PROJETO DE CLIMATIZAÇÃO Centro de Tecnologia em Refrigeração e Ar Condicionado ETAPAS DO PROJETO Levantamento de dados Realização de esboço Cálculo de carga térmica Escolha de equipamentos Escolha da distribuição de ar Projeto de dutos Escolha de acessórios - retorno, bocas de insuflamento, tomadas de ar externo, etc Memorial descritivo PRINCÍPIOS BÁSICOS 1 TR = 3,517 kW 1 TR = 12000 Btu/h 1 kcal/h = 4 Btu/h carga térmica .. conforto térmico .. temperatura de conforto .. Normas NBR 6401 Portaria 3523 / 98 .. AVALIAÇÃO INICIAL Fazer esboço da obra Medir paredes, janelas, portas Contar equipamentos, verificar consumo Verificar tipo e número luminárias Observar orientação solar Proteção nas janelas Tipo de tijolo e de cobertura LEVANTAMENTO DE DADOS 2 pessoas por sala 360 W iluminação fluoresc. por sala 120 W de equipamentos / sala cobertura de laje com telha de barro arejado janela de 16m x 2m janela de 1mx2m pé direito de 3,00m paredes de 15cm proteção externa ESTIMATIVA CARGA TÉRMICA Condução pelas paredes, vidros, cobertura e piso; calor latente e sensível pelas pessoas calor latente e sensível do ar externo equipamentos iluminação insolação solar PLANILHA DE CÁLCULO ESCOLA TÉCNICA FEDERAL DE SANTA CATARINA - UnED/SJ CURSO TÉCNICO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO PLANILHA SIMPLIFICADA PARA CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 JANELAS Janela ao sol E ou O Janela ao sol SE/ SO Janela ao sol NE/ NO Janelas ao sol N Janelas a sombra Fator¹ 520 354 415 223 42 Área¹ Q (²) 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 3 CONST RUÇÃO Parede mais insolada pesada (30 cm) Parede mais insolada leve (15 cm) Paredes pesadas (30 cm) Paredes leves (15 cm) Terraço s/ isolamento Terraço c/ isolamento Forro de telhado não arejado s/ isolamento Forro de telhado não arejado c/ isolamento Forro de telhado arejado s/ isolamento Forro de telhado arejado c/ isolamento Forro entre andares Piso entre andares Duto de insuflamento ILUMINAÇÃO E EQUIPAMENT OS Fator 34 43 11 18 83 25 49 9 20 5 9 12 56 Fator Área Q (²) Potencia³ Q (²) 3.1 3.2 3.3 4 4.1 4.2 4.3 5 5.1 5.2 Iluminação incandescente Iluminação fluorescente Equipamentos AT IVIDADE Trabalho Leve Sentados Trabalho de escritório VENT ILAÇÃO Infiltração Ventilação 0.86 1.032 0.86 Fator 62 54 54 Fator 2 2 Fator 35 Pessoas Q (²) sensí vel Vazão* Q (²) sensí vel Área¹ Q (²) 5.4 Condutos de retorno Fator² 353 245 284 160 Fator 127 46 59 Fator 6.2 6.2 Qsensí vel Fator³ 109 86 94 67 CROQUI Exemplo: Q=U.A.T FATOR=U.T Q= FATOR X AREA Q (²) latente Q (²) latente Qlatente CARGA T OT AL Q (sensí vel+latente) CARGA T ÉRMICA DE REFRIGERAÇÃO [kcal/ h] CARGA T ERMICA DE REFRIGERACÁO [T R] Obs.: Fator¹- Janelas s/ proteção Área¹ - [m²] Planilha válida para condições: Fator²- Janelas c/ cortinas internas Q² - [kcal/ h] Interna: T BS = 25°C e UR = 50% Fator ³ - Janelas c/ prot. externa Potencia³- [W ] Externa: T BS = 32°C e UR = 60% Vazão* - [m³/ h] O CÁLCULO É APENAS UMA ESTIMATIVA. OBSERVE QUE AS CONDIÇÕES ESTABELECIDAS VARIAM