0
UNIJUÍ – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul
DCEENG – Departamento de Ciências Exatas e Engenharias
Curso de Engenharia Mecânica – Campus Panambi
PEDRO ANTONIO CARDIAS RIGOTTI
PROJETO DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA CONDENSADA DE SISTEMA DE
CONDICIONADORES DE AR
Panambi
2014
1
UNIJUÍ – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul
DCEENG – Departamento de Ciências Exatas e Engenharias
Curso de Engenharia Mecânica – Campus Panambi
PEDRO ANTONIO CARDIAS RIGOTTI
PROJETO DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA CONDENSADA DE SISTEMA DE
CONDICIONADORES DE AR
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
ao curso de Engenharia Mecânica, da
Universidade Regional do Noroeste do Estado
do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ – Campus
Panambi, como requisito parcial para obtenção
do grau de Engenheiro Mecânico.
Orientador: Profº. Roger Hoffmann
Panambi
2014
2
Dedico este trabalho para a minha família a qual
contribuiu para o término desta caminhada.
3
AGRADECIMENTOS
Ao finalizar o presente estudo quero agradecer todas as pessoas que proporcionaram
qualquer tipo de auxílio.
Aos meus familiares e amigos que sempre me incentivaram na realização deste
trabalho.
Aos professores do Curso, pelo esforço e dedicação, nas suas funções de “educadores”.
A todos que de um modo ou de outro, contribuíram para o término dessa caminha.
Muito obrigado!
4
RESUMO
A água é um recurso natural escasso e finito, fundamental à existência e sobrevivência
humana, sua preservação e conservação são de vital importância para a garantia da
sustentabilidade das gerações futuras. O uso racional da água pode ser definido como as
práticas, técnicas e tecnologias que propiciam a melhoria da eficiência do seu uso, sendo que a
procura por processos eficientes de reaproveitamento das águas residuais, as quais podem ser
utilizadas sem que exija uma elevada qualidade, para fins diversos, como regar plantas, lavagem
de áreas externas, lavagem de pisos, calçadas, vidros, irrigação de plantas, gramados, flores,
entre outros. Por isso, este trabalho teve como objetivo realizar um estudo aprofundado da
média de produção de água condensada entre as capacidades térmicas dos equipamentos
condicionadores de ar e desenvolver um sistema de captação dessa água para que seja
reaproveitada de maneira racional. Para isso, foi realizada uma pesquisa bibliográfica, e
posteriormente cálculos estimativos e experimentos da captação de água condensada de
condicionadores de ar de 12 000 Btu/h de marca Midea, refrigerante R22, a realização das
medições em bancadas para validação, em diferentes horário, devido a temperatura do local de
medição. Através dos resultados pode-se observar que durante uma hora o condicionar de ar
em estudo produz uma certa quantidade de água condensada. Devido a esses dados pode-se
propor a realização de um projeto de reaproveitamento de água condensada de sistema de
condicionadores de ar por meio de um sistema de captação de água. Pode-se constatar que tal
projeto é viável devido a quantidade de água que o condicionador de ar produz por hora, e que
essa água em grande escala, ou seja, em locais como condomínios, edifícios comerciais,
residenciais, escolas, faculdades e demais instituições que utilizam vários condicionadores de
ar pode obter grande volume de água e que a mesma pode ser aproveitada.
Palavras-Chave: Reaproveitamento. Água. Condicionadores de ar. Projeto.
5
ABSTRACT
Water is one fundamental to human existence and survival, preservation and
conservation of scarce and finite natural resources are vital for ensuring the sustainability of
future generations. The rational use of water can be defined as the practices, techniques and
technologies that provide improved efficiency of its use, and the demand for efficient processes
for reuse of wastewater, which can be used without requiring a high quality, for various
purposes such as watering plants, cleaning of external areas, washing floors, sidewalks,
windows, watering plants, lawns, flowers, among others. Therefore, this study aimed to conduct
a detailed study of the average production of condensed between the heat capacities of air
conditioning equipment and develop a system to capture this water to be reused rationally water.
For this, a literature search was performed, and subsequently estimates the uptake experiments
and calculations of condensed water from air conditioners 12 000 Btu / h brand Midea,
refrigerant R22, taking measurements on benches for validation, at different times, because the
temperature of the measurement site. From the results it can be seen that for one hour in the air
conditioning study produces a certain amount of condensed water. Given these data, one can
propose the realization of a project to reuse condensate from air conditioners system through a
system of water abstraction. Can be seen that such a project is feasible because the amount of
water that the air conditioner produces per hour, and that large-scale water, ie, in places such
as condominiums, commercial buildings, residential, schools, colleges and other institutions
using multiple air conditioners can get a large volume of water and that it can be harnessed.
Keywords: Reuse. Water. Air conditioners. Project.
