Especificação dos equipamentos

São inúmeras as possibilidades de fabricantes e variações de ventiladores axiais e exaustores optados como solução para o sistema de ventilação no pavilhão de montagem de geradores. O interessante nesta etapa é atender a vazão de ar necessário para atingir o número de trocas de calor citado na seção anterior, que equivale a aproximadamente 100000 m³/hora.

No Quadro 16 a seguir, os modelos de ventiladores axiais disponíveis da fabricante venticenter.

Quadro 16: Modelos de ventiladores axiais da empresa Ventcenter

Fonte:www.ventcenter.com.br, acesso em 05/01/2013

Além de atingir o número de trocas de ar calculado, tem-se o objetivo de conseguir um bom deslocamento de ar no ambiente, gerando uma velocidade que melhore as condições de conforto térmico no ambiente, conforme visto na seção 2.3.2. Deste modo, acredita-se que instalar os maiores ventiladores não seja a melhor solução para o sistema de ventilação. Uma maior quantidade de insufladores axiais seria a melhor opção para atender os pontos do pavilhão onde se faz necessária esta circulação de ar, desde que o consumo de energia não torne-se alto.

Numa analise preliminar, o melhor relação consumo/vazão é dada pelo modelo VC600M4. Assim consideraremos este equipamento para insuflar ar no ambiente.

Sendo objetivada uma vazão de 100000 m³/hora, serão necessários 12 ventiladores axiais do modelo citado, o que ocasionará um consumo de 1,92 hp.

Quadro 17: Modelos de exaustores eólicos fabricados pela empresa FortVent ESPECIFICAÇÕES MODELOS 20" 24" 30" Diâmetro mm 508 609 762 Diâmetro eixo mm 12 12 12 N° de Aletas 39 45 55 Peso (Kg) 10 12 16 Vazão (m³/h) 3500 4000 6000

Fonte:www.afortvent.com.br, acesso em 05/01/2013

As especificações dos modelos do Quadro 17, seguem conforme abaixo:

a) Especificação: Modelo 20

• Exaustor Eólico – modelo 20” com 515 mm (51,5 cm) de diâmetro, vazão de 3500m³ de ar/hora com globo giratório com diâmetro de 760 mm composto de disco em chapa galvanizada 0,50 mm, 39 aletas em alumínio naval (liga 5182 dureza H48), eixo central em aço trefilado SAE 1020 12mm galvanizado, parte principal do sistema de giro em perfis de alumínio 1” x 1/8 (liga 6060 T5) e cruzeta tubo quadrado em alumínio 1”, 2 rolamentos 6201zz blindados e clausurados, base de fixação, duto e rufos em chapa galvanizada 0,50 mm com altura 550 mm;

b) Especificação: Modelo 24

• Exaustor Eólico – modelo 24” c/ 610 mm (61 cm) de diâmetro, vazão de 4000m³ de ar/hora com globo giratório com diâmetro de 900 mm composto de disco em chapa galvanizada 0,50 mm, 45 aletas em alumínio naval (liga 5182 dureza H48), eixo central em aço trefilado SAE 1020 12mm galvanizado, parte principal do sistema de giro em perfis de alumínio 1” x 1/8 (liga 6060 T5) e cruzeta tubo quadrado em alumínio 1”, 2 rolamentos 6201zz blindados e clausurados, base de fixação, duto e rufos em chapa galvanizada 0,50 mm, Altura 640 mm;

c) Especificação Modelo 30

• Exaustor Eólico – modelo 30” c/ 762 mm (76,2 cm) de diâmetro, vazão de 6000m³ de ar/hora, globo giratório com diâmetro de 1060 mm composto de disco em chapa galvanizada 0,50 mm, 55 aletas em alumínio naval (liga 5182 dureza H48), eixo central em

aço trefilado SAE 1020 12mm galvanizado, parte principal do sistema de giro em perfis de alumínio 1 1/2 x 1/8 (liga 6060 T5) e tubo quadrado em alumínio 1”, 2 rolamentos 6201zz blindados e clausurados, base de fixação, duto e rufos em chapa galvanizada 0,50 mm, altura 650 mm.

O funcionamento de um exaustor eólico é influenciado diretamente pela ação dos ventos em seu rotor, conforme já citado na seção 3.4.1.

Segundo o atlas eólico, a velocidade média do vento na região Noroeste do Estado do Rio Grande Do Sul é de 6m/s ou 20 Km/h, conforme pode ser visualizado pela Figura 25. Como o pavilhão para montagem de geradores está localizado em campo aberto, sem obstáculos para ação do vento, não é necessário realizar correções nesta velocidade de vento indicado pelo atlas. A localização deste pavilhão pode ser melhor visualiza na imagem aérea da Figura 26.

Figura 25: Velocidade média anual do vento

Figura 26: Imagem aérea da empresa Hidroenergia Engenharia e Automação Ltda

Assim, torna-se possível utilizar as curvas características da Figura 25, para encontrar o rendimento aproximado do exaustor eólico, e consequentemente determinar o número de equipamentos necessários para atender as trocas de ar objetivadas. Consideraremos os equipamentos de 24”, também da empresa Ventcenter, onde, com uma velocidade do vento de 20 km/h, a extração de ar está seria de aproximadamente 4000 m³/hora.

