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8/13/2019 Avac Cenfic Pp

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AVACELABORADO POR ENG. LUIS FERNANDES

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CIRCUITOS DE POTNCIA E COMANDO

CLIMATIZAO

AQUECIMENTO

VENTILAO

REFRIGERAO

SISTEMAS E EQUIPAMENTOS DE CLIMATIZAO

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CIRCUITOS DE POTNCIA E COMANDO

Contactores de Translao e acessrios

Aparelho de corte e comando, accionado em geral por meio de umElectroman, concebido para executar elevado nmero de manobras.

Permite a interrupo ou estabelecimento de correntes e potenciaselevadas mediante correntes e otncias fracas.

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Permite tambm ser comandados a distancia por meio de contactosdiminutos e sensveis, tais como botes de presso, manipuladores e aindaautomaticamente, por meio detectores: termstatos, interruptores de fimcurso, bias, etc.


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1- Cmara de grelhas;

2- Contacto mvel;3- Contacto fixo;4- Espira de Frager;5- Bobina;Io Corrente cortada


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Vantagens do Contactor

Permite fazer o comando de receptores com um consumo reduzidonas bobinas;

Permite efectuar o comando local e a distancia de determinadoscircuitos comando simultneo a partir de certos locais;

utilizando os sensores adequados;

Permite o comando manual (utilizando botoneiras) e o comandoautomtico (utilizando sensores).

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Contactos Auxiliares

Contactos que servem para o comando e sinalizao do contactor.

Asseguram a alimentao ou o corte da corrente em diferentes elementos do

chamado circuito de comando tais como:

Lmpadas de sinalizao;

Bobinas dos contactores;

Buzinas.

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Quando o contactor se encontra em repouso, os contactos auxiliares podem

estar abertos ou fechados; e, como geralmente servem para dar passagem acorrentes pouco intensas, costumam ser de dimenses reduzidas.

O nmero de contactos auxiliares existentes num contactor depende dos

tipos de manobra a realizar: Contactos auxiliares instantneos;

Contactos auxiliares temporizados.

Contactos auxiliares instantneos

Abrem e fecham imediatamente aps a bobine do contactor respectivo

ser alimentado ou aps perder a alimentao.

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Contactos auxiliares temporizados

S abrem ou fecham passado algum tempo (regulvel pelo temporizados) dabobine ser alimentada ou de perder a alimentao.

Contacto temporizado ao trabalho; Contacto temporizado ao repouso.

Quando a bobina alimentada o contacto s abre ou fecha passado algumtempo, quando a bobina perde a alimentao o contacto fecha ou abreinstantaneamente

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Contacto temporizado ao repouso

Quando a bobina alimentada o contacto abre ou fecha instantaneamente,quando a bobina perde a alimentao o contacto s fecha ou abre passadoalgum tempo este tempo ser o tempo regulado pelo temporizador.

Contactos que servem para realizar o fecho ou abertura do circuito principal(circuito potencia), pelo qual fornecida a corrente ao circuito de utilizao.

Os contactos principais de um contactor podem ser unipolares, bipolares,tripolares, etc.; e so uns fixos e outros moveis.

Asseguram a alimentao ou o corte da corrente aos receptores que fazemparte do circuito de potncia.

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Asseguram a alimentao ou o corte da corrente aos receptores que fazemparte do circuito de potncia.

Circuito electromagntico

Pode ser para corrente alternada ou continua.

O circuito magntico e constitudo essencialmente por: Ncleo;

Armadura;

Bobina.

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Numerao dos bornes dos aparelhos


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Contactos principais de potncia: so referenciados por um s algarismo.

O lado dos nmeros pares (cima) constitui a entrada das 3 fases (R S T )

e o lado de baixo a sada dessas mesmas 3 fases.

Contactos auxiliares: so referenciados com 2 algarismos:

Os da direita (unidades) indicam a funo do contacto auxiliar:

1 e 2 : contacto normalmente fechado (NF)

3 e 4 : contacto normalmente aberto (NA)

Os da esquerda (dezenas) indica o n de ordem de cada contacto do aparelho

ESQUEMAS ELCTRICOS

Para comandar os circuitos utilizam-se normalmente

os Interruptores de Impulso, vulgarmente conhecidos

comobotes de pressoque tem, obviamente, 2 posies.- Assim, podem serNFouNA

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Os NA tem normalmente em paralelo um contacto auxiliar NA (contacto deAutoAlimentao) do contactor com o qual esta em srie, de modo a que o

contactor se mantenha ligado aps termos libertado o boto de pressoque o ligou.

