CONTROLE DE TEMPERATURA EM SISTEMAS DE EXPANSÃO INDIRETA
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CONTROLE DE TEMPERATURA EM SISTEMAS DE EXPANSÃO INDIRETA O controle de temperatura de um recinto pode ser realizado mantendo a vazão de ar de insuflamento constante ou com a vazão de ar de insuflamento variável. Sabe-se da psicrometria que a carga térmica sensível de um recinto (C SR ) pode ser expressa como função da vazão volumétrica do ar de insuflamento (V), da temperatura do recinto (t R ) e da temperatura de insuflamento (t I ) pela expressão: C SR = K x V x (t R – t I ) (1) onde K é uma constante que envolve a massa específica do ar e transformação de unidades. a) Controle de temperatura com vazão de ar de insuflamento constante. Admitamos que a carga térmica do recinto sofra um decréscimo de 50%. Conclui-se, portanto da relação (1) que (t R – t I ) deve decrescer de 50% tendo em vista que V é constante. Como a temperatura do recinto t R é mantida constante por ação do termostato conclui-se que a temperatura de insuflamento t I tem que aumentar. Neste caso a válvula de controle do fan-coil modula diminuindo a vazão de água que passa pela serpentina do fan-coil. Como a temperatura de saída da água do fan-coil aumenta, sua capacidade de desumidificação diminui o que acarreta um aumento na umidade relativa do recinto em condição de carga parcial. O exemplo abaixo mostra como o decréscimo da vazão provoca um aumento na temperatura da água. Exemplo 1: O calor sensível de um recinto mantido a 24 o C vale 4000 W. Sabendo que a temperatura de insuflamento vale 13 o C calcular a vazão do ar insuflada e a temperatura de insuflamento quando a carga sensível sofrer uma redução de 50%. Solução Vazão de ar de insuflamento 4000 = 0.335 x V x ( 24 – 13 ) V = 1085 m 3 / h Variação de temperatura em carga parcial 2000 = 0.335 x 1085 x ( 24 – t I ) (24 – t I ) = 5.5 o C Temperatura de insuflamento 24 – t I = 5.5 t I = 18.5 o C b) Controle de temperatura com vazão de ar de insuflamento variável. Admitamos que a carga térmica do recinto sofra um decréscimo de 50%. Neste caso, pela relação 1 a vazão de ar deve decrescer 50%. Neste caso, a variação de temperatura permanece constante.
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CONTROLE DE TEMPERATURA EM SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO UTILIZANDO REFRIGERANTES COM FLUIDO TROCADOR DE CALOR>
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CONTROLE DE TEMPERATURA EM SISTEMAS DE EXPANSO INDIRETA
O controle de temperatura de um recinto pode ser realizado mantendo a vazo de ar de insuflamento constante ou com a vazo de ar de insuflamento varivel. Sabe-se da psicrometria que a carga trmica sensvel de um recinto (CSR) pode ser expressa como funo da vazo volumtrica do ar de insuflamento (V), da temperatura do recinto (tR) e da temperatura de insuflamento (tI) pela expresso:
CSR = K x V x (tR tI) (1)
onde K uma constante que envolve a massa especfica do ar e transformao de unidades.
a) Controle de temperatura com vazo de ar de insuflamento constante.
Admitamos que a carga trmica do recinto sofra um decrscimo de 50%. Conclui-se, portanto da relao (1) que (tR tI) deve decrescer de 50% tendo em vista que V constante. Como a temperatura do recinto tR mantida constante por ao do termostato conclui-se que a temperatura de insuflamento tI tem que aumentar. Neste caso a vlvula de controle do fan-coil modula diminuindo a vazo de gua que passa pela serpentina do fan-coil. Como a temperatura de sada da gua do fan-coil aumenta, sua capacidade de desumidificao diminui o que acarreta um aumento na umidade relativa do recinto em condio de carga parcial. O exemplo abaixo mostra como o decrscimo da vazo provoca um aumento na temperatura da gua. Exemplo 1: O calor sensvel de um recinto mantido a 24oC vale 4000 W. Sabendo que a temperatura de insuflamento vale 13oC calcular a vazo do ar insuflada e a temperatura de insuflamento quando a carga sensvel sofrer uma reduo de 50%.
Soluo
Vazo de ar de insuflamento
4000 = 0.335 x V x ( 24 13 ) V = 1085 m3/ h
Variao de temperatura em carga parcial
2000 = 0.335 x 1085 x ( 24 tI ) (24 tI ) = 5.5oC
Temperatura de insuflamento
24 tI = 5.5 tI = 18.5o C
b) Controle de temperatura com vazo de ar de insuflamento varivel.
Admitamos que a carga trmica do recinto sofra um decrscimo de 50%. Neste caso, pela relao 1 a vazo de ar deve decrescer 50%. Neste caso, a variao de temperatura permanece constante.
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Consideremos a figura 1 na pgina seguinte que representa 2 ambientes cada um com uma caixa de volume de ar varivel (VAV) atendidos por um fan-coil comum. Se a temperatura na sala 1 diminui devido a um decrscimo na carga trmica o termostato de
Figura 1: Esquema de um sistema de VAV
ambiente age no registro da caixa de VAV diminuindo a vazo de ar para manter a temperatura do recinto constante. Admitindo que a carga trmica da sala 2 no variou tender a escoar mais ar na sala 2 devido ao fechamento da caixa de VAV da sala 1. O medidor de vazo da caixa de VAV age no registro da caixa diminuindo o excesso de vazo mantendo a vazo de projeto e, portanto a temperatura desejada no recinto. Em conseqncia, a presso no duto aumenta e um transdutor de presso comanda um variador de freqncia diminuindo a rotao do ventilador com o conseqente decrscimo no consumo de energia. Portanto a vazo de ar na serpentina do fan-coil diminui (pouco ar e muita gua) diminuindo a temperatura de insuflamento. Um sensor de temperatura na sada do fan-coil age na vlvula de controle do fan-coil diminuindo a vazo dgua que passa pela serpentina mantendo assim temperatura de insuflamento constante no variando a capacidade de desumidificao do fan-coil.
FAN COIL COM VAV:
TIPOS DE SISTEMAS - EXPANSO INDIRETA
STA STA
Condicionador de ar
Caixa de VAV
Temperatura do ar no duto constanteVazo do ar no ambiente varivel STA
Duto de retornoSala 1 Sala 2
SPD
Variador de Frequencia
Vlvula motorizada2 ou 3 vias