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Funcionamento .......................................................................................................... 13
Figura 2: Interior do ar condicionado tipo janela ..................................................................... 14
Figura 3: Ar condicionado tipo janela ...................................................................................... 15
Figura 4: Split hi-wall: (A) Evaporador, (B) Condensador e (C) Controle remoto................ 16
Figura 5: Split cassete .............................................................................................................. 17
Figura 6: Split piso-teto ............................................................................................................ 18
Figura 7: Ar Condicionado Dutado ou Split Built in................................................................ 19
Figura 8: O Ciclo Hidrológico .................................................................................................. 21
Figura 9: Bancada de testes ...................................................................................................... 26
Figura 11: Carta Psicrométrica ................................................................................................. 30
Figura 12: Conexão dos tubos de PVC ligando cada aparelho................................................. 34
Figura 13 - Saída do dreno do ar para conexão dos tubos de PVC coletor de água ................. 34
Figura 14 - Conexão única de coleta de água dos drenos e recipiente de armazenamento ...... 35
7
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 8
1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .............................................................................................. 11
1.1 História do Condicionador de Ar........................................................................................ 11
1.2 Definição de Ar Condicionado ........................................................................................... 12
1.3 Tipos de Aparelhos de Ar Condicionado ........................................................................... 14
1.3.1 Ar condicionado tipo Janela ............................................................................................ 14
1.3.2 Split Hi-Wall.................................................................................................................... 15
1.3.3 Split Cassete .................................................................................................................... 17
1.3.4 Split Piso-teto .................................................................................................................. 18
1.3.5 Ar Condicionado Dutado ou Split Built in ...................................................................... 19
1.4 Condensador ...................................................................................................................... 20
1.5 Água condensada de condicionadores de ar e seu aproveitamento .................................... 20
2 METODOLOGIA ................................................................................................................. 24
3 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS .............................................................. 26
3.1 Carta Psicrométrica............................................................................................................. 27
3.2 Programa de Termodinâmica.............................................................................................. 31
3.3 Proposta de um Sistema de Captação ................................................................................. 32
CONCLUSÃO .......................................................................................................................... 36
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 38
ANEXO - Tabela A. 4 Propriedades Termofísicas de Gases de à Pressão Atmosférica,
Temperatura .............................................................................................................................. 41
8
INTRODUÇÃO
A água é imprescindível em qualquer ecossistema, visto que ela é de vital importância
para a vida humana, para os animais e para as plantas, visto que, com sua ausência jamais
existiriam condições de sobrevivência de qualquer ser vivo, visto que é indispensável a toda e
qualquer forma de vida. No entanto, devido ao uso desenfreado da água, contaminação por
poluentes e a falta de chuva em diversas áreas brasileiras, e no mundo, a água doce está ficando
escassa, e necessita imediatamente o uso racional da água e seu aproveitamento sustentável.
O ambiente urbano sofre também as pressões da crescente demanda de água decorrente
do aumento populacional, da intensificação das indústrias, indústrias, edificações, entre outros,
de um modo geral, provocam desperdícios de água por vazamentos nos sistemas hidráulicos,
peças sanitárias, uso de condicionamentos de ar. A causa desses elevados volumes de água
utilizada e desperdiçada no sistema, muitas vezes, é decorrente de concepções inadequadas de
projeto, de procedimentos incorretos de manutenção e maus hábitos dos usuários (NUNES,
2006).
A consciência de que a água deve ser economizada por se tratar de um recurso finito e
não tão abundante quanto pode parecer, é uma noção que só começou a ser difundida nos
últimos anos, à medida que os racionamentos se tornaram urgentes e necessários. Porém,
existem vários meios de diminuir o uso desenfreado da água, uns mais complexos outros mais
simples, como a do reuso da água condensada dos condicionadores de ar, gerando vários
benefícios, entre eles o ambiental e o financeiro (BRITO, 2014).
Barros (2005) menciona que a importância da água é indiscutível para a sobrevivência
da humanidade, mas passou a ser realmente percebida quando esse recurso ambiental já não
mais vinha sendo encontrado em abundância naqueles locais onde, tradicionalmente, a sua falta
nunca fora sentida antes.
Por isso, devido à ocorrência das repetidas secas nos últimos anos, na região noroeste
do Estado do Rio Grande do Sul, do desperdício abundante da água potável em residências,
através da falta de consciência, a falta de estudos aprofundados para um reaproveitamento
melhor da água, este trabalho justifica-se a necessidade de realizar um estudo por meio de
técnicas e tecnologias quanto o uso racional da água condensada de sistema de condicionadores
de ar, geradas através do funcionamento, com a viabilidade do reuso dessa água de maneira
racional e ecologicamente sustentável.
9
O racionamento da água está inserido num amplo contexto, onde vários fatores
acarretam na perda da eficiência no seu ciclo hidrológico, ocasionando desperdícios,
contaminação, entre outros. No entanto, devido as preocupações ambientais, estão surgindo
diferentes formas de reciclar a água condensadas de sistemas de condicionadores de ar de
prédios comerciais, residenciais, condomínios, hospitais entre outros. Por isso, surge a seguinte
questão problemática: Será que a canalização da água condensada entre diferentes capacidades
térmicas dos equipamentos condicionadores de ar contribuirá para reaproveitamento racional
para limpeza de calçadas, jardinagem e esgoto?
Novas construções civis já está sendo canalizada a água condensada, mas com o
objetivo somente de não atingir determinadas áreas do condomínio. Por isso, este estudo tem
como objetivo geral realizar um estudo aprofundado da média de produção de água condensada
entre as capacidades térmicas dos equipamentos condicionadores de ar e desenvolver um
sistema de captação dessa água para que seja reaproveitada de maneira racional. E como
objetivos específicos delimitam-se: desenvolver, a partir de estudos, a quantidade de água
condensada em diferentes capacidades de condicionadores de ar; listar os materiais necessários
para canalização da água condensada de condicionadores de ar, bem como, o custo deste
projeto; dimensionar o reservatório adequado para captação da água condensada, com a
viabilidade de sua reutilização.
Quanto à metodologia aplicada neste trabalho, foi utilizada uma pesquisa quantitativa,
do tipo descritiva e exploratória, onde foi realizado um estudo que consiste em cálculos
estimativos da quantidade de água condensada para várias capacidades de condicionadores de
ar em diferentes condições ambientais e realização de uma bateria de medições em bancadas
para validação, para assim dimensionar o reservatório necessário para captação deste
condensado, bomba para utilização da água e o material para canalização deste sistema.