O TEMPO TODO E PORTANTO TEREMOS O APARELHO SE ADAPTANDO A SITUAÇÃO DO AMBIENTE, LOGO NEM SEMPRE PODEMOS CONTAR COM A CONDIÇÃO INTERNA CONFORME PRESCRITO NA NB10. cuidar com fatores para janelas com e sem proteção CÁLCULO DE CARGA TÉRMICA PLANILHA SIMPLIFICADA PARA CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA 1 1.1 1.4 1.5 JANELAS Janela ao sol E ou O Janelas ao sol N Janelas a sombra Fator¹ 520 223 42 2 2.2 2.4 2.8 3 3.2 3.3 4 4.3 5 5.2 CONST RUÇÃO Parede mais insolada leve (15 cm) Paredes leves (15 cm) Forro de telhado arejado c/ isolamento ILUMINAÇÃO E EQUIPAMENT OS Iluminação fluorescente Equipamentos AT IVIDADE Trabalho de escritório VENT ILAÇÃO Ventilação Fator 43 18 5 Fator 1.032 0.86 Fator 54 Fator 2 Fator Área¹ 2 16 24.6 Área Q (²) 36 1548 35 630 131 655 Potencia³ Q (²) 3240 3343.68 900 774 Pessoas Q (²) sensí vel 16 864 Vazão* Q (²) sensí vel 432 864 Área¹ Q (²) CARGA T OT AL CARGA T ÉRMICA DE REFRIGERAÇÃO CARGA T ERMICA DE REFRIGERACÁO Q (²) 706 1072 1033.2 [kcal/ h] [T R] Fator² 353 160 Fator 59 Fator 6.2 Qsensí vel 11,489.88 Q (sensí vel+latente) 15,112.28 5.00 Fator³ 109 67 CROQUI Q (²) latente 944 Q (²) latente 2678.4 Qlatente 3622.4 AVALIAÇÃO DO RESULTADO DISTRIBUIÇÃO DA CARGA TÉRMICA 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 eq ui p am en to s ex te rn o ar ilu m in aç ão s pe ss oa o te lha d ja ne la s re d es 0.00 pa CARGA TERMICA (TR) 1.40 PARCELA CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DO SISTEMA Flexibilidade Qualidade do ar Custo inicial Custo de operação Estética Facilidade de manutenção Eficiência energética (E.E.R=Q/P) [(Btu/h)/W] CUSTOS TÍPICOS Modelo 50BR006 50BR012 50BR006 Marca Springer Springer Springer Springer MARCA / TIPO R$ Total Custo por TR (R$) 1068,83 Carrier, Self New Generation 6 TR, Trocador 6.453,00 de calor em placas Carrier, Self New Generation 11.8 TR, 9.634,00 816,44 Trocador de calor em placas Carrier, Self New Generation 15 TR, Trocador 11.356,00 757,06 de calor em placas Modelo / versão 7500 Btu/h 10500 Btu/h 12300 Btu/h 30000 Btu/h Custo R$ 450,00 R$ 700,00 R$ 750,00 R$ 1650,00 Custo por TR EM R$ 720 800 731 660 um custo médio de R$ 800,00 por TR = self custo médio de R$ 725,00 por TR = janela. Comparação de 2 sistemas Ar de janela Total de carga térmica = 5TR=6000Btu/h ===> 7500 Btu/h por sala 8 aparelhos de janela de 7500 Btu/h a um custo de R$ 500,00 cada totalizando R$ 4000,00 reais de custo inicial. Custo de instalação de R$ 80,00 por aparelho totalizando R$ 640,00. E.E.R. típico de 7,5 o que resulta numa demanda de 1,0 kW por aparelho totalizando 8,0 kW de demanda instalada. Custo de 1 ano operando 4 horas por dia em 22 dias por mês = 8846 kWh a um custo de R$ 1689,00 por ano Não há renovação do ar Custo aproximado de R$ 80,00 por mês de manutenção, o que totaliza R$ 960,00 num ano. Total=4000+640+1689+960=R$ 7289,00 Self-contained Total de carga térmica = 5TR 1 aparelho tipo self-contained por R$ 4500,00 reais de custo inicial. Custo de instalação de R$ 500,00 E.E.R. típico de 7,1 o que