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Comando Local Distncia

A parte a cheio constitui o comando local e a parte a tracejado forma ocomando a distancia (boto S4).

AsREGRASpara o circuito de comando de

dois ou mais locais diferentes so:

devem estar em srie com o respectivocontactor (K)

Todos os botes de marcha (S3 e S4)

devem estar em paralelo entre si e com

o contacto de autoalimentao quandoexiste.

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Encravamento

uma tcnica que permite evitar a ligao simultnea de 2 ou maisreceptores/motores.

Aplicase quase sempre no arranque e na inverso de marcha dosmotores.

O Encravamento Elctrico Simples obtido por insero de um contacto NF,do comando de um dos motores, no circuito de comando do outro motor.

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Encravamento Mecnico

Encravamento mecnico usado quando se exige mxima segurana.

Usado nas inverses de marcha de motores de potncia elevada ou nacomutao estrela-tringulo.

Circuitos sequenciais

Em certos casos obrigatrio (ou pelo menos conveniente) que um motors ligue aps outro ter sido ligado.

Tal situao frequente no caso em que termo ventiladores tem de serligados antes das resistncias de aquecimento, ou em cadeias depassadeiras rolantes em que a sua ligao obedece a uma certa ordem.

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O contactor K2 s alimentado depois de o contactor K1 o ser, assimcomo K3 s o depois de k2 e assim sucessivamente

Sinalizao

Sinalizao de servio a lmpada H s acende quando o contactor K1atraca

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Sinalizao de defeito: as lmpadas s acendem quando h umasobrecarga ou curto-circuito no circuito de potencia.

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Circuito para arranque de um motor assncrono trifsico, atravs de umcontactor e botoneira com 2 botes de presso marcha paragem (S2S1).

A proteco do circuito feita por um rel trmico F2 (contrasobrecargas) e por um seccionador fusvel tripolarQ1 (contra curto-circuitos

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Circuito para arranque de um

motor assncrono trifsico,

atravs de um contactor e

botoneira com 2 botes de

presso marcha paragem

(S2S1).

A proteco do circuito e feita

por um rel trmico F2

(contra sobrecargas) e por

um secc ona or us ve

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Inversor do sentido de

rotao do motor

A inverso feita atravs de

2 contactores, um para o

arranque num sentido

(KM5) e o outro para a

inverso de sentido

(KM6). Essa inverso

conseguese por roca e

duas fases na alimentaodo motor.

Os contactores tem um

encravamento mecnico,

que impede o fechosimultneo de (KM5) e de

(KM6).

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Primeira Lei da Termodinmica

A energia no se ganha nem se perde, mas pode transferir-se de umsistema para outro Lei da Conservao da Energia

A energia Interna, uma propriedade intrnseca dos sistemas, ela est nossistemas, mas o trabalho (W), o calor (Q), e a radiao (R), no sopropriedades do sistemas, apenas podem ser trocados para dentro e forado sistema.

Em todos os processos que ocorrem na Natureza h conservao deenergia;

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As transferncias de energia podem traduzir-se em variaes de energiainterna dos sistemas - Ei.;

A variao da energia interna do sistema consequncia do balanoenergtico entre calor, trabalho e radiao.

Para qualquer processo termodinmico em que:

Se transfere calor para o sistema;

H realizao de trabalho sobre o sistema;

H radiao incidente.

A energia total para o sistema igual variao da sua energia interna 1Lei da TERMODINMICA.

Ei =Q+W+R

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AAAA variaovariaovariaovariao dadadada energiaenergiaenergiaenergia internainternainternainterna aumentaaumentaaumentaaumenta

AAAA variaovariaovariaovariao dadadada energiaenergiaenergiaenergia internainternainternainterna diminuidiminuidiminuidiminui

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A energia que se fornece ao sistema, sob a forma de calor, trabalho ouradiao, positiva

A energia que o sistema cede s vizinhanas, sob a forma de calor,trabalho ou radiao, negativa.

Ei. = 0 (num sistema isolado);

Ei. = W + Q + R (sistema no-isolados);

Degradao da energia - 2 Lei da Termodinmica

Os processos ocorrem na Natureza e podem ser espontneos ou noespontneos, mas todos eles precisam de energia;

Nas mquinas trmicas, realizam trabalho atravs de transformaes deenergia;

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Nesse processo de transformao h degradao de energia;

A quantidade de energia til necessria inferior energia fornecida paraque os processos ocorram.