Devido às considerações pode-se estruturar este Trabalho de Conclusão de Curso no
seguinte modo:
No primeiro momento, considerara-se a introdução neste estudo, destacando o tema,
os objetivos, o problema, a justificativa e a metodologia deste trabalho de conclusão de curso.
No segundo capítulo destaca-se a revisão de literatura, onde considera a história e definição do
condicionador de ar, tipos de aparelhos de ar condicionado, como: de janela, split hi-wall, split
cassete, split piso-teto e dutado ou split built in. Na sequência, destaca sobre o condensador e a
água condensada de condicionadores de ar e seu aproveitamento.
No terceiro capítulo considera-se a metodologia, onde considera o tipo de pesquisa
utilizada, bem como, o aparelho, local e métodos. No capítulo destaca-se a análise e a discussão
10
dos resultados, onde considera os dados obtidos bem como, os resultados. Além disso, sugerese a realização de um projeto de reaproveitamento de água condensada de condicionadores de
ar por meio de um sistema de captação de água.
11
1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
1.1 História do Condicionador de Ar
A primeira patente de uma máquina de refrigeração mecânica foi inglesa e data de
1834, cujo princípio é semelhante ao dos sistemas de refrigeração mecânica atuais. Na segunda
metade do século XIX, os equipamentos de refrigeração mecânica utilizados eram volumosos,
dispendiosos e não muito eficientes. Estes equipamentos eram também de natureza tal que
requeriam a assistência permanente de um mecânico ou um engenheiro de operação. A partir
de 1900, com a eletricidade chegando as residências e o desenvolvimento do motor elétrico, a
refrigeração foi se tornando cada vez mais popular em todo o mundo, surgindo novas soluções
para controlar a temperatura (GONÇALVES, 2005).
Com isso, deu o início para o desenvolvimento do ar condicionado, segundo
Antonovicz e Weber (2013) cujo aparelhos que servem para controlar a temperatura de
ambientes fechados, o qual provêm da criação de um processo mecânico para condicionar o ar,
em 1902, pelo engenheiro norte-americano Willys Carrier. Essa tecnologia teve início, na
época, a partir de um problema pelo qual uma empresa de Nova York passava. Ao realizar
impressões em papel, o clima muito quente de verão e a grande umidade do ar faziam com que
o papel absorvesse essa umidade de forma que as impressões saíam borradas e fora de foco.
Com isso, foi desenvolvido um equipamento que resfriava o ar desta fábrica, que funcionava
através da sua circulação por dutos resfriados artificialmente. Esse foi o primeiro modelo
mecânico de condicionamento de ar.
Na concepção de Gonçalves (2005) o condicionamento de ar surgiu para tratamento
do ar ambiental, controlando não só sua temperatura, mas também sua umidade, pureza e
movimentação.
Após esta experiência muitas indústrias americanas de diversos segmentos aderiram
ao sistema de circulação por dutos resfriados artificialmente. Em 1914, Carrier desenvolveu
um aparelho para aplicação residencial, que era muito maior e mais simples do que o ar
condicionado de hoje em dia, e também desenhou o primeiro condicionador de ar para
hospitais, que foi desenvolvido com o objetivo de aumentar a umidade e circulação de ar nos
ambientes (ANTONOVICZ e WEBER, 2013).
O objetivo do condicionamento de ar era para trazer conforto e desenvolvimento
comercial e industrial. O condicionamento de ar trouxe melhorias não somente ao bem estar
12
aos trabalhadores em lugares fechados como prédios comerciais e industriais, mas também em
satisfazer condições de processos, pois visa o conforto térmico das pessoas, pois controla a
temperatura, umidade, pureza e distribuição no sentido de proporcionar conforto aos ocupantes
do recinto condicionado (RODRIGUES, 2010).
Foi a partir da década de 1920 teve um grande aumento ao uso do ar condicionado, o
qual contribuiu muito na indústria cinematográfica, pois, antes de serem instalados os aparelhos
de ar condicionados, as salas de cinema ficavam vazias devido ao clima muito quente, nas
temporadas de verão americano. Na década de 1930, foi desenvolvido, também por Willis
Carrier, um sistema de condicionadores de ar para arranha-céus com distribuição de ar em alta
velocidade, que economizava mais espaço, em relação aos produtos utilizados na época
(ANTONOVICZ e WEBER, 2013).
Salgueiro (2006) menciona que os ambientes climatizados controlavam-se
a
temperatura e a umidade do ar para assim proporcionar conforto térmico para os
indivíduos que ali se encontravam.
Os modelos de aparelhos de ar condicionados residenciais começaram a ser produzidos
em massa nos meados de 1950, e a demanda foi muito grande, acabando com os estoques em
apenas duas semanas. Na década seguinte, estes produtos já não eram mais novidade, visto que
desde então, se iniciou um mercado de amplitude mundial em constante expansão, com muito
espaço para desenvolvimento tecnológico e novidades em produtos (ANTONOVICZ e
WEBER, 2013).
A área de refrigeração cresceu de tal maneira no último século que acabou por ocupar
os mais diversos campos. Para conveniência de estudos, as aplicações da refrigeração podem
ser classificadas dentro das seguintes categorias: doméstica, comercial, industrial, para
transporte e para condicionamento de ar (RODRIGUES, 2010).
A maioria das unidades de condicionamento de ar estão associadas a aplicações de
conforto, visto que os sistemas para resfriamento de ar durante o verão tornaram-se obrigatórios
em edifícios de grande porte no mundo inteiro, mesmo em regiões onde as temperaturas de
verão não sejam elevadas (STOECKER e JONES, 1985).
1.2 Definição de Ar Condicionado
Ar condicionado é definido como o processo de condicionamento de ar objetivando o
controle de sua temperatura, umidade, pureza e distribuição no sentido de proporcionar
conforto aos ocupantes do recinto condicionado (STOECKER e JONES, 1985).