resulta numa demanda de 8,37 kW instalada. Custo de 1 ano operando 4 horas por dia em 22 dias por mês = 8838 kWh a um custo de R$ 1767,00 por ano Não há renovação do ar Custo aproximado de R$ 100,00 por mês o que totaliza R$ 1200,00 num ano. Total=4500+500+1667+1200=R$ 7867,00 Há ainda custo de sistema de dutos 1 chapa 1,2 x 2,1 = 20 reais Renovação de ar garantida de acordo com Portaria 3253 / 98 Não permite controle individual das temperaturas sem automação e sistema VAV EQUIPAMENTO ADOTADO Self-contained com condensação a ar acoplado de 5 TR modelo BX 006 15399 kcal/h SPRINGER Vazão do aparelho de 3400 m3/h DISTRIBUIÇÃO DE AR Esboço do traçado de dutos Caixas de inspeção para limpeza menor traçado poucas curvas distribuição uniforme Tamanhos mínimos CÁLCULO DOS DUTOS 8 bocas de insuflamento 425 m3 por hora por boca de insuf. método da velocidade ou igual atrito insuflamento na parede trechos AB, BC, CD e DE TRECHO AB BC CD DE Q (m3/h) 3400 2550 1700 850 Q (m3/s) 0.94 0.71 0.47 0.24 V (m/s) 5 5 5 5 A (m2) 0.189 0.142 0.094 0.047 L (m) 0.94 0.71 0.47 0.24 H (m) 0.2 0.2 0.2 0.2 MÉTODO DO IGUAL ATRITO TRECHO Q (m3/h) AB 3400 BC 2550 CD 1700 DE 850 %Q 100 75.0 66.7 50.0 %A 100 80.5 72.8 58 A (m2) 0.189 0.152 0.111 0.064 L (m) 0.94 0.76 0.55 0.32 H (m) 0.2 0.2 0.2 0.2 AB 5 m (95 x 20) #22 ~ 13m2 CD 4m (55 x 20) #24 ~ 6m2 BC 4m (75 x 20) #24 ~ 10 m2 DE 4m (30 x 20) #24 ~ 5m2 20% de perdas ‘ peso de 15kg #22, 12kg#24 ~ maoobra de R$2,5 por kg para dobrar RETORNO DO AR Retorno pelo corredor Grelha de retorno por Q=V.A V=2 m/s, e Qr = Qi - Qe Qr = 3400 - 432 = 2968 m3/h Aefetiva=0,41 m2 -----> catálogo custo de 60,00 por GRELHA CATÁLOGO TÍPICO TOMADA DE AR EXTERNO Q = 432 m3 por hora TAE calculada por Q=V.A V=2 m/s A efetiva=0,06 m2 -----> catálogo CUSTO DE 100 REAIS COMPLETA COM FILTRO REGISTRO E VENEZIANA CATÁLOGO TÍPICO FILTRO DE AR Portaria 3253 / 98 Filtros G3 no mínimo limpos mensalmente - eficiência de 85% e acima segundo a NB 10 - boa eficiência contra fração grossa (partículas acima de 5 micro-metros) Limpeza mensal MAQUINA VEM COM FILTRO GO ... G3 DA NORMA DEVE SER COMPRADO A PARTE... GRELHA DE INSUFLAMENTO Q da boca alcance exigido = 3 m NC da NB10 ‘ grelha lateral 50X15 p da grelha == 1 mmca CATÁLOGO TÍPICO AVALIAÇÃO DA Ap ptotal=ptrecho reto + pcurva + +pboca insuflam + predução ptrecho reto ----ábaco pcurva pboca insuflam predução Se ptotal < p oferecida pelo self OK CASA DE MÁQUINAS TOMADA DE AR EXTERNO ESQUEMA ELÉTRICO ORÇAMENTO SELF-CONTAINED - 5 TR ==== R$ 6453,00 CHAPAS === BOCAS DE INSUFLAMENTO ==~30 cada GRELHA DE RETORNO ===~60 cada TOMADA DE AR EXTERNO == ~30 cada MAO DE OBRA INSTALAÇÃO == MEMORIAL DESCRITIVO Condições do projeto 25 graus C dados da obra descrição do projeto desenhos anexos tabelas utilizadas DETALHES COMUNS A 3 400m /h B VAZÃO= 2400m 3/h 400m 3/h C 3 400m /h 3 400m /h 3 400m /h D 400m 3/h DESENHO DO SISTEMA REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Stoecker W. Clezar, C.A. Revista do Frio Silva, A. Jr Silva, J.G. SIMULAÇÃO NO VISUAL DOE