo consegue obter a maior redução de temperatura justamente nas horas mais quentes do dia e principalmente nos dias mais quentes, quando há maior necessidade de resfriamento. O resfriador evaporativo atenua significativamente o pico de temperatura, que ocorre entre as 10 horas e 17 horas, porque trabalha com temperatura de saída próxima à temperatura de bulbo úmido, que varia pouco ao longo do dia. O processo é auto-regulado por um termostato natural, que não permite que a temperatura ultrapasse a temperatura externa do início da manhã.

3.1.1.

Vantagens do Resfriamento Evaporativo 5

Universidade Federal Fluminense •


Baixo consumo elétrico Até 9 vezes menos que ar condicionado convencional

•

Ecológico Não utiliza qualquer tipo de gás. Resfria o ar através da evaporação da água

•

Ar 100% renovado O ar insuflado não retorna ao equipamento

•

O ambiente pode ficar aberto Não é necessário fechar portas nem janelas

•

Requer pouca manutenção Seus componentes são de alta qualidade e grande durabilidade

•

Baixo custo Tanto operacional como de manutenção

•

Equipamento portátil (Opcional) Pode ser transportado para vários locais

•

Opcionais Grelha direcionadora e filtro de ar

•

Resfria o ar insuflado em até 12° C Resfriamento pelo processo evaporativo

Requisitos para um bom funcionamento de sistemas de resfriamento evaporativo São basicamente dois os requisitos para o bom desempenho dos resfriadores evaporativos: A não ser que se deseje apenas elevar a umidade do ambiente, o ar que sai do resfriador evaporativo não deve recircular pelo equipamento. Na configuração ideal, ele é embutido em uma parede. Assim, o equipamento aspira sempre ar externo e gera uma pressão positiva dentro do ambiente o que também facilita a renovação de todo o ar interno. Quando é necessário instalar o equipamento dentro do ambiente, ele deve ser posicionado em frente a uma janela, porta ou outra 6



abertura para o exterior. O equipamento também pode ser utilizado para produzir uma região de conforto térmico pontual ao ar livre ou dentro de grandes ambientes. A troca contínua do ar ambiente por ar resfriado é fundamental para manter as condições de conforto térmico no ambiente. Assim, o ar produzido pelo resfriador evaporativo deve ter saída adequada do ambiente. O ar deve percorrer toda a região a ser climatizada e encontrar saídas naturais (portas, janelas ou outras aberturas com área compatível com a vazão de ar produzida), situadas em locais apropriados. Quando as saídas naturais forem insuficientes ou inexistentes, devem ser instalados exaustores. A localização correta das aberturas naturais ou dos exaustores é fundamental para se criar o padrão de circulação de ar desejado no ambiente.

4.2.

Sistema Split

O sistema de condicionamento de ambiente mais indicado para áreas de pequeno porte (inferiores a 70 m²) é o sistema Split. Este sistema apresenta as seguintes vantagens: •

•

Pode ser instalado em tetos, paredes no interior, sem precisar utilizar as janelas; Na parte interna, só haverá um ventilador e evaporador, ficando as partes barulhentas (compressor e condensador), em áreas de serviço ou no telhado;

•

Com isso consegue-se um nível de ruído muito baixo. Todavia em locais de grande público ele não é indicado, pois não faz renovação de ar. É necessária a instalação de exaustores de acorde com a norma NBR-6401, que fornece calor sensível e latente liberado pelas pessoas em Kcal/h. Podemos também, usar o sistema Multi Split quando desejamos refrigerar locais onde

existem várias salas, ou seja, um condensador para atender vários locais com volume de refrigerante variável (VRV).

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4.3.


Sistema Convencional

A finalidade do ar condicionado é extrair o calor de uma fonte quente, transferindo-o para uma fonte fria. Isto é possível através do sistema evaporador e condensador. No aparelho de ar condicionado existe um filtro, em forma de lençol, no qual passa o ar antes de ir para o evaporador, o que permite eliminar umidade e impurezas.

4.3.1.

Componentes

a) Ventilador Em um aparelho de ar condicionado existe o ventilador elétrico, para forçar a passagem do ar. Comumente, utiliza-se um motor com eixo duplo, sendo numa extremidade, colocado um ventilador do evaporador e noutra o ventilador do condensador.