2 Lei da Termodinmica impossvel a ocorrncia de um processo, noqual h um decrscimo total da entropia do sistema

-

integralmente em trabalho Postulado de Kelvin;

impossvel transferir calor, espontaneamente, de um sistema atemperatura mais baixa para outro sistema a temperatura mais alta Postulado de Clausius;

A evoluo de qualquer sistema implica uma nova varivel termodinmica,um aumento de desordem, medido atravs da entropia.

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NOES BSICAS

Conforto trmico

Como qualquer outra noo de conforto resultante de sensaes humanasonde intervm factores marcadamente subjectivos, tambm a noo de

conforto termo-higromtrico em edifcios no de fcil definioNoo

Assim podemos dizer que um indivduo est colocado em condies deconforto termo-hi romtrico uando no ex erimenta ual uer desa radoou irritao de modo a distrai-lo das suas actividades de momento quepoderiam ser provocadas pelos seguintes factores:

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Tratamento do ar interior

Parmetros que uma instalao de climatizao controla:Qualidade do ar Temperatura Humidade relativa

Parmetros que uma instalao de climatizao dever atender: Velocidade do ar Nvel de rudo

Temperatura

Temperatura do ar interior entre 18C e 26C, correspondendo variaosazonal da temperatura exterior.

Exemplos com excepes: Igrejas e ginsios T=16CHall de piscinas T=28C

Humidade relativa

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

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Exemplos com excepes: Industria txtil =85%Tipografia=25%C

Qualidade do ar

Valores tpicos de ar novo entre 25m3/h/pessoa a 35m3/h/pessoa.Valores tpicos de ar novo entre 5ren/h a 10ren/h para espaos comuns e

instalaes sanitrias.

Velocidade do ar

,

Exemplos com excepes: Oficina v0,5 m/s

Nvel de rudo

Os valores de rudo no interior dos espaos produzido pelo equipamento de

climatizao varia com as aplicaes.Exemplos: Estdio udio de gravao =25 dB(A)Hall de aeroporto=50 dB(A)Em qualquer situao, deveremos verificar os nossos valores com os valores

do Regulamento Geral

Sobre o Rudo - Decreto-Lei n 292/2000 de 14 de Novembro.32


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CLIMATIZAO

Noo

Processo que remove ou cede calor, traduzido em cargas trmicas dearrefecimento ou aquecimento resultantes da energia libertada por pessoase equipamentos ou por perdas de calor atravs da envolvente.

Existem diversas formas possveis para efectuar a climatizao de um edifcioSistemas de climatizao

Consumo energtico poluio ambiental (emisso de CO2) energiasrenovveis. Qualidade do ar interior Potncia trmica a instalar Difuso do ar no espao (estratificao de temperatura e velocidade do ar).

Influncias na soluo escolhida Custos iniciais e posteriormente custos de explorao e manuteno (cabe

ao Dono de Obra decidir). Incompatibilidades de ordem tcnica com as outras especialidades.

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Os sistemas de climatizao habitualmente dividem-se em: Sistemas centralizados Sistemas semi-centralizados Sistemas individuais

Existindo em todos eles, as seguintes tarefas comuns: Produo trmica Transporte trmico Difuso trmica

A forma diferenciada de realizar a rodu o de ener ia trmica ue osdenomina.

SISTEMAS SEMI-CENTRALIZADOS

Nos sistemas semi-centralizados, a produo de energia trmica realizadonum local afastado do espao a climatizar.

Exemplos tipos: Agncias bancrias; pequeno auditrio

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SISTEMAS CENTRALIZADOS

Nos sistemas centralizados, a produo de energia trmica realizado numlocal afastado do espao a climatizar, mas existem dois fluidos trmicosque permutam calor. O fluido trmico do circuito primrio (produo de

energia) e o fluido trmico do circuito secundrio (difuso da energia).

Exem los ti os: Hotis; edifcios de escritrios; hos itais; teatros.

tudo-ar

tudo-gua

ar-gua

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SISTEMAS INDIVIDUAIS

Nos sistemas individuais, existe um conjunto de aparelhos distintos que serveum espao.

Exemplos tipos: Habitaes e pequenos espaos.

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AQUECIMENTOAquecimento elctrico

Processos de produzir calor utilizando a energia elctrica: Aquecimento por resistncia elctrica. Aquecimento por induo electromagntica. Aquecimento por arco elctrico. Aquecimento por radiao de infravermelhos.