13
O condicionador de ar é um aparelho que tem como objetivo tratar do ar de um
ambiente, proporcionando condições de temperatura e umidade ideais para o ser humano.
Projetado para proporcionar conforto térmico a um ambiente fechado e para ser instalado em
janelas, paredes, casas de máquinas, etc., compõe-se de um sistema de refrigeração e
desumidificação com circulação e filtragem do ar, podendo, ainda, Incluir renovação do ar e
aquecimento (GONÇALVES, 2005).
Antonovicz e Weber (2013) comentam que os condicionadores de ar são basicamente
uma geladeira sem seu gabinete. Ele usa a evaporação de um fluido refrigerante para fornecer
refrigeração. Os mecanismos do ciclo de refrigeração são os mesmos da geladeira e do ar
condicionado. O termo Fréon é genericamente usado para qualquer dos vários fluorcarbonos
não inflamáveis utilizados como refrigerantes e combustíveis nos aerossóis (Figura 1).
Figura 1: Funcionamento
Fonte: Antonovicz e Weber (2013)
Conforme demonstra a Figura 1, o compressor comprime o gás frio, fazendo com que
ele se tornem gás quente de alta pressão (em vermelho). Este gás quente corre através de um
trocador de calor para dissipar o calor e se condensa para o estado líquido. O líquido escoa
através de uma válvula de expansão e no processo ele vaporiza para se tornar gás frio de baixa
pressão (em azul). Este gás frio corre através de trocador de calor que permite que o gás absorva
calor e esfrie o ar de dentro do ambiente. Misturado com o fluido refrigerante, existe uma
pequena quantidade de um óleo de baixa densidade que tem por função lubrificação o
compressor junto com o processo (ANTONOVICZ e WEBER, 2013).
14
1.3 Tipos de Aparelhos de Ar Condicionado
Existem diversas maneiras de classificar os condicionadores de ar existentes no
mercado. Quanto à capacidade, os aparelhos podem ser pequeno, médio ou grande porte.
Quanto à utilização, eles podem ser do tipo residencial, comercial, hospitalar, industrial ou
automotivo, os quais serão destacados na sequência deste estudo.
1.3.1 Ar condicionado tipo Janela
Os aparelhos de ar condicionado tipo janela também são conhecidos como modelo de
parede ou janeleiro. Essa linha de produto trabalha com baixas capacidades, sendo possível
encontrar no mercado modelos de baixa potência, de 7000 Btu/h, até os mais potentes, no
máximo a 30000 Btu/h (ANTONOVICZ e WEBER, 2013).
Cabe salientar que esse tipo de ar condicionado, todos os componentes fazem parte de
um único equipamento compacto (Figura 2). Isto é, os mecanismos que geram ruídos não são
isolados, o som do funcionamento da máquina pode ser ouvido no ambiente (STOECKER e
JONES,1985).
Figura 2: Interior do ar condicionado tipo janela
Fonte: Soares (2014)
A linha do ar condicionado tipo janela também é chamado de WRAC (Window Room
Air Conditioner) é projetados para atender ambientes residenciais, com acionamento mecânico
15
ou eletrônic, as versões frio (FR – somente frio) ou quente/frio (CR - Ciclo Reverso), 110 e
220V (SOARES, 2014).
De acordo com Antonovicz e Weber (2013) o ar de janela apresenta algumas
vantagens: normalmente pode ser adquirido por um valor mais barato em relação às outras
linhas de condicionadores de ar (split, piso teto, etc), são mais compactos – a condensadora, o
compressor e a evaporadora são no mesmo gabinete – e são mais fáceis para instalar (Figura 3).
Ideais para ambientes pequenos ou para locais em que o nível de ruído não é um problema, pois
geram um maior nível de ruídos e sofrem algumas restrições nas instalações em
condomínios/edifícios pela estética da fachada. A vida útil do aparelho tipo janela pode variar
de 10 a 15 anos dependendo das condições do ambiente. Hoje alguns modelos, principalmente
com compressores rotativos, estão apresentando uma redução de até 25% no consumo de
energia elétrica.
Figura 3: Ar condicionado tipo janela
Fonte: Soares (2014)
1.3.2 Split Hi-Wall
O ar-condicionado do tipo Hi-Wall é um split que permite a instalação na parede, por
isso ele também é chamado de “parede” (Figura 4). É o tipo mais comum de split, podendo ser
encontrado, principalmente, em residências e em estabelecimentos comerciais de pequeno
porte. Os splits Hi-Wall estão cada vez mais bonitos, com design elegante, painel espelhado,
coloridos, com adesivos decorativos e evaporadoras menores. Além de mais bonitos, os splits
Hi-Wall estão também mais baratos para instalação (ANTONOVICZ e WEBER, 2013).
Segundo Soares (2014) a linha de equipamentos do tipo Split está ganhando cada vez
mais espaço no mercado residencial, com as versões: FR - Somente refrigeração (FRIO); CR Ciclo reverso - atua em refrigeração e aquecimento (QUENTE-FRIO).
O split Hi-Wall pode ser instalado próximo ao teto, a uma distância entre 15 e 30 cm,
o que não é uma regra. A distância da tubulação entre as unidades interna e externa vai depender
16
de cada fabricante, assim como o desnível máximo entre essas duas unidades. Em relação ao
modelo janela, o Hi-Wall tem o custo de instalação mais elevado, pois é necessário fazer
buracos na parede para a passagem da tubulação, e é preciso também fixar bases na parede
externa da casa onde ficará a unidade externa. Disponível nas capacidades 7.000, 7.500, 8.500,
9.000, 12.000, 18.000, 22.000 e 30.000 Btu/h (ANTONOVICZ e WEBER, 2013).