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b)


Grupo Refrigerador (Ciclo do Fluido Refrigerante) O compressor 1 bombeia o fluído frigorígeno através do sistema e é o núcleo de uma

unidade de ar condicionado. Antes de passar pelo compressor, o fluído frigorígeno é um gás com baixa pressão. Devido ao compressor, o gás ganha pressão, aquece e flúi em direcção ao condensador. Ao chegar ao condensador 2 o gás com alta temperatura e pressão liberta o calor para o ar do exterior e transforma-se num líquido arrefecido. O líquido, que mantém uma pressão alta, passa por uma válvula de expansão 3, que reduz a pressão do fluído frigorígeno. Assim, a temperatura desce e fica abaixo da temperatura do espaço refrigerado. Daqui resulta um líquido frigorígeno de baixa pressão. O líquido frigorígeno de baixa pressão flúi até ao evaporador 4, onde absorve o calor do ar do interior da divisão através dum processo de evaporação, tornando-se mais uma vez num gás de baixa pressão. O gás flúi mais uma vez em direcção ao compressor e o ciclo recomeça.

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c) Termostato Tem por finalidade manter o ambiente à temperatura desejada, interrompendo somente o funcionamento do compressor, deixando o ventilador funcionando como circulador e renovador do ar. O bulbo do termostato deve ser colocado em contato com o ar ambiente que é aspirado pelo ventilador.

5. Cálculo de Carga Térmica Denomina-se carga térmica ao calor (sensível ou latente), geralmente expressa em BTU/h, ou kcal/h, a ser fornecido ou extraído do ar, por unidade de tempo, para manter no recinto as condições desejadas. Esta quantidade de calor é calculada para duas condições, de modo a nunca termos situações de desconforto térmico nas épocas críticas do ano.

10



As cargas térmicas devem ser calculadas individualmente para cada um dos recintos e consideradas as condições máximas para períodos diferentes (verão e inverno). Para o verão devem ser calculadas separadamente as cargas de calor sensível e de calor latente a serem compensadas pelo resfriamento e desumidificação do ar. Devem ser calculados o calor sensível decorrente da transmissão pelas paredes, pisos, tetos, vidros, pela radiação solar sobre os vidros e paredes externas bem como coberturas. Também deve ser calculado o calor latente e sensível decorrente das pessoas, da infiltração do ar pelas janelas e portas, pelo ar exterior admitido no condicionador de ar para fim de renovação e por equipamentos existentes no ambiente. Deve-se calcular, também, o calor sensível correspondente a transmissão das paredes dos dutos e tubulações, a carga de energia elétrica dissipada na iluminação dos recintos, caso haja presença de reatores o calor produzido por esses deve ser computado. Para o inverno, devem ser calculadas as cargas de calor sensível e de umidificação a serem compensadas pelo aquecimento e umidificação do ar. Deve-se calcular o calor sensível decorrente da transmissão pelas paredes, pisos, tetos, vidros, infiltração do ar exterior pelas portas e janelas, pela admissão de ar exterior no condicionador para fim de renovação. Os valores considerados para as cargas térmicas de iluminação e dos equipamentos no inverno foram os mesmos do verão. Essa carga térmica pode ser introduzida no recinto a condicionar por: •

Condução;

•

Insolação;

•

Iluminação;

•

Pessoas;

•

Equipamentos;

•

Infiltração.

5.1.

Carga Térmica devida à Condução

Nos cálculos de carga térmica do ar condicionado, usa-se o coeficiente U , mais fácil de ser obtido, medindo-se a temperatura do ar em ambos os lados da superfície. Esse coeficiente é chamado coeficiente global de transmissão de calor e é definido como o fluxo de calor por hora através de um m2 de superfície, quando a diferença entre as temperaturas do ar nos dois lados da parede ou teto é de um grau centígrado. 11



Onde: Q = fluxo de calor em kcal/h; A = área em m2 U = Coeficiente global de transmissão de calor em kcal/h · m2 · ºC ∆T

= diferença de temperatura em ºC

5.2.

Carga Térmica devida à Iluminação

Como qualquer equipamento elétrico as luminárias também emitem calor, e a potencia dissipada em W/m² é dada em função do nível de iluminação, essas normas são provenientes da NBR 6401, segundo a qual obtêm a potencia dissipada, que posteriormente deve ser passada para kcal/h em função do nível de iluminação em LUX, e para o nosso caso consideraremos que o nível de iluminação é ideal para todos os recintos.

12


5.3.


