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APRESENTAÇÃO NA UTAD

1 h 15’ Projecto de climatização

Faseamento

Coordenação com outras especialidades

Conforto térmico

Noção

Tratamento do ar

Condições termo-higrométricas exemplificadas Impostas por pessoas Impostas por processos Impostas por equipamentos

Sistemas de climatização

Climatização Noção

Constituição de um sistema de climatização Produção térmica Transporte térmica Difusão térmica

15’ Intervalo

1 h 15’ Sistemas de climatização (cont.) Centralizados Semi-centralizados Individuais

Descrição Aplicação Equipamentos

Equipamentos com recuperação de energia

15’ Questões ou prolongamento da apresentação

UTAD, 9 de Abril de 2005

PROJECTO DE CLIMATIZAÇÃO

FASEAMENTO

Perceber o edifício (a orientação geográfica, a arquitectura, …) e perguntar ao Dono de obra, o que pretende para o edifício;

Medir e estudar as condições termo-higrométricas do edifício segundo a sua funcionalidade;

Cálculo das cargas térmicas (potência de arrefecimento e aquecimento para o dia de projecto);

Apontar o sistema de climatização segundo a pretensão do Dono de Obra e se não tiverem contempladas na solução inicial, apresentar soluções alternativas viáveis sob o ponto de vistas económico, funcional, ambiental e arquitectural;

Selecção do equipamento e cálculo das redes de distribuição do fluído térmico (ar, água, fluído frigorigéneo);

Desenho, medição e orçamentação do projecto.



COORDENAÇÃO BÁSICA COM OUTRAS ESPECIALIDADES

Localização das centrais de produção de energia térmica (chiller, caldeiras, torres de arrefecimentos, condensadores, …);

Localização das centrais de tratamento de ar (unidades de tratamento de ar – uta´s, ventiladores de ar);

Apresentar dimensão e localização das courettes e negativos para passagem das condutas de distribuição de ar e tubagem para distribuição de água ou fluído frigorigéneo;

Apresentar altura de tectos falsos para: as redes de distribuição de fluído térmico; equipamentos terminais de climatização (ventilo-convectores, unidades evaporadores, …) e elementos terminais de difusão de ar (difusores, grelhas,…).

ARQUITECTURA




Apresentar peso dos equipamentos (cálculo de maciços e lajes);

Apresentar dimensão e localização das courettes e negativos para passagem das condutas de distribuição de ar e tubagem para distribuição de água e fluído frigorigéneo;

Apresentar dimensão e localização das courettes e negativos para passagem das condutas de distribuição de ar e tubagem para distribuição de água ou fluído frigorigéneo;

Identificar vigas e pilares.

ENGENHEIROS CIVIS – PROJECTO ESTRUTURAS

ENGENHEIROS CIVIS – PROJECTO DA REDE DE ÁGUAS E ESGOTOS

Apresentar pontos de consumo de água e ralos para escoamento das água do sistema de climatização;

Coordenar passagem de condutas e tubagem do sistema de climatização com a tubagem da rede de água e esgotos em tectos falsos e courettes;

Pedir o volume e temperatura da água de consumo (AQS e piscinas) que deveremos aquecer, em caso disso.




Fornecer as potências acústicas por banda de frequência dos equipamentos AVAC e sua localização;

Apresentar o desenho e o tipo de condutas de distribuição de ar (isolamento) e também as características acústicas e localização dos terminais de difusão de ar.

ENGENHEIROS MECÂNICOS/CIVIS – PROJECTO ACÚSTICO

ENGENHEIROS ELECTROTÉCNICOS – PROJECTO DAS INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS

Fornecer as potências eléctricas absorvidas pelos equipamentos AVAC;

Localização dos quadros eléctricos pertencentes aos equipamentos AVAC;

ENGENHEIROS ELECTROTÉCNICOS – PROJECTO DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIOS

Apresentar os desenhos com o equipamento (ventiladores de ar , registos corta-fogo) e condutas do sistema de desenfumagem.



CONFORTO TÉRMICO

Como qualquer outra noção de conforto resultante de sensações humanas onde intervêm factores marcadamente subjectivos, também a noção de conforto termo-higrométrico em edifícios não é de fácil definição.