Também o split Hi-Wall apresentam como características o baixo nível de ruído e
baixa vazão de ar. Além disso, o cliente possui uma grande variedade de equipamentos para
atender sua exigência em termos de custo, estética e consumo de energia (SOARES, 2014).
Figura 4: Split hi-wall: (A) Evaporador, (B) Condensador e (C) Controle remoto
Fonte: Soares (2014)
A principal característica desse sistema é a instalação das partes ruidosas do
equipamento em áreas externas, deixando apenas a unidade evaporadora no interior dos
ambientes, instalada no forro ou em paredes. Segundo Gonçalves (2005) outras vantagens estão
na possibilidade de controle individual e nos compressores de alta eficiência. O condicionador
de ar split interliga a unidade evaporadora e a unidade condensadora através da linha frigorígena
(utilização de tubos de cobre). A unidade evaporadora realiza a sucção do ar quente do ambiente
e a devolução do ar refrigerado – no caso do modo de resfriamento, é a unidade interna, aquela
que fica no interior da sala.
17
1.3.3 Split Cassete
É um modelo de ar-condicionado que possui até quatro vias para a saída do ar e pode
ser instalado no teto ou no forro (Figura 5). O cassete é indicado para ambientes de médio porte,
residenciais ou comerciais. Pode ser encontrado, principalmente, em salas de aula em
universidades, bancos, escritórios, salões de festas, etc (ANTONOVICZ e WEBER, 2013).
De acordo com Soares (2014) os equipamentos split cassete oram projetados para
atender ambientes de pequeno porte, cuja instalação da unidade evaporadora seja embutida no
teto. Uma das principais vantagens desse tipo de split é que ele fica embutido no teto, sem
contar que é possível controlar o fluxo de ar em cada aleta, individualmente (dependendo do
fabricante).
É possível encontrar, no mercado brasileiro, cassetes com capacidade de 18.000 Btu/h,
24.000 Btu/h, 30.000 Btu/h, 36.000 Btu/h, 41.000 Btu/h, 48.000 Btu/h, 51.000 Btu/h e 60.000
Btu/h. Praticamente todos os principais fabricantes de ar-condicionado possuem modelos de
split cassete (ANTONOVICZ e WEBER, 2013).
Figura 5: Split cassete
Fonte: Soares (2014)
18
1.3.4 Split Piso-teto
O ar condicionado Split Piso Teto é um modelo que traz a possibilidade de ser instalado
no piso ou no teto e conta com um forte desempenho para refrigeração (Figura 6). Os
equipamentos tipo Split Piso Teto foram projetados para atender grandes ambientes residenciais
ou comerciais de pequeno porte, com capacidade entre 18000 e 80000 Btu/h, dispõem de maior
vazão de ar, e estão disponíveis nas versões FR e CR (SOARES, 2014).
Sua principal característica é o bom aproveitamento de espaço e permite que a
instalação seja versátil, ou seja, instalado nas posições: Sobre o piso (também chamado de
console), na parede e no teto. Liberando um espaço maior para o tráfego de pessoas ou objetos.
A instalação do piso teto é indicada para médios e grandes ambientes, residencial ou comercial.
Ambientes que tenham muita circulação, aglomeração de pessoas e ambientes com o pé direito
muito alto, pois sua vazão de ar é maior que os tradicionais split hi wall (ANTONOVICZ e
WEBER, 2013).
Figura 6: Split piso-teto
Fonte: Soares (2014)
19
1.3.5 Ar Condicionado Dutado ou Split Built in
O ar condicionado do tipo dutado é um sistema normalmente indicado para ambientes
de carga térmica elevada, climatizar vários ambientes simultaneamente, ambientes que
necessitem de uma melhor distribuição do ar e ambientes considerados grandes: escritórios,
consultórios, salas comerciais em geral, shoppings, casas de shows, entre outros (Figura 7)
(ANTONOVICZ e WEBER, 2013).
Normalmente duta-se um equipamento quando existem várias áreas necessitando ao
mesmo tempo de condições de conforto semelhantes, ou quando há uma área muito grande
onde o ar deva ser uniformemente distribuído. Além disso, os ar condicionado do tipo dutado
estão disponíveis com capacidade entre 18000 e 60000 Btu/h, nas versões FR e CR (SOARES,
2014).
Figura 7: Ar Condicionado Dutado ou Split Built in
Fonte: Soares (2014)
20
1.4 Condensador
O condensador é um equipamento destinado a retirada de calor do fluido refrigerante
até que o mesmo se condense. Para isto acontecer é necessário que haja um outro fluido para
fazer a transferência deste calor para o ambiente e é a partir desta característica que os
condensadores são classificados em: resfriados a ar, resfriados a água ou evaporativos
(STOECKER e JONES, 1985).
O condensador tem por finalidade esfriar e condensar o vapor superaquecido,
proveniente da compressão, nas instalações de refrigeração mecânica por meio de vapores. Esta
operação é feita transferindo-se o calor do fluido aquecido para o meio (fonte quente), usandose para isto água, ar ou mesmo ar e água em contato (COSTA, 1982).
1.5 Água condensada de condicionadores de ar e seu aproveitamento
Antes de considerar a água condensado dos condicionadores de ar, destacam-se
brevemente, noções sobre a importância da água.
A água é essencial para a sobrevivência humana e de praticamente todos os
organismos existentes no planeta, é primordial na qualidade do equilíbrio ecológico e
ambiental, além de exercer grande importância no desenvolvimento socioeconômico (SILVA
et al, 2013).
