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Prof. Dr. Racine T A Prado

Ciclo típico de refrigeração

3 Chiller

Quando édada a partida no compressor, a pressão no seu lado superior e a sucção no inferior fazem com que o líquido refrigerante flua do receptor para a válvula de expansão. Esta válvula introduz o refrigerante no evaporador (como gás), onde este troca calor com a água que passa pela serpentina.

O refrigerante sai do evaporador e entra no compressor como um gás frio a baixa pressão e sai como um gás aquecido a alta pressão, passando, em seguida, pelo condensador, onde éresfriado pela água de condensação atése condensar, retornando ao receptor como líquido. A água de condensação ébombeada para a torre de resfriamento.

Funcionamento do chiller

5 Válvula de expansão termostática

6 Evaporador

7 Condensador

Expansão Direta:sistema onde o refrigerante contido numa serpentina, ao se evaporar, resfria diretamente o ar em contato com ela.Tipos mais comuns:

aparelhos de janela;

“self-contained”com condensação a ar; “split-system”;

“self-contained”com condensação a água.

Expansão Indireta: neste sistema, um refrigerante (primário) resfria um fluido intermediário (refrigerante secundário, geralmente a água) que, passando por uma serpentina, retira o calor do ar proveniente dos ambientes, quando em contato com a mesma

Expansão Direta e Indireta compressor, condensador, válvula de expansão termostáticae evaporador, responsáveis pela refrigeração; ventilador parainsuflamentodo ar frio nos ambientes; válvula solenóide; termostato de ambiente; dutos; difusores; válvulas de volume de ar variável (VAV); dampers.

Sistema de Expansão Direta -componentes

O sistema de distribuição de ar éconstituído pela combinação dos componentes: ventiladores, dutos,dampers, medidores de vazão, sensores de pressão estática e de temperatura, unidades terminais de ar e difusores.

Sistema de Expansão Direta

Componentes fan coil; chiller; torre de resfriamento.

Sistema ar condicionado típico em um edifício de pequeno porte

Sistema de Expansão Indireta

O sistema de água gelada éconstituído por subsistemas de refrigeração (chillers), de distribuição e meios de dissipação de calor coletado pelo sistema. Os chillersresfriam a água, a qual, bombeada, caminha através de tubulações atéàs serpentinas localizadas nas unidades terminais (fan coils). Neste ponto, háuma elevação em sua temperatura, pela troca de calor com o ar de retorno em contato com a serpentina. A água volta aos chillerspara ser novamente resfriada, através da troca de calor com o refrigerante.

Sistema de Expansão Indireta

Sistema de Expansão Indireta

A distribuição de água gelada no edifício se dá através do bombeamento da água proveniente do chilleratéàs serpentinas dos fan coils ou unidades terminais. Esta água gelada percorre as tubulações do circuito a uma temperatura de 4 a 13o C.

14 Sistemas de água

Sistemas de água de arrefecimento e de água gelada

A torre de resfriamentodissipa o calor retirado do edifício pelo sistema de água de arrefecimento, resfriando a água de condensação por processo evaporativo.

A torre resfria a água fazendo-a entrar em contato com o ar, resultando em sua evaporação parcial.

Torre de resfriamento

A unidade terminal de ar (“fan coil”)consiste basicamente dedampers, filtros, ventilador(es), serpentina e dispositivos controladores (válvulas e atuadores dedampers). Ela écontrolada para que a quantidade de ar condicionado a ser fornecido ao ambiente seja regulada de acordo com a sua necessidade.

Fan Coil

18 Fan Coil

O sistema de resfriamento do ar (fan coil) é dimensionado, quanto àsua capacidade, de acordo com a vazão de ar necessária àretirada de cargas térmicas de ambientes de áreas definidas. O ar é introduzido no ambiente a uma temperatura predeterminada de tal forma a ser mantida constante a diferença de temperatura (∆T) entre o ar do ambiente e o ar insuflado.

O sistema básico descrito pode ainda ser acrescido de outros subsistemas, de acordo com a necessidade, como, por exemplo,umidificaçãoe/ou desumidificaçãodo ar, controleentálpico, ventilação e filtragem do ar.

Fan Coil

Damperéum dispositivo utilizado para controle de vazão de ar (impede ou permite a passagem de uma determinada quantidade de ar). Hávários tipos de dampers.

Damperde lâmina única

21 Damper de controle de fumaça

2 Damper de múltiplas lâminas

23 Filtros

Filtros

Moldura metálica com placas de poliuretano, fibra natural, mantas de fios metálicos ou fibras sintéticas. Dividem-se ainda em secos e de impacto adesivo (impregnados com óleo).

Filtro de ar contínuo (de rolo)

Manta de lã de vidro, de papel especial ou de material têxtil não trançado. O material particulado aumenta a perda de carga, mas a renovação do filtro é automática.

Filtro de carvão ativado

Adsorção de gases com odor e nocivos, como o SO2. Consiste de duas placas perfuradas e paralelas entre as quais vai o carvão ativado em forma granular. Exige um pré-filtro para eliminar a poeira.

Precipitador eletrostático

As partículas de poeira são carregadas eletricamente em uma zona de ionização (campo eletrostático) e posteriormente atraídas pelos eletrodos (polaridade oposta) na zona de precipitação, onde se acumulam. Retém partículas de diâmetro inferior a 0, 5 µm.

Filtros

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