REFRIG. E AR COND. ALUNOS

(1)

Marca Instituição

Ensino

Prof.: M.Sc. Antonio Fernando Mota

REFRIGERAÇÃO E

AR CONDICIONADO

(2)

Calor

 medida da quantidade de energia que se

transfere de um corpo a outro unicamente devido a

diferença de temperatura entre ambos

.

• _{Conceitos iniciais:}

Temperatura  mede o grau de

agitação das partículas que o

constituem.

Quando calor entra em um corpo ele

aquece, e quando sai do corpo ele esfria.

Para medir este aquecimento e

esfriamento criou-se um a grandeza

adicional denominada Temperatura

(3)

(4)

Energia consumida na refrigeração de salas envidraçadas:

• _{O vidro comum é transparente a luz, mas opaco as radiações}

infravermelhas (caloríficas).

• _{Não é o calor que se propaga pelo espaço, ele aparece quando a}

energia radiante é absorvida.

• _{EFEITO ESTUFA}

ONDAS DE RADIO < INFRAVEMELHO < LUZ VISÍVEL < ULTRAVIOLETA < RAIOS X ESPECTRO : Baixa freqüência – Alta Freqüência (menor comprimento de onda)

Luz visível  vidro  infravermelho

(5)

Ec

onomia de energia na refrigeração de salas

envidraçadas:

• _Solução:

• _{Película de poliéster, que colocada no lado interno}

das vidraças elimina a radiação ultravioleta em mais

de 99%.

Absorvida

a

Transmitida

t

(6)

REFRIGERAÇÃO

• _{Refrigeração}

_{é qualquer processo de remoção ou}

transferência de calor.

• _{É importante termos em mente que a}

_{refrigeração}

é um estudo muito mais do

calor

do que o

frio

.

Faixa de conforto térmico:

23°C <

Temperatura

< 25°C

40% <

Umidade Relativa

< 60%

Insolação

Condução Radiação Convecção Metabolismo

(7)

CICLO DE REFRIGERAÇÃO POR COMPRESSÃO DE VAPOR

Calor latente de vaporização

Calor latente de condensação

(8)

Ciclo básico de refrigeração

Compressor

Evaporador Condensador

(9)

VÁLVULAS DE EXPANÇÃO TERMOSTÁTICA

(10)

Condensador Evaporador

P

or que a serpentina do condensador tem maior área de troca de

calor do que o evaporador?

Compressor

Evaporador Condensador

Dispositivo de expansão

Eq. da Primeira Lei da Termodinamica

(11)

Dispositivo

de

Expansão

E

vaporador

Condensador

Compressor

Q

_C

Q

_O

W

_C

Sistema de Refrigeração por

Compressão de Vapor

(12)

Ciclos de Refrigeração por Compressão de Vapor

Alta Pressão

Baixa Pressão

V

ap

o

r

L

íq

u

id

o

(13)

TIPOS DE APARELHOS DE

AR CONDICIONADO

(14)

(15)

Porta Ar Externo Dispositivo de Expansão Evaporador Condensador Compressor

(16)

(17)

(18)

CLIMATIZADOR AUTOMOTIVO

(segurança ativa – evita o acidente)

• _{O condicionamento de ar tem a função de:} • _{Retirar o calor do habitáculo e transferi-lo}

para o ambiente externo.

• _{Remover calor do ar dos dutos e aletas}

da unidade de evaporação.

• _{Quando o líquido se evapora passando}

ao estado gasoso, absorve calor.

• _{Quando condensa, passando ao estado}

líquido libera calor.

EVAPORADOR

(19)

(20)

Ar Externo Ventilador Dispositivo de Expansão Evaporador Condensador Compressor

W

_C

(21)

FLUIDOS REFRIGERANTES

• Fluido refrigerante

é a

substância que absorve calor

do ambiente a ser refrigerado.

• Freon é o nome do fabricante.

(22)

Refrigerantes

Fórmula e nome – classificação –

P.D.O.

• CCl

₂

F

₂

– Diclorodifluormetano

R-12

1,00

(CFC) Cloro, Flúor e Carbono. Temp. ebulição = -29,8°C.

• CHCIF

₂

– Monoclorodifluormetano

R-22

0,05

(HCFC) Hidrogênio, Cloro, Flúor e Carbono. Temp. de ebulição = -40,8°C

• C

₂

H

₂

F4 – Dihidrotetrafluormetano

R-134a

0,00

(HFC) Hidrogênio, Flúor e Carbono

• NH

₃

– Amônia

R-717

0,00

• _{Fluido de maior efeito refrigerante, mas é toxico e inflamável sob certas} condições. Reage com metais não ferrosos como o cobre e o latão.

