Climatização

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Climatização

  1. 1. Universidade Federal do Pará Campus Universitário de Tucuruí Faculdade de Engenharia Mecânica Climatização Professor: Msc. Jessé Luís Padilha 2ª Avaliação Estimativa de Carga Térmica para Conforto do e Dimensionamento de Dutos de arde uma BibliotecaAluno (a): SuzianeBugarim MeirelesMatrícula: 09133002218 Tucuruí 2013
  2. 2. Estimativa de Carga Térmica para Conforto do e Dimensionamento de Dutos de arde uma Biblioteca
  3. 3. Um escritório ocupa uma sala com pavimento térreo. O prédio está numa cidade dehemisfério sul (0° de Latitude; Altitude de 200m) e, cujas condições externas paraprojeto são 37°C BS e 25°C BU. Considere as trocas de calor por condução nasparedes, vidros e forro, o calor por insolação do vidro e da parede externa, o calor porpessoas iluminação e infiltração, considere apenas a parede noroeste como paredeexterna. A iluminação é fluorescente com luminárias, sendo os reatores instalados nasluminárias. E a potência de cada lâmpada é 150 W. A proteção contra insolação dasjanelas de alumínio é feita por cortinas de cor clara, sendo as condições de projeto de22°C e 55% UR. Determinar a carga térmica total. Dimensione também o duto paraum sistema de ventilação diluidora no recinto. Considere o duto com uma boca deinsuflamento. Determinar a perda de carga do sistema e potência do ventiladorconsiderando a vazão dimensionada pela carga térmica e a velocidade de entrada esaída no ventilador (7 e 4 m/s) e um rendimento global de 60%, considere com perdasde cargas de acessórios: cotovelo com palhetas, alargamento boca, duas curvas de90°, veneziana externa entrada no duto, filtro de ar e uma grelha unidirecional.
  4. 4. Considerações Para estudo a área total foi redirecionada á construção de uma BibliotecaMunicipal para uma cidade de menos de 10.000 habitantes. 1. Planta Baixa A Planta baixa ilustra o dimensionamento do espaço para armazenamento deacervo e postos de leituras: As áreasrespectivas as ocupações dos componentesprincipais em uma bibliotecatotal de 155,3125 m² dado pelo problema: 2. Cálculo da Carga Térmica
  5. 5. A tabela abaixo demostra os equipamentos necessários e suas respectivas potênciasem watts: LISTA DE POTÊNCIA UNITÁRIA POTÊNCIA POR EQUIPAMENTO QUANTIDADE EQUIPAMENTOS (watts) (watts) COMPUTADOR 12 65 780 MONITOR 12 70 840 NOTEBOOK 10 20 200 IMPRESSORA LASER 2 70 140 COPIADORA DIGITAL 1 300 300 FAX MULTIFUNCIONAL 1 15 15 BEBEDOURO DE MESA 2 700 1400 MÁQUINA DE CAFÉ 2 1100 2200 ROTEADOR 1 4 4 FRIGOBAR 1 18 18 TV 2 120 240 POTÊNCIA TOTAL (watts) 6137 Distribuição de Equipamentos Programa Equipamentos Eletrônicos Balcão 1 PC, 1 Impressora e 1 Roteador Secção de Adultos Zona de Empréstimo Domiciliário 1 Cafeteira Zona de Consulta local e Referência 5 PC e 1 TV Zona de Atendimento 1 PC e 1 Bebedouro Secção Infantil Zona de Empréstimo Domiciliário 2 PC e 1 TV e de Consulta local 1 Cafeteira Área de animação 1 TV Zona de Atendimento 1 PC Sanitários Serviço Público Área de trabalho 1 Impressora, 1 Copiadora e 1 Fax Sala de Reunião 1 Bebedouro e 1 Frigobar Sala de Informática 10 NotebookA carga térmica foi dimensionada de acordo com a norma NR-5410. A tabela em anexoI possibilita um cálculo aproximado do número de BTU/hou kcal/h necessário para arefrigeração ou aquecimento de um recinto. Para calcular foi determinado: A área da sala;
