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Universidade Federal do Paraná
Setor de Tecnologia
Departamento de Engenharia Mecânica
TM-182 REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO
Prof. Dr. Rudmar Serafim Matos
3. PSICROMETRIA
Quantos minutos sem ar?
A vida humana se extinguiria em dez dias sem a ingestão de alimentos, três ou quatro dias sem ingerir água, mas não mais que cinco minutos sem ar.Esse ar, essa mistura gasosa constituída de oxigênio, nitrogênio e outros componentes nobres, não pode estar poluído, sujo, o que o torna prejudicial a saúde. Duas pequenas frases, que encerram toda a dimensão da responsabilidade de quem trabalha com o ar.
3. PSICROMETRIA
O que é?
Psicrometria: estudo das misturas de ar e vapor d´água, isto é, o estudo do ar úmido (no limite, estudo de misturas binárias nas quais um dos componentes é um vapor condensável).
Do grego psychro, isto é, esfriar, resfriar.
Aplicações da psicrometriacontrole de clima, em especial em condicionamento de ar
para conforto térmico;condensação em superfícies frias (o orvalho sobre a grama
em uma manhã fria, a água sobre a superfície externa de um copo de cerveja), etc;
O resfriamento evaporativo;Os rastros brancos deixados pelas turbinas dos aviões.
3. PSICROMETRIA
COMPONENTES DO AR SECO
AR ATMOSFÉRICO
VAPOR D’ ÁGUA IMPUREZASAR SECO
Componentes % volume % pesoNitrogênio 78,09 75,52Oxigênio 20,95 23,15Argônio 0,93 1,28Dióxido de carbono 0,03 0,04Neônio, Hidrogênio, Hélio, Criptônio, Ozônio, etc. traços leves
3. PSICROMETRIA
3.1 CARTA PSICROMÉTRICA
hh
ttbsbs
ttbubu
ww
φφ νν
FCSFCS
3. PSICROMETRIA
3.2 DISPOSITIVOS BÁSICOS PARA CONDICIONAMENTO DE AR
AQUECEDORES
RESISTÊNCIAS ELÉTRICAS
SERPENTINAS DE
AQUECIMENTO
3. PSICROMETRIA
3.2 DISPOSITIVOS BÁSICOS PARA CONDICIONAMENTO DE AR
PULVERIZADORES DE ÁGUA
LAVADOR DE AR
3. PSICROMETRIA
3.2 DISPOSITIVOS BÁSICOS PARA CONDICIONAMENTO DE AR
UMIDIFICADOR A VAPOR
3. PSICROMETRIA
3.2 DISPOSITIVOS BÁSICOS PARA CONDICIONAMENTO DE AR
RESFRIADORES - DESUMIDIFICADORES
SERPENTINA DE EXPANSÃO
DIRETA
SERPENTINA DE EXPANSÃO
INDIRETA
3. PSICROMETRIA
3.2 DISPOSITIVOS BÁSICOS PARA CONDICIONAMENTO DE AR
SIMBOLOGIA UTILIZADA PARA A REPRESENTAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS BÁSICOS DE CLIMATIZAÇÃO.
RESFRIADOR - DESUMIDIFICADOR AQUECEDOR
UMIDIFICADOR A VAPOR LAVADOR DE AR
hm P ∆= & wm DL ∆= &
3. PSICROMETRIA
3.3 MISTURA ADIABÁTICA DE DOIS FLUXOS DE AR ÚMIDO
11
22
33
22
11
331mhw & ,1 ,1
2mhw & ,2 ,23mhw & ,3 ,3
13
32
13
32
a2
a1
wwww
hhhh
m m
−−
=−−
= &
&
3. PSICROMETRIA
3.4 DIFUSÃO DO AR NO AMBIENTE CLIMATIZADO
It
AMBIENTE CLIMATIZADO
st
D = ts - tI verão (ts>tI) D = tI - ts inverno (ts<tI)
D = 6,7 a 11,1oC (verão) e D = 8,3 a 19,5oC (inverno).
3. PSICROMETRIA
3.5 PROCESSOS DE TRATAMENTO DO AR
A
B
C
D
E
F
G
H
H - resfriamento evaporativo.