Os vegetais e os animais, inclusive o homem, necessitam de água o suficiente e limpa
em determinados locais e em certas épocas, para poderem viver e reproduzirem. Mas, além
destas necessidades naturais, o homem ainda tem suas necessidades domésticas e industriais,
que sem a água não seria possível no padrão atual. Miranda (2003, p. 70) destaca sobre a água:
A água (substância formada pela combinação de oxigênio e hidrogênio — H20), é
encontrada na Natureza nos estados físicos: sólido, líquido e gasoso, cumprindo o
ciclo hidrológico sob várias formas. A água pode ser doce ou salgada. No estado físico
sólido, a água é encontrada sob a forma de gelo, nos pólos, nos glaciares das regiões
montanhosas, em forma de iceberg, em forma de granizo etc., isto é, sempre doce. No
estado físico líquido têm-se as águas oceânicas, lacustres, fluviais, subterrâneas,
podendo se apresentar em forma de chuva, orvalho etc., estado em que pode ser doce
ou salgada.
Em qualquer um dos estados físicos e sob qualquer uma das formas em que se
apresenta no ciclo hidrológico, à água desempenha uma função específica e decisiva com
respeito à existência do ser, manutenção e qualidade de vida, além de vital importância para o
desenvolvimento industrial e tecnológico.
21
Para identificar melhor água aqui estudada, deve-se saber do que é ela é formada e
para que serve, conforme Granziera (2003, p. 25) menciona:
Água é líquida, inodora e insípida, composta de dois átomos de hidrogênio e um de
oxigênio. É encontrada em grande abundância na natureza, em estado líquido nos
mares, rios, lagos; em estado sólido, constituindo o gelo e a neve; em estado de vapor
visível, na atmosfera, formando a neblina e as nuvens e em estado de vapor invisível
sempre no ar.
A autora quis definir a água para demonstrar sua importância que a mesma tem na
natureza, devido ser um bem natural, ela é responsável pela vida terrestre, além de contribui
para as chuvas, formação de nuvens e a umidade no ar.
Para Bertolasi (2010, p. 13) “a água é fluxo, movimento, circulação. Ela está presente
no ar, na terra, na agricultura, nas indústrias, nas casas, nos edifícios, em nosso corpo. Por ela
e com ela flui a vida e, assim os seres vivos não se relacionam com a água: eles são água.” A
água está inserida num amplo contexto em que vários fatores colaboram para perda de sua
eficiência durante seu ciclo hidrológico (Figura 8).
Figura 8: O Ciclo Hidrológico
Fonte: Bertolasi (2010)
A importância vital da água, e principalmente ao homem, é evidente: 3/4 da superfície
da Terra é composta por águas, das quais 97% são de água salgada e apenas 3% de água doce;
a água é o composto dominante dos seres vivos — o homem é formado de 2/3 (65%) de água
(BARROS, 2005).
De acordo com Nunes (2006) o Brasil é considerado um país “rico em água” possuindo
uma disponibilidade hídrica de 35.732m³/hab/ano. O mesmo acrescenta que o Brasil possui
22
aproximadamente 12% da água doce do mundo. No entanto, a mesma não está distribuída de
forma homogênea dentro do nosso território.
Como pode-se observar, a água é de vital importância para os seres vivos, mas também
importante para o funcionamento de máquinas, como por exemplo, os condicionadores de ar.
Segundo Bertolasi (2010) em cada setor de utilização da água existem inúmeros itens que
devem ser controlados para que a saúde e o bom funcionamento do ar condicionado sejam
garantidos. No entanto, a preocupação atualmente é adequar o consumo desses equipamentos
com a racionalização ou aproveitamento da água.
Porém, devido a contínua urbanização aliada à elevada densidade demográfica das
regiões metropolitanas vem contribuindo consideravelmente para o aumento da demanda de
água e para a poluição dos corpos hídricos, tanto por esgoto doméstico, por industrial e por
equipamentos eletrônicos que utilizam água condensada, por exemplos os condicionadores de
ar. Para Nunes (2006), as regiões bastante povoadas, como a Sul e Sudeste do país, mesmo
possuindo bacias hidrográficas de grande capacidade, já estão passando por dificuldades para
obtenção deste insumo devido à falta de quantidade ou qualidade dos mananciais.
Carvalho et al (2012) complementa que além das regiões Sul e Sudeste, outras
localidades brasileiras faz muito calor, e as pessoas procuram o conforto dos aparelhos de ar
condicionado que estes por sua vez promovem. O uso dos aparelhos condicionadores de ar é
um item de fundamental importância para amenização da temperatura nos ambientes internos,
principalmente onde existe aglomerado de pessoas. Com a utilização desses aparelhos a
umidade do ar é condensada e enviada para o ambiente externo, essa água uma vez canalizada
podem receber um melhor destino como a irrigação de áreas verdes, ajardinadas e cultivos,
contribuindo diretamente para a sustentabilidade que tanto almejamos, evitando a utilização de
água potável para tal finalidade.
Os aparelhos de ar condicionados promovem a geração de água resultante da
condensação, que na maioria das vezes é desperdiçada para o solo ou para o esgoto. Desta
forma, o aproveitamento desta água depende da coleta eficiente de cada sistema de drenagem
dos aparelhos que podem ser direcionados para um sistema de coleta e armazenamento. De
acordo com Mota, Oliveira e Inada (2011) o reuso de água é entendido como uma tecnologia
desenvolvida em menor ou maior grau, dependendo dos fins ao qual se destina a água e de
como ela tenha sido usada anteriormente.
O aproveitamento de água que é o reuso interno da água, antes de sua descarga em um
sistema geral de tratamento ou outro local de disposição. Essas tendem, assim, como fonte
suplementar de abastecimento do uso original. Este é um caso particular do reuso direto
23
planejado. O reuso de água não potável pode ser feito objetivando suprir a demanda em locais
que, costumeiramente, utilizam água potável, com diferentes necessidades e associações. Entre
elas estão: reserva de proteção contra incêndio, irrigação de jardins ao redor de edifícios,
residências e indústrias, gramados, árvores e arbustos; lavagem de pisos e calçadas, entre outros
(BRITO, 2014).