Carga Devida à Insolação – Calor sensível

Para a estimativa de carga térmica, será importante saber o horário de utilização da dependência e fazer o cálculo para a incidência máxima do sol. Embora se conheça com certa precisão a quantidade de calor por radiação e convecção oriundos do Sol, a parcela que penetra nos recintos não é bem conhecida, e todas as tabelas existentes dão uma estimativa satisfatória para os cálculos na pratica do ar condicionado.

5.3.1. Transmissão de calor do sol através de superfícies transparentes (vidro) A energia radiante oriunda do Sol incidente em uma superfície transparente subdivide-se em três partes: •

Uma que é refletida (q1);

•

Uma que é absorvida pelo vidro (q2);

•

Uma que atravessa o vidro (q3).

A parcela q3 que penetra no recinto é a que vai nos interessar nos cálculos da carga térmica.

5.4.

Carga Térmica devido as Pessoas

Também chamada de carga de ocupação. É proveniente do calor devido ao metabolismo do homem e é função da temperatura interna do ambiente, do sexo da pessoa e do nível de atividade. Este trabalho foi baseado na tabela 12 da NBR 6401 (Calor liberado por pessoa em Kcal/h) para escritórios, hotéis, apartamentos e universidades.

13


5.5.


Carga Térmica devido aos Equipamentos

Os motores elétricos, bem como computadores, fornos, ou qualquer outro equipamento, quer dentro do recinto, em qualquer ponto do fluxo de ar, adicionam carga térmica ao sistema devido às perdas do equipamento, ou seja, deve-se levar em conta o rendimento da maquina já que o percentual que não foi aproveitado pela mesma é justamente o que vai gerar carga térmica para o ambiente, e essa perda emitida em forma de calor deve ser retirada pelo ar condicionado, a carga térmica emitida por equipamentos (em kcal/h) é obtida conforme NBR6401.

14



5.6. Transmissão de calor do Sol através de superfícies opacas As paredes, lajes e telhados transmitem a energia solar para o interior dos recintos por condução e convecção, segundo a fórmula:

Onde: Q = Fluxo de calor (kcal/h) A = Área (m²) U = Coeficiente global de transmissão de calor (kcal/h.m².ºC) Te = Temperatura do exterior em ºC Ti = Temperatura do interior em ºC ΔT = Acréscimo ao diferencial de temperatura em ºC

15


5.7.


Carga Térmica Total

Conhecida a carga térmica devida à condução, insolação, dutos, pessoas, equipamentos, infiltração e ventilação, e adicionando-os, temos o somatório de calor sensível e calor latente a retirar (ou introduzir) do recinto para obter as condições de conforto desejadas. Somando ambos, temos o calor total. Como medida de segurança para atender às penetrações eventuais de calor no recinto, acrescentamos mais 10% aos cálculos. Normalmente desejamos o resultado em toneladas de refrigeração, por isso dividimos pó 12000 o total de BTU/h, por 3,52 o total de KW ou por 3,024 kcal/h.

Fator de Conversão: 1kcal/h = 3,967929BTU/h Tabela : Condições de conforto para o Verão (para indivíduos em atividade moderada) – NBR 6401 Recomendável Finalidade

Local

Conforto

Residências Hotéis Escritórios Escolas

Máxima

TBS (°C)

UR (%)

TBS (°C)

UR (%)

23 a 25

40 a 60

26,5

65

Tabela: Condições de Conforto Para Inverno – NBR 6401 TBS (°C ) UR (%)

20-22

5.8.

35-65

Condições Climáticas de Volta Redonda

•

Latitude: 22º31'23"

•

Longitude: 44º06'15"

•

Altitude: 390 m

•

Pressão atmosférica: 0,9 atm

•

Temperatura (úmida): 27º C 16

Universidade Federal Fluminense •

Temperatura Máxima Anual: 38,0º C

•

Temperatura Mínima Anual: 16,5º C

•

Temperatura média: 24º C

•

Umidade Relativa do ar: 77%

5.9.


Escolha do Sistema de Ar Condicionado

Para dimensionamento adequado do ar condicionado temos que levar em conta vários fatores: •

Tamanho da sala ou escritório;

•

Altura do pé direito (distância do solo ao teto);

•

•

Número de portas e janelas; Se as janelas recebem sol direto, da manhã ou da tarde; se há cortinas/persianas nas janelas; se os vidros ficam à sombra;

•

•

Número de pessoas que ocupam o recinto; Se os aparelhos elétricos trabalham em regime contínuo; qual é a capacidade de cada um (potência). Para facilitar a escolha do modelo ideal (convencional, evaporativo ou split) usamos o

roteiro de cálculo denominado Cálculo De Carga Térmica. Após os devidos cálculos estaremos seguros na escolha do melhor sistema de refrigeração visando, além da viabilidade do projeto, também o custo/benefício.