B - umidificação com aquecimento;
C - aquecimento sensível;
D - desumidificação química;
E - desumidificação;
F - resfriamento e desumidificação;
G - resfriamento sensível;
A - umidificação sem aquecimento;
3. PSICROMETRIA
3.5 PROCESSOS DE TRATAMENTO DO AR3.5.2 Processos típicos de climatização em regime de inverno
MM
SS
EE
II
SS
EEEm&
Sm&
MMII
m&
AQUECIMENTO SENSÍVEL SEGUIDO DE UMIDIFICAÇÃO ADIABÁTICA COM PULVERIZAÇÃO DE ÁGUA
3. PSICROMETRIA
3.5 PROCESSOS DE TRATAMENTO DO AR3.5.2 Processos típicos de climatização em regime de inverno
MM
SS
EE
I1I1
II
SS
EEEm&
Sm&
MMI1I1II
m&
AQUECIMENTO SENSÍVEL SEGUIDO DE UMIDIFICAÇÃO ADIABÁTICA COM PULVERIZAÇÃO DE ÁGUA
3. PSICROMETRIA
3.5 PROCESSOS DE TRATAMENTO DO AR3.5.1 Processos típicos de climatização em regime de verão
MM
SS
EE
II
SS
EEEm&
Sm&
MMII
m&
RESFRIAMENTO E DESUMIDIFICAÇÃO
3. PSICROMETRIA
3.5 PROCESSOS DE TRATAMENTO DO AR3.5.2 Processos típicos de climatização em regime de verão
MM
SS
EE
I1I1
II
SS
EEEm&
Sm&
MMI1I1II
m&
RESFRIAMENTO E DESUMIDIFICAÇÃO COM REAQUECIMENTO POR AGENTE EXTERNO
3. PSICROMETRIA
3.5 PROCESSOS DE TRATAMENTO DO AR3.5.2 Processos típicos de climatização em regime de verão
SS
1Sm&
2Sm&
EEEm&
Sm&
MMI1I1
SSSS
IIm&
RESFRIAMENTO E DESUMIDIFICAÇÃO COM REAQUECIMENTO PELO AR DE RETORNO
MM
SS
EE
I1I1II
3. PSICROMETRIA
3.5 PROCESSOS DE TRATAMENTO DO AR3.5.2 Processos típicos de climatização em regime de verão
SS
1Sm&
2Sm&
EEEm&
Sm&
MMI1I1
SSSS
IIm&
RESFRIAMENTO E DESUMIDIFICAÇÃO COM REAQUECIMENTO PELO AR DE RETORNO SUPLEMENTADO COM AQUECIMENTO EXTERNO
MM
SS
EE
I1I1I2 I2 II
I2 I2
3. PSICROMETRIA
3.5 PROCESSOS DE TRATAMENTO DO AR
CONDICIONADOR DE AR PARA REGIME DE INVERNO E VERÃO
3. PSICROMETRIA
3.6 FATOR DE DESVIO (BY-PASS) DA SERPENTINA
AR
ÁGUA
tM
tI
tse
tse
tM tItM
tse
tse
tse
tse
3. PSICROMETRIA
3.6 FATOR DE DESVIO (BY-PASS) DA SERPENTINA
As características, que afetam o fator de by-pass, são as seguintes: - a área de face da serpentina, que é a área total de escoamento do ar que
penetra na serpentina;- número de fileiras de tubos em profundidade;- espaçamento entre aletas;- vazão de ar e sua velocidade;- temperatura do refrigerante.
BF Aplicação típica ExemploUma pequena carga total ou uma carga que é,
0,30 a 0,50 um pouco grande com um baixo Residênciafator de calor sensível (alta carga latente)Aplicação típica de conforto com uma pequena Residência
0,20 a 0,30 carga total ou um baixo fator de calor sensível Pequenas lojascom uma carga média. Pequenas oficinas
B
3. PSICROMETRIA
3.6 FATOR DE DESVIO (BY-PASS) DA SERPENTINA
( )seMseI tt BF t t −+=
efLefS
efSef Q Q
Q FCS
−=
BF Q Q QESISSefS ×+=
BF Q Q QELISLefL ×+=
BF) - (1 )t - (t 1,2Q V
ses
SefI =
t V1,2 Q ESE ∆= w V2,95 Q ELE ∆=
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