• _{Temp. de ebulição ( a 1 atm.) = - 33,3°C.}

P.D.O. = Potencial de Destruição da Camada de Ozônio (O3) na estratosfera

(12 km a 80 km de altitude). O Ozônio protege a Terra contra radiações Ultravioletas.

(23)

PSICROMETRO:

Temperatura de Bulbo Úmido (TBU) Temperatura de Bulbo Seco (TBS)

(24)

PSICROMETRIA = ESTUDO DO AR ÚMIDO

TPO

 TBU  TBS

Na saturação (UR = 100%): TPO = TBU = TBS

TBS TBU

TPO _U

ABS

(25)

Condição universal de conforto térmico:

Temperatura de 23°C a 25°C

e Umidade Relativa de 40% a 60%

A A Carta Psicrométrica

(26)

UMIDIFICAÇÃO E DESUMIDIFICAÇÃO

Adição de calor latente:

umidificação

Remoção de calor latente:

desumificação

(27)

Remoção de calor sensível:

Resfriamento do ar

Adição de calor sensível:

Aquecimento do ar

(28)

RESFRIAMENTO COM DESUMIDIFICAÇÃO

R em o çã o d e ca lo r la te n te

(29)

(30)

Sistema de Expansão Indireta

SISTEMA DE EXPANSÃO

INDIRETA,

com 1 ou mais FAN-COILS (5).

CHILLER COM COMPRESSORES

ALTERNATIVOS

(31)

Porta Dispositivo de Expansão Evaporador Condensador Compressor

W

_C Bomba SISTEMA DE EXPANSÃO INDIRETA SISTEMA DE EXPANSÃO INDIRETA

(32)

Compressores

(33)

(34)

(35)

(36)

CARGA TÉRMICA

Área

/

k =

toneladas de refrigeração

“k”

varia de 13 a 15

1 tonelada de refrigeração (TR)

= 12.000 Btu

(Bristist thermal unit)

TR

 É a energia necessária para liquefazer

1 tonelada de gelo em 24 horas.

1,0

TR

= 3,53 kW = 3024 kcal/h

(37)

TERMOACUMULAÇÃO

AR-CONDICIONADO CENTRAL COM

TERMOACUMULAÇÃO E AUTOMAÇÃO

COMPUTADORIZADA

(38)

(39)

Fórum Ministro Arthur Marinho

P

rojeto do Engenheiro Francisco Dantas da Interplan

No prédio da Justiça Federal, foi adotado a utilização de vidros refletivos.

equipamentos de refrigeração: Chillers-Trane (resfriadores de líquido),

Compressores de parafuso e 16 tanques de acumulação de gelo.

Das 21h às 7 h, os Chillers trabalham resfriando uma solução de água

e etileno glicol, numa temperatura de

-4,5°C.

Depois essa solução é

bombeada Através de uma rede de tubulação hidráulica até os 16

tanques cilíndricos, onde há troca de calor com a água existente no local,

transformando-a em gelo.

(40)

Sistema de Cogeração com ciclo de Absorção

Fonte térmica com apenas  200°C Fonte térmica com apenas  200°C Calor Calor na câmara fria

(41)

Geladeira solar

1) Coletor – formato côncavo – aquece o fluido térmico até 250ºC 2) Gerador de vapor (reservatório térmico)

3) Mistura água e amônia

4) Vapor de amônia a alta pressão

5) Condensador – o vapor perde calor nas eletas e se liquefaz

6) Câmara fria (evaporador) – Como a amônia tem grande afinidade química com a água (que está na parte mais baixa do protótipo), esta faz com que ela se evapore e siga a seu encontro.

7) Para vaporiza-se e manter-se em estado gasoso, o refrigerante retira calor do ambiente

8) Absorvedor – quando o vapor de amônia a baixa pressão se encontra com a solução fraca de amônia, se transforma em líquido

(42)

BRISE SOLEIL

• _{São lâminas extrudidas numa só peça em}

alumínio com uma basta gama de

secções ocas, reduzindo

substancialmente o seu peso próprio, e

que podem ser fabricadas até uma secção

de 720mm.

• _{As lâminas de proteção solar apresentam}

um excelente comportamento à

intempérie e resistência à agressividade

atmosférica, tem boa condutibilidade

térmica e excepcionais propriedades de

reflexão

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(45)

Melhoria de conforto térmico em uma fábrica de produtos de higiene pessoal- Unilever Suape – Monografia de Rafael Henrique Tavares Bezerra Mendes Dez. 2008

(46)

Combate ao desperdício de energia na refrigeração

Soluções simples:

Copo biodegradável - e comestível! | Foto: Marcos Santos / USP Imagens

(47)

Resfriamento evaporativo

Um litro de água consume cerca de 580 kcal

para evaporar a temperatura ambiente.

(48)

(49)

(50)

(51)

QUAL É O MELHOR SISTEMA

DE REFRIGERAÇÃO?

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