6. Ambientes 6.1.

Dormitório

17


6.2.


Térreo

18



7. Cálculos Considerações: • •

• •

•

U = 2,29kcal / h.m 2 º C foi usado todas as vezes que o cálculo envolvia paredes internas.

Para paredes externas o valor do Coeficiente Global de Transmissão de Calor é dado por: U = 2,59kcal / h.m 2 º C . Já para o vidro, o valor assumido foi de U = 5,18kcal / h.m 2 º C . O ∆T da relação Q = AxUx∆T assume valores diferentes para diferentes valores encontrados para a variação de temperatura entre a temperatura externa e interna. Se essa variação for diferente de 9,4ºC, acrescenta-se o que exceder esse valor. Por exemplo, se a temperatura exterior for 35º, e a interior, 25ºC, soma-se 0,60ºC aos valores dados da tabela. Para paredes exteriores e vidros nas paredes exteriores contamos com um ∆T = 9,4º C . Como a diferença de temperatura neste caso era 11ºC, somamos 1,6 aos valores para

19



paredes exteriores e vidros nas paredes exteriores (9,4ºC+1,6ºC = 11ºC) e para paredes divisórias e vidros nas paredes divisórias - paredes do interior (5,5ºC+1,6ºC = 7,1ºC). Observação: Todos esses valores não são estimados e sim retirados das tabelas constantes nos livros de Hélio Creder –“Instalações de Ar Condicionado” e da NBR-6401.

7.1. 7.1.1.

Para o Dormitório Para o Quarto Altura da parede: Janela: Basculante: Área do quarto:

Área da parede 1: Parede: Janela: Área da Parede 1:

(Parede Externa)

Área da parede 2: Parede: Basculante: Área da Parede 2:

(Parede Externa)

Área da parede 3: (Parede Interna: Corredor)

Área da parede 4: (Parede Interna: Corredor)

Área da parede 5: Parede: Porta: Área da Parede 5:

(Parede Interna: Corredor)

20



Área da parede 6: (Parede Interna: Quarto)

Área Total: Área da parede externa: Área da parede interna: Área da porta: Área das janelas (vidros):

Para as paredes externas:

Para as paredes internas:

Para os vidros:

Para a porta:

Calor pela condução:

21



Carga térmica isolação: Considerando a pior situação de insolação para o verão (mês de dezembro) às 14h.

Pelo vidro: Usando Tabelas 3.5 e 3.6 do livro Instalações de Ar Condicionado, 6a Edição, Hélio Creder.

Quarto 1: Basculante (W): Janela (S):

Parede 2 (W): Parede 1 (S):

Quarto 2: Basculante (W): Janela (N):

Parede 1 (N): Parede 2 (W):

Quarto 3: 22



Basculante (E): Janela (S):

Parede 1 (S): Parede 2 (E):

Quarto 4: Basculante (E): Janela (N):

Parede 1 (N): Parede 2 (E):

Vamos dimensionar o ar condicionado de cada quarto segundo o quarto de maior carga térmica que é o Quarto 2.

Carga térmica devido às pessoas: Metabolismo de um homem adulto: T conforto: Calor sensível: Calor latente: Calor total: 23



*Norma:

Calor devido aos equipamentos: Aparelho elétrico/KW:

calor sensível

valores em KW: 1 aparelho de som 3 em 1: 0,080 1 aquecedor de ambiente: 1,550 1 barbeador: 0,010 1 chuveiro elétrico: 3,500 2 escovas de dentes elétrica: 0,050 x 2 = 0,100 1 ferro elétrico automático: 1,000 1 frigobar: 0,070 2 microcomputadores: 0,120 x 2 = 0,240 2 nebulizadores: 0,040 x 2 = 0,080 1 rádio relógio: 0,005 1 secador de cabelos pequeno: 0,600 1 secretária eletrônica: 0,020 1 tv em cores - 29": 0,110 1 vídeocassete: 0,010 1 vídeogame: 0,015 total: 7,37

Carga térmica devida a iluminação: Área do quarto:

Quarto: Incandescente: LUX-500 Potência:

Banheiro: Incandescente: LUX-150 Potência: Quarto:

24



Potência dissipada: Banheiro: Potência dissipada:

Infiltração:

Ar pelas frestas: Porta (bem ajustada):

Janela e Basculante (bem ajustada):

Carga Térmica Total:

Convertendo para BTU/h, sabendo que 1 kcal/h = 3,968321 BTU/h:

7.2. 7.2.1.