Aquecimento por resistncia elctricaSegundo a lei de Joule, sempre que uma resistncia R percorrida por uma

, -

W = R I2 t(*)

Este processo de produzir calor utilizadonos ferros de engomar, nas torradeiras,nos irradiadores, nos fornos elctricos, no

aquecimento de gua, etc.(*) W em Joule, R em Ohm, I em Ampre eo tempo t em segundos.Nota: 1caloria = 4,18Joule

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Aquecimento por induo electromagntica

O secundrio do transformador constitudo por um recipiente metlico (que

pode conter um liquido ou um slido) com a forma de uma espira em curto-circuito. Ao aplicarmos uma tenso U1 ao primrio do transformador, induzida uma corrente elevada no secundrio que libertar no recipientemetlico uma quantidade de calor elevada, que permite que este processoseja utilizado na indstria para fundir metais.

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Aquecimento por arco elctrico

Se for aplicada uma tenso elevada (U) ente os dois elctrodos (A, B), que

esto colocados entre si a uma pequena distncia, salta atravs do ar umarco elctrico entre os dois elctrodos. Desenvolve-se assim uma elevadatemperatura que pode ser usada por exemplo nos ferros de soldar porpontos.

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Aquecimento por radiao de infravermelhos

um processo de aquecimento que submete os objectos incidncia de

raios infravermelhos (que produzem calor) emitidos por uma ou vriaslmpadas.

Este processo utilizado em estufas, na secagem de pinturas, etc.

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A i t d


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Aquecimento de gua

O aquecimento elctrico das guaspode ser feito por diversos processos,sendo os mais comuns os seguintes :

Aquecimento emtermoacumuladores

Aquecedores degua circulante Aquecimentomisto :por painis solares + resistncia de aquecimento

So reservatrios cilndricos, isoladostermicamente, geralmente de 50 a 500

litros (em uso domstico) ou de alguns

milhares de litros (em uso industrial),

tendo no interior uma resistncia deaquecimento que eleva a temperatura

da gua (geralmente entre os 60 C e

90 C) regulada por termstato.

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A d d i l t


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Aquecedor de gua circulante

So aquecedores de gua, de reduzida capacidade, que elevam atemperatura da gua medida que ela vai entrando no aparelho.

No so , por isso termoacumuladores, na medida em que no tmcapacidade de acumulao.

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Aquecimento misto (painis solares + resistncia de aquecimento)


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Aquecimento misto (painis solares + resistncia de aquecimento)

Os painis, quando submetidos s radiaes solares, concentram atemperatura de forma a aquecerem a canalizao de gua que passa noseu interior. Essa gua circula em circuito fechado, passando por umdepsito termoacumulador com gua fria, aquecendo-a.

Deste modo, ao fim de algumas horas de aquecimento solar, a gua dodepsito pode ser utilizada da mesma forma que foi no termoacumulador.

Estes depsitos tm geralmente

uma resistncia elctrica (de apoio),

que ligada corrente elctrica,

sempre que a gua no

suficientemente aquecida pelo sol

ou o aquecimento demasiado lento

para as necessidades.

.

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VENTILAO


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VENTILAO

A ventilao consiste em fazer a renovao do ar ambiente de forma a retiraros elementos poluidores.A ventilao pode ser feita, essencialmente de duas formas:

Ventilao natural Ventilao forada ou mecnica

A ventilao naturaltira proveito da conveco natural do ar para dissipar a.

d por dois factores principais: movimentao devida diferena de presso interna e externa (ventos); movimentao devida diferena de densidade do ar (fontes internas de

calor).Em qualquer dos dois casos devem existir na edificao entradas e

sadas estratgicas, necessrias ao deslocamento do ar para oambiente externo.As aberturas para a entrada do ar devem estar preferencialmente nas

partes mais baixas . J as aberturas para a sada do ar devem estarpreferencialmente colocadas nas partes elevadas da construo .

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A ventilao foradaconsiste em utilizar dispositivos prprios (ventiladores,


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p p p ( ,exaustores, extractores, etc.) que provocam o movimento do ar entre ointerior e o exterior do recinto.

Ventiladores radiais oucentrfugos. Ventiladores axiais ouhelicoidais.

Ventiladores centrfugos (expulsam o ar em direco radial ao seu eixo)

O ar entra pela boca de entrada,passa pelas ps da turbina que o

(conduta interna) saindo pelaboca de sada, com um dadocaudal (m3/h) e uma dada pressode sada.Conforme a necessidade do local,

podem-se utilizar ventiladorescentrfugos de baixos, mdios oude elevados caudais e presses.Tm geralmente a sua maior

aplicao em instalaes industriais. 53


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Ventiladores helicoidais (expulsam o ar segundo o eixo do ventilador)

A caracterstica fundamental deste ventilador a forma das ps ventiladoras,as quais tm uma inclinao em relao ao eixo, de modo que, ao girarem,efectuam um movimento em forma de hlice, pelo que o ar obrigado apassar atravs delas, adquirindo a velocidade que lhe transmitida pelasps.