24
2 METODOLOGIA
A metodologia norteadora deste trabalho foi desenvolvida de acordo com os objetivos
estipulados, através das orientações e recomendações metodológicas de diversas obras da
literatura existente sobre o assunto.
Este presente estudo caracteriza-se como sendo uma pesquisa quantitativa, do tipo
exploratória descritiva, onde os fatos foram observados, registrados em anotações e analisados.
Minayo (1994, p. 67) comenta que na pesquisa quantitativa, o interesse está em fatos
objetivamente detectados e observáveis, seja em sua produção, seja em seu desenvolvimento,
além de caracterizar-se pelo emprego de instrumento estatístico, tanto na coleta dos dados,
quanto no tratamento dos dados. Este artifício é mais superficial na busca do entendimento da
realidade dos fenômenos, pois o mesmo preocupa-se com o comportamento geral dos
acontecimentos.
Quanto do tipo exploratório, Gil (1999) comenta que deve ser classificado quanto ao
seu delineamento como pesquisa exploratória e descritiva, pois os seus propósitos imediatos
foram prover maior conhecimento sobre um tema ou problema de pesquisa. Além disso, o autor
complementa que a pesquisa descritiva tem como principal objetivo descrever características
de determinada população ou fenômeno ou estabelecimento de relações entre variáveis. Uma
de suas características mais significativas está na utilização de técnicas padronizadas de coleta
de dados.
Mas especificamente, o tipo exploratório, Gil (2010, p. 152) comenta que “é uma
pesquisa-ação objetivando determinar o campo de investigação, as expectativas dos
interessados, bem como o tipo de auxílio que estes poderão oferecer ao longo do processo de
pesquisa.” O mesmo autor complementa que a fase exploratória costuma caracterizar-se pela
imersão sistemática na literatura disponível acerca do problema, na pesquisa-ação essa fase
privilegia o contato direto com as pessoas envolvidas, ou seja, a abordagem é de modo direito.
No entanto, como nem sempre o evento pode ser observado enquanto ocorre, o
pesquisador pode recorrer a meios de alcançar o objeto de investigação através de recursos de
mediação, ou seja, a experiência dos sujeitos, ou documentos escritos sobre os mesmos.
Para realização dessa pesquisa foi realizado um estudo que consiste em cálculos
estimativos da quantidade de água condensada para várias capacidades de condicionadores de
ar de 12 000 Btu/h de marca Midea, refrigerante R22, a realização das medições em bancadas
para validação, em diferentes horários, devido a temperatura do local de medição, o qual é um
25
quarto com 14,29 m², com uma parede tendo uma janela, esta parede com exposição ao sol
posicionada a Oeste.
A temperatura é uma grandeza física comumente associada às noções de frio e quente,
é definida como a medida da energia cinética associada à vibração das partículas (em um sólido)
ou ao movimento das partículas (em um gás) (KAPP e NUNES-KAPP, 2010).
Para realizar os cálculos será utilizado o termicrometro, o qual mede a temperatura
(T) e umidade (U), bem como, a verificação da temperatura inicial da sala (Ti), a temperatura
final (Tf) e a vazão de água do equipamento de ar condicionado por m 3/h.
Segundo Martinelli Jr. (2014) umidade é a presença de vapor d’água no ar ou em outro
gás. O vapor d’água é o estado gasoso da água, e pode ser imaginado como algo similar a
qualquer outro tipo de gás. A umidade surge na prática porque, do mesmo modo que a água
quente emite o vapor característico, a água fria, incluindo-se o gelo, também exala vapor
d’água. Onde quer que haja água ou gelo, existe um processo de evaporação, ou seu oposto, a
condensação. A intensidade com que isto ocorre depende de uma série de fatores, dos quais o
mais importante é a temperatura.
Após foi realizado o estudo psicrométrico. A psicrometria é definida por Martinelli
Jr. (2014, p. 136) como “o ramo da física relacionado com a medida ou determinação das
condições do ar atmosférico, particularmente com respeito à mistura ar seco – vapor d’água”,
ou ainda, “aquela parte da ciência que está de certa forma intimamente preocupada com as
propriedades termodinâmicas do ar úmido, dando atenção especial às necessidades ambientais,
humanas e tecnológicas.
Através do estudo da psicometria foram gerados diagramas ou cartas psicométricas
que demonstram as médias obtidas e a vazão de água por m3/h.
26
3 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Para realizar as medições e para ver a vazão de água condensado dos condicionadores
de ar, foi montada uma bancada em um quarto com 14,29 m², com uma parede tendo uma
janela, esta parede com exposição ao sol posicionada a Oeste, da empresa Rigotti
Climatizadores. Primeiramente, foi utilizado um equipamento com capacidade de 12 000 Btu/h
Vazão de 600 m³/h de marca Midea, com ar refrigerante R22, conforme demonstra a Figura 9.
Figura 9: Bancada de testes
Fonte: Rigotti (2014)
27
O referido projeto de aproveitamento de água condensada de sistema de
condicionadores de ar, tem como objetivo principal analisar a produção de condensado do
Climatizador do Tipo Hi Wall de 12.000 Btu´s/h Vazão de 600 m³/h, e para realização desta
análise foi montada uma bancada de teste a campo e analisado dados e variáveis durante seu
funcionamento.
Para validar esta análise foram utilizadas algumas ferramentas para validar este projeto,
como exemplo, a utilização da Carta Psicrométrica e um programa computacional da
termodinâmica chamado Computer Aided Thermodynamic Tables 3.