Para o Térreo Para a Cozinha

Área da parede 1: Área da Parede 1:

(Parede Interna)

Área da parede 2: Parede: 25



Porta: Área da Parede 2:

(Parede Interna)

Área da parede 3: Parede: Basculante: Porta:

Para paredes internas:

Para vidros:

Para porta interna:

Para porta externa:


Carga térmica devido a insolação: Cozinha: 26



Janelas (S): Portas (S): Parede (S):

Carga térmica devido às pessoas: Metabolismo de um homem adulto: T : Cozinha: Calor sensível: Calor latente: Calor total:

(Trabalho Leve)

Calor devido aos equipamentos: valores em KW: 1 afiador de facas: 0,020 1 aquecedor de mamadeira: 0,100 3 cafeteiras elétricas: 0,600 x 3 = 1,800 1 grelha (churrasqueira): 3,800 1 espremedor de frutas: 0,065 2 exaustor fogão: 0,170 x 2 = 0,340 1 exaustor parede: 0,110 3 facas elétricas: 0,220 x 3 = 0,660 1 fogão comum: 0,060 1 fogão elétrico 4 chapas: 9,120 2 fornos à resistência grande 1,500 x 2 = 3,000 2 fornos microondas: 1,200 x 2 = 2,400 2 freezers: 0,130 x 2 = 0,260 1 fritadeira elétrica: 1,000 2 geladeiras 2 portas: 0,130 x 2 = 0,260 1 grill: 0,900 1 iogurteira: 0,026 2 lavadoras de louças: 1,500 x 2 = 3,000 3 liquidificadores: 0,300 x 3 = 0,900 1 moedor de canes: 0,320 2 multiprocessadores: 0,420 x 2 = 0,840 4 panelas elétricas: 1,100 x 4 = 4,400 27


Transmissão de Calor 2 1 pipoqueira: 1,100 1 sorveteira: 0,015 2 torradeiras: 0,800 x 2 = 1,600 total: 37,59

Carga térmica devido à iluminação: Área do cozinha: LUX-150 Potência: Total: Em kcal:

Infiltração de ar: Ar pelas frestas: Porta: Quantidade: 6 portas

Basculante: Quantidade: 4

Pela porta quando abre: Porta vai e vem dupla: Quantidade: 10 pessoas


Convertendo para BTU/h, sabendo que 1 kcal/h = 3,968321 BTU/h: 28


7.2.2.


Refeitório

Área da parede 1: Área da Parede 1:

(Parede externa)

Área da parede 2: Parede: Basculante: Janela: Área da Parede 2:

(Parede externa)

Área da parede 3: (Parede externa)

Área da parede 4: Parede: Basculante: Porta: Área da Parede 4:

(Parede interna)

Área total: Área da parede externa: Área da parede interna: Área do vidro ext.: Área da porta int.:

Para paredes externas: e

(tab.)

29



Logo:

Para paredes internas: e Logo:

Para vidro: e Logo:

Para porta: e Logo: Com isso, a Carga Térmica Total por Condução será:

Carga térmica devido à insolação: Refeitório: Janelas (N): Janelas (E): Janela (S): Parede (N): Parede (E): Parede (S):

30



Carga térmica devido às pessoas: Metabolismo de uma pessoa adulta:

Calor sensível: Calor latente: Calor total:

Na tabela, considera para um hotel

, com isso, na área útil teremos 35 pessoas.

Logo:

Calor devido aos equipamentos: valores em KW: 3 abridores: 0,135 x 3 = 0,405 1 aparelho de som 3 em 1: 0,080 1 cafeteira elétrica: 0,600 1 geladeira 1 porta: 0,090 2 tv's em cores - 29": 0,110 x 2 = 0,220 2 videocasstes: 0,010 x 2 = 0,020 total: 1,415

Calor devido ao alimento: Alimento:

Calor devido à iluminação: 31


Transmissão de Calor 2 Área de cozinha: e

Infiltração de ar: Ar pelas frestas: Porta: Nº portas:

Janela: Nº janelas:

Basculante: Nº basculantes: 2

Porta vai e vem abre: Porta dupla: Nº pessoas:


Convertendo para BTU/h, sabendo que 1 kcal/h = 3,968321 BTU/h: 32


7.2.3.