  6. 6. A superfície de janela e portas; Proteção de janelas; O número de pessoas que ocupa constantemente o recinto; O número de watts de outros aparelhos elétricos que existam no local. A cada valor encontrado nesses quatro itens corresponde um número de BTU/hna tabela. A soma desses valores indica a capacidade que deve ter o aparelho. De acordo com a ABNT norma NBR-6401 iluminação é do tipo fluorescente comnível de iluminação de 500 LUX e potência dissipada é de 45 W/m². Isso reduza umnúmero de 25 lâmpadas de 110 W cada. 3. Dimensionamento dos dutos Um sistema de dutos para distribuição de ar em um sistema de ventilação ouarcondicionado consiste de trechos retos, cotovelos, ramificações de entrada e saída,registros difusores, e bocas de insuflamento em geral. O método de cálculo utilizado para o dimensionamento foi o método de iguaisperdas de carga que consiste em adotar a mesma perda de carga por unidade decomprimento para toda acanalização. 3.1 Dutos Retos RetangularesA perda de carga é calculada por:l- comprimento do duto (m);v – velocidade (m/s);ρ- densidade do fluido (kg/m³)f- coeficiente de perda de carga.
  7. 7. 3.2 Perda de Carga em cotovelos de seção retangular CurvasOnde o fator geométrico 4. Considerações gerais para condicionamento do Projeto dos dutos Área do local: 155,3125 m² Pé direito: 3,0 m Volume: 465,9375 m³ Duto principal: 10 bocas de insuflamento em todo o recinto, distribuídos em distancia á uma distância igualitária de 3m ao longo de todo o recinto. De acordo com as renovações de ar recomendadas, o intervalo de taxa devalores para uma biblioteca varia entre 15-25. Adota-se 15 renovações de ar por hora.Portanto:Isso implica em renovação de ar a cada 4min. A vazão requerida é:
  8. 8. Sendo esta a vazão total. A vazão calculada para cada boca de insuflamento é dado por: Ou A velocidade de entrada é 4m/s. Calcula-se a seção de escoamento necessáriae o diâmetro do duto circular: Diâmetro da seção circular é: Perda de carga unitária é calculada de acordo com a tabela em anexo II A perda de carga calculada foi de Ju= 0,2 mmH20/m. A tabela em anexo III é utilizada para transformar o diâmetro D da seção circularem lados a e b que seriam de uma seção retangular equivalente. Como resultado tem-se: (a) Comprimento do lado menor do retângulo = 17 cm; (b) Comprimento do lado maior do retângulo = 34 cm. Portanto:17x34 cm² 5. Perda de Carga dos Acessórios Equação Geral: Em mmH20.
  9. 9. Onde k é coeficiente de perda de carga que depende do tipo de acessório(Tabelado). A pressão é calculada por: 5.1 Grelha Unidirecional Adota-se a velocidade de entrada no duto de 7m/s. Onde k=1,2 Utilizando a equação principal acima para determinação de Jacc, calculam-se asperdas de cargas em todas as derivações da tubulação. Para a definição de k e vutiliza-se a tabela abaixo: TABELA DE PERDA DE CARGA DOS ACESSÓRIOS DOS DUTOS Derivação k v(m/s) hv (mmH2O) Jaac (mm H2O)Grelha Unidirecional 1,2 5 1.52 1.824Principal p/ EM 0.5 3.5 0.75 0.375Transição D p/ E 0.06 3.3 0.66 0.0396Transição C p/D 0.06 4 0.98 0.0588Cotovelo c/ palhetas 0.8 5 1.53 1.224Alargamento boca 0.3 7 2.99 0.897Duas curvas 90º 0.4 4 0.98 0.392Veneziana externa 1.5 5 1.53 2.295Entrada no duto 0.9 7 2.99 2.691Filtro de ar Perda Estimada 10 Total 18.034 6. Perda de Carga nos dutos
  10. 10. Cálculo da Perda de Carga Unitária
  11. 11. Cálculo do fator de Atrito 7. Potência do Ventilador Calculada por:

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