Como a necessidade no pavilhão é de aproximadamente 100000 m²/hora, teremos a necessidade de instalar 25 exaustores eólicos.

3.4.5 Posicionamento e instalação dos equipamentos

É importante considerar alguns critérios para tomada de ar a ser insuflado no ambiente, a fim de não comprometer o processo de ventilação a ser instalado:

1) O local de admissão de ar para o ventilador deve ser livre. Quando for necessária uma tomada de ar afastada, deve ser instalado um duto até o ventilador;

2) A tomada de ar exterior deve ser protegida por meio de telas para evitar a entrada de animais e corpos estranhos e ter platibandas para evitar água de chuva;

3) Pode ser necessário a instalação de filtros escolhidos em função das condições estabelecidas para o recinto.

Outro detalhe importante é a distribuição dos ventiladores para insuflação a fim de que estes não criem as chamadas zonas mortas. Considerando a instalação do exaustores eólicos no teto do ambiente, o ideal é a situação indicada na Figura 27.

Figura 27: Padrão de fluxo circulatório da lateral por baixo, com saída por cima

Fonte: Macintyre, 1990

Em uma avaliação do leiaute do pavilhão, conforme Figura 15, também é necessário considerar alguns outros pontos importantes, como:

• Em parte da parede localizada ao sul, não é interessante instalar ventiladores, visto que fica instalada uma linha de estampo, consequentemente, os equipamentos pesados desta linha poderão obstruir o fluxo de ar insuflado e/ou transferir calor para estes ar proveniente do exterior do recinto;

• Nas regiões das pareces localizadas ao norte e Sul, onde estão localizadas os pontos de acabamento é providencial a insuflação de ar visando eliminar alguns resíduos provenientes do acabamento de peças e componentes de geradores.

• Nos períodos de maior intensidade da radiação solar, à tarde, as paredes ao sul e ao leste formam uma proteção sobre ao ar exterior (sombra) o que faz com que este ar fique com uma temperatura teoricamente menor do que nos outros pontos ao redor do pavilhão de montagem de geradores.

• Como o formato de telhado do pavilhão de montagem de geradores tem um formato meia agua, na região mais baixa deste telhado será necessário instalar dutos (ver Figura 26) para os exaustores eólicos a fim de que estes não tenham seu funcionamento comprometido visto os obstáculos ao vento incidente no pavilhão;

Figura 28: Instalação de exaustores eólicos com dutos para elevação do rotor

• Nas telhas metálicas, deve-se observar o afastamento das estruturas do telhado (terças ou longarinas). É necessário evitar o embarrigamento (flexão) das telhas caso necessário terá que ser feito um reforço de telhado na estrutura do telhado.

Com as observações prévias citadas acima, propõe-se o posicionamento dos equipamentos conforme esboço isométrico da Figura 29.

Figura 29: Vista isométrica do pavilhão com os equipamentos instalados

Os ventiladores axiais utilizados para insuflar ar no ambiente foram previstos para serem instalados a 1,1 metros do nível do piso. Tem-se que esta é uma posição adequada visando deslocar o ar no ambiente, promovendo uma provável melhora no conforto térmico

em dias quentes. Os outros pontos de instalação dos equipamentos para insulflar o ar no ambiente, podem ser visualizados na Figura 30.

Figura 30: Posicionamento dos ventiladores axiais no pavilhão

Os exaustores eólicos foram previstos na parte mais alta do telhado, visto que o formato deste propicia o acúmulo não uniforme do ar quente. Como a quantidade necessária de exaustores, foi necessário dividir a instalação em duas fileiras, conforme vista superior parcial da Figura 31.

Na Figura 32, uma imagem em corte da instalação dos exaustores no telhado do pavilhão para montagem de geradores. Conforme já comentado, opta-se por esta situação pois há uma tendência, pelo efeito chaminé, do ar quente acumular-se na parte mais alta.

Figura 32: Posicionamento transversal dos exaustores eólicos

Com relação à implantação do sistema de ventilação com insuflamento do ar externo, assim como na maioria dos pavilhões em zona industrial, deve-se objetivar a melhoria das condições das áreas externas, geralmente desconsideradas. Para isto, pode-se revestir o maior percentual possível da área externa com vegetação, através do plantio de gramíneas e árvores de pequeno e médio porte. Este fato reduz significativamente a absorção da radiação solar, aumenta o efeito da evapo-transpiração, reduzindo a temperatura e melhorando as características do ar exterior, o qual vai ser trocado com o pavilhão nas renovações do ar interno. A adoção de soluções no entorno dos pavilhões, que reduzam a absorção da radiação solar no solo, aumentam a inércia térmica dos arredores, resultando em um ar externo com melhores qualidades térmicas.

Importante ressaltar que os ventiladores a serem instalados devem estar acompanhados de grades para evitar a insuflação de corpos estranhos para dentro do ambiente ou mesmo a entrada voluntária, de animais por exemplo.