So geralmente utilizados em locais em que a poluio reduzida. umsistema econmico que apresenta um nvel de rudo baixo.

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Nmero de renovaes de ar por hora (em funo do local)


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Caractersticas dos ventiladores


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O ar deve ser renovado um determinado nmero de vezes por hora, conformea natureza e caractersticas do local.Por exemplo, uma cozinha domstica deve ter 10 a 15 renovaes de arpor hora.O caudal mnimo de sada do ventilador para uma cozinha de 60 m3 seria:

Caudal (m3

/h) = n de renovaes/hora x Volume do localCaudal=15 x 60Caudal=900 m3/h

ara a m o cau a ou ras carac er s cas mpor an es a er em con a:

Presso de sada do ar Tenso nominal do motor (monofsico ou trifsico) Velocidade do motor Potncia nominal do motor

Quanto maior for a velocidade do motor, maior ser o caudal transportado.Por outro lado, quanto maior for o caudal, maior dever ser a potncia domotor. Portanto, estas trs grandezas (velocidade, caudal e potncia) sointerdependentes; digamos que grandes caudais implicam grandespotncias, para uma dada velocidade.

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Na tabela seguinte, apresenta-se as relaes entre potncias, caudais,


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velocidades e presses, referentes a alguns ventiladores centrfugos

Efacec, com motores monofsicos e trifsicos.Calculado o caudal necessrio pela expresso anterior, as tabelas de

fabricante, indicam a potncia do motor e a sua velocidade de rotao.

Tipo de

Ventilador

Velocidade

(r.p.m.)

Potncia

(c.v.) Presso

Caudal (m3/hora)

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5 10 20 30

BCF 1225 1420

2850

0,25

2

2530

5220

2400

5180

1920

5080

1300

4975

BCF 1350 1370

2870

0,5

4

3275

7000

3130

6950

2660

6850

2170

6760

REFRIGERAO


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Conceito resumidamente podemos afirmar que refrigerao resfriar

atravs da remoo do calor.A refrigerao tem vrias aplicaes, nomeadamente na climatizao de

salas, refrigerao e congelao de alimentos, etc.

Mudana de estado dos corposNa refrigerao h necessidade de provocar

algumas mudanas de estado nos fluidos* , ,

para provocar a refrigerao num determinadomeio.

(*) Ofron 12 (R12)passa do estado liquido

a vapor temperatura negativa de -30C,

so os chamados lquidos frigorgenos,pois so utilizados para fazer frio.

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Qualquer circuito frigorifico funciona segundo os seguintes princpiosfundamentais:


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fundamentais: Todos os lquidos ao se evaporarem absorvem calor ao meio que os

rodeia; A temperatura de ebulio de um liquido depende da presso do meio

onde se encontra; Qualquer substncia no estado de vapor pode ser condensada se

comprimir e arrefecer convenientemente.

Unidades mais utilizadas

1kcal= uantidade de calor necessrio ara a uecer 1 k de ua em1 C.

1BTU(British Thermal Unit) = 0,252 kcal. Quantidade de calor necessriopara aquecer 1 libra de gua em 1 grau Fahrenheit BTU/h "British Temperature Unity per hour" (Unidade Inglesa de

Temperatura). Trata-se de uma unidade de potncia que determina apotncia de refrigerao do equipamento. Quanto mais alto o nmero,maior a potncia, que igual a mais frio ou calor.Converso de unidades:1000 BTU/h = 293 W

1 TR (Tonelada de refrigerao) = 3.024 kcal/h = 12.000 BTU/h.Quantidade de calor necessrio para derreter uma tonelada de gelo em24h.

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C l S l


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Calor Sensvel

Designa-se por calor sensvel o calor adicionado a uma substncia queproduza uma mudana de temperatura sem no entanto alterar o seu estadofsico. Se 1 Kg de gua a 60C adicionarmos calor suficiente para apassarmos para 80C, esta diferena de 20C representa o calor sensvel.O calor indicado pelos termmetros ou o calor a que os sentidos humanos

reagem so exemplos de calor sensvel.Calor Latente

o calor adicionado a uma substncia, de modo a alterar o seu estado fsico,sem a erar no en an o, a sua empera ura.

