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Dimensionamento de ar condicionado termodinamica...

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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO – IFES COORDENADORIA DO CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA

ANDRÉ LUCAS DE JESUS NUNES EDUARDO AQUILES NEGRINI LEANDRO CARRARA IMBERTI PEDRO EUGÊNIO SIRTULI BLANK

DIMENSIONAMENTO DE AR CONDICIONADO – TAVERNA

ARACRUZ 2018

1 RESUMO Neste trabalho foi feito os cálculos necessários para a instalação de ar condicionado em uma taverna. Para os valores estimados de carga térmica, partimos de uma tabela do livro “Instalações de Ar Condicionado” do autor Hélio Creder. 2 DIMENSÕES DA TAVERNA A taverna possui largura de 15 metros e profundidade de 30 metros. A área total é 450m².

3 PADRÃO DE INSTALAÇÃO Utilizaremos o padrão de instalação médio. 4 CONSUMO DE ENERGIA O consumo de energia da taverna, segundo a tabela 3.17 “Estimativa de carga térmica de verão”, do livro “Instalações de ar condicionado” de Hélio Creder, é de 861,14 BTU/h.m². Tendo em vista que a taverna possui 450m², o consumo total desta taverna será de 387513 BTU/h. 5 FLUIDO REFRIGERANTE O fluido refrigerante mais utilizado em ambientes urbanos é o R22. Utilizaremos este fluido em nossa taverna. 6 TEMPERATURAS DE TRABALHO A temperatura externa que iremos adotar para o dimensionamento da taverna será de 35ºC. A temperatura que iremos adotar para o ambiente interno da taverna será de 16ºC. Com esses valores, é possível obter as temperaturas de condensação e de evaporação, basta que utilizemos uma margem de 15°C. Temperatura de Condensação: 35°C + 15°C = 50°C Temperatura de Evaporação: 16ºC – 15°C = 1°C

7 CICLO DE REFRIGERAÇÃO

8 DADOS ● ● ● ● ●

Entalpias: (h4 = 43 = 253kJ/kg), (h1 = 432kJ/kg), (h2 = 448kJ/kg). Vazão de fluido: 0,634Kg/s Wcompressor: 10,144kW Calor no condensador: 126,63kW Cop:11,2

9 DIMENSIONAMENTO DO EVAPORADOR Para dimensionar o evaporador, temos que levar em consideração a diferença de temperatura DT, que equivale a 15 (vide item 6). Como nos catálogos da marca Heatcraft a DT é 6, devemos utilizar um fator de correção, que é: ● 𝐶𝑎𝑝. 𝐸𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎çã𝑜 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑟𝑒𝑞. 𝑥 (𝐷𝑇𝑐𝑎𝑡á𝑙𝑜𝑔𝑜/𝐷𝑇 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑗𝑎𝑑𝑜) ● 𝐶𝑎𝑝. 𝐸𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎çã𝑜 = 97717 𝑥 (6/15) = 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥. 40000𝑘𝑐𝑎𝑙/ℎ

Considerando as dimensões da área, temos que a flecha de ar deve ser próxima de 30 metros. Sendo assim, o modelo selecionado é o evaporador HPA1750, da Heatcraft: ● Tevap = 0°C ● Q = 47460 ● Vazão = 32789m3/h 10 DIMENSIONAMENTO DO CONDENSADOR REMOTO Para selecionar o condensador, devemos corrigir o fator DT assim como no item anterior: ● 𝐶𝑎𝑝. 𝑐𝑜𝑛𝑑. = 𝑄𝑟𝑒𝑗𝑒𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑥 (𝐷𝑇𝑐𝑎𝑡á𝑙𝑜𝑔𝑜/𝐷𝑇𝑑𝑒𝑠𝑒𝑗𝑎𝑑𝑜) ● 𝐶𝑎𝑝. 𝑐𝑜𝑛𝑑. = 106302, 66 𝑥 (10/15) = 70868, 44𝑘𝑐𝑎𝑙/ℎ Considerando tais características, o modelo selecionado é o condensador ACP075, da Heatcraft.

11 DIMENSIONAMENTO DO COMPRESSOR REMOTO Para selecionar o compressor, devemos levar em consideração as seguintes informações: ● ● ● ●

Fluido: R22 Tcond = 0°C Tevap = 50°C Wcomp = 10KW

Utilizando o software da Bitzer, temos os seguintes modelos de compressores disponíveis: ● 2EES-3-40S ● 2DES-3-40S

12 DIMENSIONAMENTO DA VÁLVULA DE EXPANSÃO Para dimensionar a válvula de expansão, devemos levar em consideração as seguintes características: ● Fluido: R22 ● Capacidade nominal (TR): 32,3TR ● Carga termostática: VCP100 ou VGA. Considerando tais características, temos que, no catálogo da Parker, o tipo de válvula será o tipo M, com capacidade real de : ● 𝐶𝑎𝑝. 𝑉𝐸𝑇 = 32, 9 𝑥 0, 89 𝑥 1, 5 = 44𝑇𝑅 ● 1,32 = fator de correção do líquido (R22 a 50°C) ● 1,5 = fator de queda de pressão (225psi, 0°C) Logo, o modelo selecionado será: ● ● ● ● ●

Parker MVE-34 (Capacidade nominal) VC, VCP100 ou VGA Conexão de entrada: 7/8 Conexão de saída 1-⅛ Comprimento do tubo capilar = 5’ (152cm)...