NOÇÃO

Assim podemos dizer que um indivíduo está colocado em condições de conforto termo-higrométrico quando não experimenta qualquer desagrado ou irritação de modo a distrai-lo das suas actividades de momento que poderiam ser provocadas pelos seguintes factores:

côr das paredes

renovação de ar

temperatura das paredes e do ar

iões

infra-sons

electricidade estática

pressão atmosférica

luz

humidade

velocidade

partículas

ruído

dissolventes

vibrações

nível de actividade tipo de vestuário

radiação



CONFORTO TÉRMICO

Parâmetros que uma instalação de climatização controla:

Qualidade do ar

Temperatura

Humidade relativa

Velocidade do ar

Nível de ruído

Parâmetros que uma instalação de climatização deverá atender:

TRATAMENTO DO AR INTERIOR



CONFORTO TÉRMICO

Temperatura do ar interior entre 18ºC e 26ºC, correspondendo à variação sazonal da temperatura exterior.

TEMPERATURA

Exemplos com excepções: Igrejas e ginásios T=16ºC

Hall de piscinas T=28ºC

HUMIDADE RELATIVA

Humidade relativa do ar interior entre 40% a 60%.

Exemplos com excepções: Industria têxtil =85%

Tipografia=25%ºC

QUALIDADE DO AR

Valores típicos de ar novo entre 25m3/h/pessoa a 35m3/h/pessoa.

Valores típicos de ar novo entre 5ren/h a 10ren/h para espaços comuns e instalações sanitárias.

Em qualquer situação, os valores a aplicar deverão provir de tabelas regulamentadas, ex. Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (Dec. Lei nº 118/98 de 7 de Maio).



CONFORTO TÉRMICO

Velocidade do ar interior < 0,2 m/s

VELOCIDADE DO AR

Exemplos com excepções: Oficina v≤0,5 m/s

NÍVEL DE RUÍDO

Os valores de ruído no interior dos espaços produzido pelo equipamento de climatização varia com as aplicações.Exemplos: Estúdio áudio de gravação =25 dB(A)

Hall de aeroporto=50 dB(A)

Em qualquer situação, deveremos verificar os nossos valores com os valores do Regulamento Geral Sobre o Ruído (Dec. Lei nº 292/2000 de 14 de Novembro).

Os valores de ruído produzido pelo equipamento de climatização para o meio ambiente em zonas sensíveis (residências, hospitais, escolas,…) são:

Período diurno - 7h às 22 h, valores de ruído 5 dB(A) acima do valor do ruído ambiente.

Período nocturno - 22h às 7 h, valores de ruído 3 dB(A) acima do valor do ruído ambiente.


SISTEMAS DE CLIMATIZAÇÃO

CLIMATIZAÇÃO

NOÇÃO

Processo que remove ou cede calor, traduzido em cargas térmicas de arrefecimento ou aquecimento resultantes da energia libertada por pessoas e equipamentos ou por perdas de calor através da envolvente.

Existem diversas formas possíveis para efectuar a climatização de um edifício.



CLIMATIZAÇÃO

DEPENDEM DA SOLUÇÃO ESCOLHIDA

Consumo energético poluição ambiental (energias alternativas).

Qualidade do ar obtida (caudal de ar novo que o sistema permite).

Potência térmica a instalar (racionalização de energia - acumulação térmica frigorifica).

Difusão do ar no espaço (estratificação de temperatura e velocidade do ar).

INFLUÊNCIAS NA SOLUÇÃO ESCOLHIDA

Custos iniciais e posteriormente custos de exploração e manutenção (cabe ao Dono de Obra decidir).

Incompatibilidades de ordem técnica com as outras especialidades.



CONSTITUIÇÃO DE UM SISTEMA DE CLIMATIZAÇÃO

Os sistemas de climatização habitualmente dividem-se em:

SISTEMAS CENTRALIZADOS

SISTEMAS SEMI-CENTRALIZADOS

SISTEMAS INDIVIDUAIS

Existindo em todos eles, as seguintes tarefas comuns:

PRODUÇÃO TÉRMICA

TRANSPORTE TÉRMICO

DIFUSÃO TÉRMICA

A forma diferenciada de realizar a produção de energia térmica é que os denomina.




PRODUÇÃO TÉRMICA

Produção de energia térmica de arrefecimento.

Chillers com condensadores arrefecidos a ar

Chillers com condensadores arrefecidos a água

Compressores alternativos [250,700] kWCompressores de parafuso [280,1200] kW




PRODUÇÃO TÉRMICA

Compressores parafuso

Torre de arrefecimento




PRODUÇÃO TÉRMICA

Produção de energia térmica de arrefecimento.

Unidades exteriores de expansão directa

Sistema VRV

Sistema Split



PRODUÇÃO TÉRMICA

Produção de energia térmica de aquecimento.