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Este sistema de refrigerao utilizado em pequenos refrigeradores (portteis)


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Este sistema de refrigerao utilizado em pequenos refrigeradores (portteis),

tendo como principal desvantagem o seu baixo rendimento energtico.

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Refrigerao por compresso


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Refrigerao por compresso

Um sistema de refrigerao por compresso constitudo basicamente, paraalm do lquido frigorgeno, pelos seguintes elementos:

Evaporador

Compressor Condensador

vlvula de expanso ou regulador

Os frigorficos domsticos so refrigeradores por compresso, oscongeladores e as arcas frigorficas funcionam basicamente da mesma

forma, no entanto, como a sua capacidade de congelao bastante maiorutilizam um lquido frigorgeno com menor temperatura de evaporao.

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No evaporador o liquido a baixa presso passa a vapor arrefecendo o


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Noevaporador, o liquido, a baixa presso, passa a vapor, arrefecendo o

meio (pois tira-lhe calor). No condensador, o vapor, a alta presso, passa a lquido, libertando o

calor que tinha recebido no evaporador.

Ocompressortem a funo de provocar uma zona de baixa presso eoutra de alta presso, de forma a serem possveis as mudanas de estadoda substncia frigorgena.

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O compressor 1 bombeia o fludo frigorgeno atravs do sistema e o


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ncleo duma unidade de ar condicionado. Antes de passar pelocompressor, o fludo frigorgeno um gs com baixa presso. Devido aocompressor, o gs ganha presso, aquece e flu em direco aocondensador. Noevaporador, o liquido, a baixa presso, passa a vapor,arrefecendo o meio (pois tira-lhe calor).

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Ao chegar aocondensador 2o gs com alta temperatura e presso liberta o


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calor para o ar do exterior e transforma-se num lquido arrefecido.

O lquido, que mantm uma presso alta, passa por uma vlvula deexpanso 3, que reduz a presso do fludo frigorgeno. Assim, atemperatura desce e fica abaixo da temperatura do espao refrigerado.Daqui resulta um lquido frigorgeno de baixa presso.

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O lquido frigorgeno de baixa presso flu at ao evaporador 4, onde


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absorve o calor do ar do interior da diviso atravs dum processo deevaporao, tornando-se mais uma vez num gs de baixa presso. O gsflu mais uma vez em direco ao compressor e o ciclo recomea.

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SISTEMAS E EQUIPAMENTOS DE CLIMATIZAO


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importante termos a noo que existem vrias solues que podem seraplicadas para climatizar um espao ou um conjunto de espaos.

Alguns factores que influenciam a soluo a adoptar so:

Qualidade do ar a obter;

Potncia de instalao;

Consumo energtico;

Poluio ambiental; Custos de explorao;

Segurana dos trabalhadores e utilizadores

O sistema de ventilao pode ser com insuflamento de ar, ou com exaustode ar conforme figuras.

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Os sistemas de ar condicionado podem ser classificados quanto ao tipo


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de expanso em:

sistemas de expanso ou evaporao directa, quando a serpentina docondicionador recebe directamente do recinto ou atravs de ductos a cargade ar frio ou quente o aquecimento ou arrefecimento feito directamente

no local so obtidos atravs de aparelhos portteis ;

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sistemas de expanso indirecta, quando a serpentina do condicionador

utiliza um meio intermedirio (gua ou salmoura) para retirar a cargatrmica que transmitida pelo ar frio ou quente.Nos sistemas centrais o fluido aquecido ou arrefecido num local exterior

quele que se quer climatizar.Caso o aquecimento ou arrefecimento do fluido que provoca a climatizao

do espao seja feito por troca de calor num permutador com um outrofluido que sofreu um aquecimento ou arrefecimento (equipamento principal)obtemos um sistema com circuito secundrio: onde circula o fluido trmicoque remove/fornece calor ao espao a climatizar.

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Quanto ao tipo condensao em:


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a ar, em circulao natural ou forada; nesse caso a temperatura admitidapara o fluido frigorfico deve ser superior do ar exterior considerado nosclculos;

a gua, que pode ser sem retorno, usando gua corrente, ou comrecirculao, utilizando uma torre de resfriamento. Nesse caso, atemperatura do ar exterior deve ser inferior temperatura da gua decirculao, para que haja transferncia de calor da gua para o ar exterior;

evaporativa, nesse caso tambm a temperatura do ar exterior deve serinferior estabelecida para o fluido frigorfico.