Recepção


(Parede Externa)

Área da parede 2: Parede: Área da Parede 2:

(Parede Interna)


(Parede Interna)


(Parede Interna)

Para paredes externas:


33



Para vidros:

Para porta:


Carga térmica devido a insolação: Como na recepção, as paredes são menores (h = 1m), para o cálculo da insolação o mesmo foi incluso no cálculo da insolação no hall.

Carga térmica devido às pessoas: Metabolismo de um homem adulto: T : Recepção: Calor sensível: Calor latente: Calor total:

(Trabalho Leve)

Calor devido aos equipamentos: valores em KW: 2 computadores (computador+impressora): 0,180 x 2 = 0,360 1 rádio relógio: 0,005 1 secretária elétrica: 0,020 1 tv em cores - 18": 0,070 total: 0,455

34



Carga térmica devido à iluminação: Área da Recepção: LUX-150 Potência: Total: Em kcal:


Janela: Quantidade: 1



7.2.4.

Escritório


(Parede Externa)

Área da parede 2: 35



Parede: Porta: Área da Parede 2:

(Parede Externa)


(Parede Interna)


(Parede Interna)



Para vidros:

Para porta:

36




Carga térmica devido a insolação: Escritório: Janela 1 (N): Janela 2 (W):

Parede 1 (N): Parede 2 (W):

Carga térmica devido às pessoas: Metabolismo de um homem adulto: T : Escritório: Calor sensível: Calor latente: Calor total:

(Trabalho Leve)

Calor devido aos equipamentos: valores em KW: 1 aparelho de som 3 em 1: 0,080 2 computadores (computador+impressora): 0,180 x 2 = 0,360 1 frigobar: 0,070 1 microcomputador: 0,120 1 rádio relógio: 0,005 37


Transmissão de Calor 2 1 secetária eletrônica: 0,020 1 tv em cores - 18": 0,070 1 vídeocassete: 0,010 1 vídeogame: 0,015 total: 0,75

Carga térmica devido à iluminação: Área da Escritório: LUX-150 Potência: Total: Em kcal:


Janela: Quantidade: 2



7.2.5.

Hall

Área da parede 4: 38



Parede: Área da Parede 4:

(Parede Externa)


(Parede Externa)


(Parede Externa)


Para porta:


Carga térmica devido a insolação: Hall (+ Recepção): Janela 1 e 2 (N): Janela 3 e 4 (W):

39



Porta 1 (N): Porta 2 (S): Parede 1 (N): Parede 2 (W): Parede 3 (S):

Carga térmica devido às pessoas: Metabolismo de um homem adulto: T : Hall: Calor sensível: Calor latente: Calor total:

(Trabalho Leve)

Calor devido aos equipamentos: valores em KW: 2 bombas aquário grande: 0,010 x 2 = 0,020 1 cafeteira elétrica: 0,600 total: 0,620

Carga térmica devido à iluminação: Área da Hall: LUX-150 Potência: Total: Em kcal:

40






8. Custo de Implementação Foram utilizados os modelo de ar condicionado “Split” 80000BTU/h Gree Piso Teto de R$6090,00 cada; climatizador “Evaporativo” Eco Brisa 12000 BTU/h de R$1350,00 cada; e ar condicionado “Convencional” Consul Frio 30000 BTU/h de R$2599,00 cada. Quantidade de ar condicionado por ambiente Tipo de ar condicionado

Por Quarto

Cozinha

Refeitório

Recepção

Escritório

Hall

Total

Split

1

2

1

1

1

1

7

Evaporativo

5

13

7

1

2

4

32

Convencional

2

6

3

1

1

2

15

Preço de ar condicionado por ambiente (R$) Tipo de ar condicionado

Por Quarto

Cozinha

Refeitório

Recepção

Escritório

Hall

Total

Split

6090,00

12180,00

6090,00

6090,00

6090,00

6090,00

42630,00

Evaporativo

6750,00

17550,00

9450,00

1350,00

2700,00

5400,00

43200,00

Convencional

5198,00

15594,00

7797,00

2599,00

2599,00

5198,00

38985,00

41

refrigeraçao

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