Bomba de calor

Caldeiras e colectores solares

Caldeira mural Caldeira chão Colector solar

Energia eléctrica directa (radiadores eléctricos)




TRANSPORTE TÉRMICO

A energia térmica é transportada por um fluído térmico:

Água (rede de tubagem isolada)

Água glicolada, T<0ºC, bancos de gelo (rede de tubagem isolada)

Ar (rede de condutas isoladas)

Fluído frigorigéneo (rede de tubagem isolada)

Refrigerantes ecológicos – HFC’s Halocarbonetos, não contem cloro nocivo à camada de ozono.

R-134a, composto por um gás – CH2FCF3 tetrafluoretano (chiller)

R-407C, mistura zeotrópica R32/R125/R134a 23%/25%/52% (chiller)

R-410A, mistura zeotrópica R32/R125 50%/50% (expansão directa)




DIFUSÃO TÉRMICA

Equipamentos localizados no espaço a climatizar

A energia térmica é difundida no espaço a climatizar através do ar.

Permutam calor entre dois fluidos térmicos, insuflando ar tratado para climatizar o espaço.

Ventilo-convector (água ar)Split-unidade interior (f. frigorigéneo ar)




DIFUSÃO TÉRMICA

Elementos terminais de difusão de ar

Ligam-se a condutas.

Grelhas Difusores quadrados Difusores circulares

Difusores lineares Difusores de chão Injector




Nos sistemas centralizados , a produção de energia térmica é realizado num local afastado do espaço a climatizar.


Exemplos tipos: Agências bancárias; pequeno auditório.


Nos sistemas individuais, existe um conjunto de aparelhos distintos que serve um espaço.

Exemplos tipos: Habitações e pequenos espaços.


Nos sistemas semi-centralizados , a produção de energia térmica é realizado num local afastado do espaço a climatizar, mas existem dois fluidos térmicos que permutam calor. O fluido térmico do circuito primário (produção de energia) e o fluido térmico do circuito secundário (difusão da energia).

Exemplos tipos: Hotéis; edifícios de escritórios; hospitais; teatros.

“ TUDO-AR”

“ TUDO-ÁGUA”

“ AR-ÁGUA”



SISTEMA DE CLIMATIZAÇÃO


ROOF-TOP

CONDUTAS

DIFUSORES





DIFUSORES CHILLER

OU

BOMBA DE CALOR

VENTILO-CONVECTOR

UNIDADE DE TRATAMENTO DE AR

CONDUTAS E TUBAGEM DE AGUA



UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR


ar retorno

ar novo

ar insuflação

ar retorno

ar novo

ar retorno

ar novo

ar extracção

ar insuflação





SPLITS e MULTI-SPLITS




OUTROS EQUIPAMENTOS QUE INTEGRAM OS SISTEMAS DE ARREFECIMENTO E AQUECIMENTO

Volume de caudal variável

Tectos arrefecidos

“Close control”

Acumulação térmica - Bancos de gelo

Caldeiras ou bomba de calor + radiadores ou pavimento radiante ( aquecimento central )




ACESSÓRIOS DOS SISTEMAS DE ARREFECIMENTO E AQUECIMENTO

Bombas hidráulicas, válvulas de regulação de caudal, colectores hidráulicos, tanques de inércia,…

Registos de regulação de caudal de ar, registos corta-fogo, …




Sensores de temperatura / humidade / qualidade do ar, pressostatos diferenciais,…

Termostatos e controladores

Gestão centralizada

EQUIPAMENTOS DE CAMPO E DE CONTROLO


EQUIPAMENTOS COM RECUPERAÇÃO DE ENERGIA


ar retornoar novo

ar extracçãoar insuflação

ar novoar retorno

ar insuflação

ar extracção

UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR COM RECUPERAÇÃO CALOR

CHILLER A 4 TUBOS (BOMBA DE CALOR) COM RECUPERAÇÃO DE CALOR TOTAL


OBRIGADO


BIBLIOGRAFIA

António Canha da Piedade, António Moret Rodrigues, Luís Filipe Roriz

CLIMATIZAÇÃO EM EDIFÍCIOS ENVOLVENTE E COMPORTAMENTO TÉRMICO

Orion, 2000

REVISTA CLIMATIZAÇÃO - Fluidos frigorigéneos, nº29, 2003

REVISTA CLIMATIZAÇÃO – Sistema de Certificação Energética, nº38, 2005

ASHRAE HANDBOOK

2004 HVAC System and Equipment

CARRIER International Limited

AIRE ACONDICIONADO

Marcombo, 1999

John I. levenhagen

HVAC Control System Design Diagrams

McGraw-Hill, 1998

RCCTE, Decreto-Lei nº40/90 de 6 de Fevereiro

RSECE, Decreto-Lei nº118/98 de 7 de Maio


GALERIA DE FOTOS

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