Os sistemas de expanso directa so empregados para instalaespequenas e mdias; e o de expanso indirecta, para grandes instalaes.

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Os sistemas tambm podem ser classificados quanto ao fluido trmico

tili d ( f i t d i ) E t l ifi tili d


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utilizado (refrigerante secundrio). Esta classificao utilizada emsistemas centralizados.

Os sistemas podem ser:

Tudo-ar onde o frio ou calor transportado para o local a climatizar

atravs do ar, previamente arrefecido ou aquecido numa Unidade deTratamento de Ar, UTA.

Tudo-gua o frio ou o calor levado ao local a climatizar,respectivamente por, gua refrigerada ou gua quente.

Ar-gua existem diferentes tipos, devido forma como se encontradividido a remoo da carga trmica atravs da gua e do ar. A soluomais vezes utilizada consiste em remover a carga trmica do interior dolocal atravs do circuito de gua eliminando ou fornecendosimultaneamente a energia trmica ao ar exterior no sentido de se atingir o

equilbrio trmico novamente no interior do local

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Chiller, consistem em mquinas frigorificas destinadas produo de frio,

d d d f id i d t d


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sendo o condensador arrefecido com o apoio de uma torre dearrefecimento. Recentemente tem vindo a ser utilizados aero-dissipadores,isto , permutadores ar-gua, em lugar das torres de refrigerao emvirtude do consumo de gua associado e dos problemas de manutenoque lhes esto associados. Quando a mquina frigorifica permite o

aproveitamento quer do calor libertado no condensador quer do efeitofrigorifico do evaporador recebe a designao de bomba de calor.

complementado por uma caldeira de gua quente uma vez que a

temperatura tpica da gua quente encontra-se entre os 50 e os 60C,temperatura que obrigaria a uma muito elevada presso de condensao,com prejuzo da eficincia do ciclo frigorifico.

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CHILLER


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UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR

As unidades de tratamento de ar geralmente designadas pela abreviatura


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As unidades de tratamento de ar, geralmente designadas pela abreviatura,UTAs, so equipamentos que promovem a filtrao e alterao do estadopsicromtrico de ar.

As UTAs apresentam tamanhos e formatos muito diferentes, podendo fazerparte integrante de um edifcio (ocupando um ou mais compartimentos

devidamente construdos e equipados para o efeito) ou serem constitudaspor unidades montadas em chassis e colocadas em locais apropriadospara o efeito.

a gura segu n e apresen a-se o esquema s mp ca o o s s ema po.

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Na generalidade estas mquinas esto equipadas, tal como representado nafigura, por um conjunto de filtros de partculas, uma bateria dearrefecimento, que consiste numa serpentina por onde circula a gua

gelada fornecida por um chiller uma bateria de aquecimento por onde


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gelada fornecida por um chiller, uma bateria de aquecimento, por ondecircula a gua quente fornecida por uma caldeira, um conjunto dechuveiros e um ventilador.

A bateria de arrefecimento tipicamente provoca desumidificao do ar

circulante, uma vez que a temperatura da gua gelada quase sempreinferior temperatura de orvalho do ar circulante.No entanto, conforme as necessidades do espao a climatizar, pode dar-

descritos, como por exemplo a bateria de aquecimento ou de

arrefecimento, ou mesmo a entrada de ar recirculado ou ar novo.

A figura apresentada procura esquematizar o exemplo mais comum defuncionamento desses sistemas de climatizao. Podero, no entanto,existir outros que operem de maneira diferente a bateria deaquecimento poder ser constituda por uma resistncia elctrica e abateria de arrefecimento poder ter como fluido de transferncia decalor o prprio gs refrigerante (expanso directa).

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O ar tratado ento insuflado para o interior do espao a climatizar, porintermdio de uma rede de condutas contendo grelhas de insuflao e

registos que fazem a distribuio uniforme do caudal elos diversos locais


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registos, que fazem a distribuio uniforme do caudal elos diversos locais.

Relativamente aos casos em que existe recirculao do ar no interior doespao, este aspirado novamente para o interior da UTA atravs de umagrelha contendo registos que abrem ou fecham em funo do caudal arecircular.

A abertura dos registos pode ser automtica, atravs de unidades de clculodo ponto de mistura ideal e de registos motorizados, ou manual, em que a

constante).

A recirculao do ar feita, na generalidade dos casos, para aproveitar ocalor ou o frio contido no interior da sala, evitando-se assim um maiordesperdcio de energia ao expulsar o ar para o exterior.

