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INTRODUÇÃO À PSICROMETRIA Sistemas de Refrigeração e Condicionamento de Ar (SRAC B) Prof. Jesue.

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1 INTRODUÇÃO À PSICROMETRIA Sistemas de Refrigeração e Condicionamento de Ar (SRAC B) Prof. Jesue

2 Exemplos Segundo a ASHRAE, Ar condicionado é o processo de tratamento do ar de modo a controlar simultaneamente a temperatura, a umidade, a pureza e a distribuição para atender às necessidades do recinto condicionado.

3 Carta psicrométrica

4 Propriedades psicrométricas Temperatura de Bulbo seco Temperatura de Bulbo Úmido Umidade relativa Umidade absoluta Entalpia específica Volume específico

5 Lei de Dalton – pressões parciais

6 Temperatura de Orvalho A temperatura de orvalho é muito importante para previsão da possibilidade de condensação da umidade do ar sobre um duto de ar condicionado por exemplo.

7 Processos psicrométricos Aquecimento Umidificação Resfriamento e Desumidificação Mistura de dois fluxos de ar Insuflamento no ambiente

8 Exemplo sobre Temperatura Orvalho Um jato de ar a uma temperatura de 15 C passa dentro de um duto não isolado através de um ambiente a TBS de 32 C e TBU de 23 C. Haverá condensação em sua face externa? Na carta psicrométrica, marcar o ponto referente à temperatura do ar externo e traçando uma linha horizontal da direita para a esquerda, verificar o ponto em que há cruzamento com a linha de saturação. Neste ponto, situa-se a temperatura de orvalho do ar externo, ou seja, se a temperatura do mesmo é resfriada abaixo deste valor, haverá condensação de parte da sua umidade dissolvida. Neste exemplo a temperatura de orvalho é de 19,2 C e a temperatura da face externa do duto é praticamente de 15 C, o que faz com que a condensação da umidade seja inevitável. A solução deste problema geralmente é conseguida através do isolamento do duto

9 Processos psicrométricos

10 Resfriamento e desumidificação

11 Aquecimento No aquecimento a umidade relativa do ar permanece inalterada, ou seja, w1 = w2.

12 Mistura de dois fluxos de ar Na mistura de dois fluxos de ar, a condição final (3) é encontrada sobre uma reta que liga a condição 1 e a condição 2 na carta. Um balanço de energia fornece: M3.H3=M1.H1+M2.H2

13 Insuflamento de dois fluxos de ar No insuflamento no ambiente (4 para 2) o ar é aquecido e umedecido. O FCS é importante neste processo.

14 Processo completo de climatização Observe a ilustração a seguir – Nela vemos que o ar externo é misturado com o ar de retorno. O ar de mistura passa pela SRD e é insuflado no ambiente, passando para a condição de retorno.

15 Exemplo Dada a instalação a seguir, sabe-se que um fluxo de massa de ar externo (1) =0,7kg/s é misturado com outro fluxo de ar de retorno =4,5kg/s. As condições do ar externo (E) ou ponto 1 são: TBS=32 C e umidade relativa ( )=60%. Já o ar de retorno (2) apresenta as seguintes condições (iguais ao ar de exaustão, 2): TBS=25 C e =50%. Sabendo ainda que a carga térmica sensível ambiente =12kW e a carga térmica latente =2kW. Calcule qual a temperatura do ar de insuflamento; a capacidade da serpentina de resfriamento e desumidificação; a quantidade de água retirada pela serpentina de resfriamento e desumidificação

16 Exemplo O primeiro passo é marcar os pontos conhecidos na carta psicrométrica e encontrar as propriedades – h1 = 79kJ/kgar e h2 = 50,5 kJ/kgar Depois devemos realizar um balanço de massa e energia na mistura onde determinamos o fluxo de massa de entrada na serpentina de resfriamento e a entalpia do ponto 3 através da lei da linha reta, que diz que o ponto 3 está localizado sobre uma reta entre 1 e 2. A entalpia do ponto 4 é calculada através de um balanço de energia no ambPara encontrar a temperatura de insuflamento (4) deve-se calcular o Fator de calor sensível = 12/14=0,85 (definido como a carga térmica sensível sobre a carga térmica total) e traçar uma reta a partir do ponto 2 na carta psicrométrica. A inclinação da reta é definida pelo valor 0,85 encontrado no semicírculo interno localizado no canto superior esquerdo da carta. Desta forma, no cruzamento da linha do FCS e linha de entalpia 47,8kJ/kg encontramos o ponto 4 que tem TBS4=22,8 C. A capacidade da serpentina de resfriamento e desumidificação é calculada por um balanço de energia na serpentina da forma: (Lembre-se que a energia se conserva, logo, a energia que entra com o fluxo de ar é igual a energia retirada pela serpentina mais a energia que sai com o fluxo de ar.


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