A rede de condutas deve estar dimensionada de modo a que a perda decarga total em cada troo seja a mesma, de modo a garantir a

uniformidade dos caudais insuflados. As grelhas e registos existentesdevem estar dimensionados e regulados para permitir a passagem doscaudais necessrios correcta ventilao e climatizao dos espaos emcausa.

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CHILLER


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EXEMPLOS


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UNIDADES DE TRATAMENTO DE AR COM RECUPERAO CALOR

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Recuperao de Calor


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Bomba de Calor


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COP - Coeficient of performance

CTC - Calor transferido no condensador

TEC - Trabalho efectuado pelo compressor

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TEC

CTCCOP =


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A gua proveniente da fonte de alimentao (1), passa pela bia e enche oreservatrio inferior da torre. Uma bomba (2) aspira a gua fria doreservatrio e a envia ao condensador do ar condicionado. A gua retira


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gcalor do condensador (3) e fica quente, sendo ento dirigida para a partesuperior da torre, indo cair na bandeja perfurada (4), atravessa as camadasde madeira, que amortecem sua queda, retornando ao reservatrio (6). O

ventilador elctrico (5) prov a subtraco do calor da gua.

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SPLIT


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Esquema de um sistema de termo-acumulao de gelo ou gua gelada

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Sistema a ar de zona simples


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Sistema a ar com reaquecimento terminal

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Sistema a ar de duplo ducto


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Sistema volume de ar varivel vav -

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Sistema a quatro tubos


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Dimensionamento, simplificado, de um Ar Condicionado

Conforme o tipo de ambiente que vamos refrigerar, haver diferentesid d d lh


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capacidades de aparelhos.Para dimensionamento adequado do ar condicionado temos que levar emconta vrios factores:

- Qual o tamanho da sala ou escritrio?- Qual a altura do p direito?

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-- As janelas recebem sol directo? Da manh ou da tarde? Tem cortina nas

janelas? Os vidros ficam sombra?- Quantas pessoas trabalham no recinto?- Os aparelhos elctricos trabalham em regime contnuo; qual a potncia decada um?

Para facilitar a escolha do ar ideal, estabelecemos um roteiro de clculo,denominado: CLCULO DA CARGA TRMICA.


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Exerccios para clculo de carga trmica

Dimensionar a capacidade de um ar condicionado para refrigerar umescritrio com as seguintes caractersticas:


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1 rea do escritrio, 25 m com p direito de 3 m.

O escritrio no de cobertura, fica entre andares.

2 Existem 2 janelas com cortinas recebendo sol da manh, cada janelatem rea de 2 m.

.

4 Existem 2 portas. Cada porta tem rea de 2 m.

5 Mquinas e equipamentos de uso contnuo, com suas respectivaspotncias.

- 2 computadores com 60W cada

- 1 minigeladeira com 70W

- 6 lmpadas de 60W cada- 1 fax com 20W

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Clculo da carga trmica:

1) Recinto (ESCRITRIO)

VOLUME DO AR INTERNO O


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REA X P DIREITO25 m X 3 m = 75 m.TABELA RECINTO: Para 75m entre andares temos1.200 Kcal/h.

2) JANELAS

2 Janelas x 2 m = 4 m.

Tabela Janelas com cortinas, recebendo sol da manh, temos:Janelas= 640 Kcal/h

3) N de Pessoas

com a temperatura corprea de 36C.Como temos 4 pessoas, a TABELA indica:4 pessoas =500 Kcal/h

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4) N de Portas

Temos no escritrio 2 portas com 2 m cada uma

rea das portas

2 x 2 m = 4 m

TABELA 500 K l/h


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TABELA =500 Kcal/h

5) Clculo da potncia dissipada pelos equipamentos elctricos

2 computadores 2 x 60W = 120W

1 minigeladeira 1 x 70W = 70W

mpa as x =

1 FAX 1 x 20W = 20W

TOTAL = 570WTabela aparelho elctricos

Temos:

500W => 450 Kcal

100W => 90 KcalClculo da carga trmica:600W => 540 Kcal

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TOTAL DA CARGA TRMICA

RECINTO 1200

JANELAS 640


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JANELAS 640

PESSOAS 500

PORTAS 500

APARELHOS 540

TOTAL 3.380 Kcal/h

Para facilitar a escolha do ar, transformamos Quilocaloria (Kcal) em BTU.

1 Kcal = 3,92 BTU

3.380 x 3,92 = 13.250 BTUs = 14.000

Escolher no mercado um ar condicionado prximo de 14.000 BTUs.

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avac cenfic pp

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