3.1 Carta Psicrométrica
Sampaio (2013) comenta que a Psicrometria é um ramo da ciência destinado ao estudo
e das propriedades físicas e termodinâmicas da mistura entre gases e vapor e também suas
aplicações práticas. A maioria dos estudos da psicrometria está voltada para a análise da mistura
do vapor d’água e o ar atmosférico. Na engenharia este estudo é extremamente importante para
projeto e dimensionamento de sistemas evaporativos.
Segundo Pena (2002) a Carta Psicrométrica é um diagrama onde são representadas as
propriedades termodinâmicas do ar. Sanmpaio (2013) complementa que as cartas
psicrométricas são diagramas utilizados para representar e relacionar uma série de propriedades
termodinâmicas do ar úmido e mostrar a variação dos mesmos durante alguns processos. Elas
são utilizadas como um método rápido e fácil para a obtenção das características do ar úmido.
São necessárias apenas duas propriedades para a definição de um estado, a partir do qual as
outras propriedades podem ser estabelecidas. É importante ressaltar que a carta psicrométrica é
válida para uma determinada pressão, logo cada região, geralmente, apresenta uma diferente.
- Primeiro Passo
Foi analisada a Temperatura de Entrada na Unidade Evaporadora (Sensor 01 – Figura
9), e sua umidade relativa na entrada da Unidade Evaporadora (Termicrômetro 01 – Figura 9),
onde estes dados são registrados na Carta Psicrométrica.
O conhecimento das condições de umidade do ar e de outras propriedades
psicrométricas é de grande importância para muitos setores da atividade humana. A quantidade
de vapor d’água presente em um ambiente varia de quase aproximadamente 0 (zero) a
aproximadamente 4% em volume. Uma das formas de determinação das propriedades
psicrométricas do ar é o uso de gráficos ou cartas psicrométricas. Essas cartas diferem entre si
28
principalmente com respeito à pressão barométrica e ao número de propriedades que podem
apresentar. Qualquer ponto marcado sobre o gráfico representa uma condição característica de
temperatura e umidade em um determinado local num determinado tempo, associado a uma
pressão de referência, sendo chamado de ponto de estado (CASTRO e CHAVES, 2003).
- Segundo Passo
Após de ser analisada a Temperatura de Saída da Unidade Evaporadora (Sensor 02 –
Figura 9), onde este dado será registrado na mesma Carta Psicrométrica.
Contudo, a utilização do gráfico, embora seja prática, requer demanda de tempo e
interpolações visuais, causando imprecisão nos dados. Apresenta ainda o inconveniente de uma
escala fixa para as temperaturas, o que limita a obtenção de propriedades aos pontos de estado
daquele intervalo. Assim, a otimização para obtenção dessas propriedades foi realizada no
presente trabalho, com o qual utilizou-se
um programa para gerar o gráfico da carta
psicrométrica do ar com variação de intervalos de temperatura, além de permitir a obtenção dos
valores exatos das propriedades psicrométricas do ar (CASTRO e CHAVES, 2003).
Tabela 1: Dados Analisados
Vazão:
600 m³/h
Capacidade:
12.000 Btu´s/h
Marca:
Midea
Horário
Temp. Sala ºC
Temp. Ent ºC
Sensor 01
Umidade Ent %
Temp. Saída ºC Água Produzida
Sensor 02
(litro)
Taxa de Cond.
08:00
21,8
21,5
61
13
0
0
09:00
21,2
21
50
8
1
0,001076
10:00
20,7
20,8
48
7,9
2
11:00
19,7
19
47
7,4
3
12:00
19,9
19,5
49
7,8
4
Fonte: Rigotti (2014).
Massa do
Ar
0
29
Figura 10: Computer Aided Thermodynamic Tables 3
Fonte: Computer Aided Thermodynamic Tables 3
Resultado desta Análise, através dos referidos dados da Carta Psicrométrica (Figura
11) comprova que ocorre a condensação de água.
30
Figura 11: Carta Psicrométrica
Fonte: Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa. Propriedades Termofísicas de Gases à Pressão Atmosférica, Temperatura
31
3.2 Programa de Termodinâmica
Na utilização deste programa chamado Computer Aided Thermodynamic Tables 3
(figura 11), foram utilizados os seguintes passos para a obtenção dos resultados que
contribuíram para a comprovação das variáveis coletadas na bancada de teste.
Primeiro Passo
- Foi utilizando o software, marcada a opção 2: temperatura (T) e Umidade Relativa
(φ)
Foi inserido:
- Temperatura na entrada da Unidade Evaporadora (Sensor 01)
- Umidade Relativa (Termicrometro01).
Segundo Passo
- Foi utilizado o software, marcada a opção 1: temperatura (T) e Umidade Absoluta (w);
Foi inserido:
- Temperatura na saída da Unidade Evaporadora (Sensor 02)
Terceiro Passo
- Foi realizada a análise do Resultado do Software.
- Kg de água por Kg de Ar (Kg water/Kg dry)
- Conforme resultado no programa acima:0,001076 [Kg água/Kg ar seco] (w – wsat).
Quarto Passo
- Foi identificada a vazão de ar do equipamento (Climatizador de Ar – Tipo Split Wi
Hall – 12.000 Btu´s/h). Q = 600 [m³/h]
Quinto Passo
Verificou-se a densidade do ar para temperatura de saída do ar (Sensor 02) na Unidade
Evaporadora, cuja temperatura deve ser convertida em graus K (Kelvin), este dado coletado na
Tabela A. 4 Propriedades Termofísicas de Gases à Pressão Atmosférica, Temperatura (Sensor
02) (Tabela em anexo).
- Horário de coleta 9 horas – 8 ºC + 273 = 281 K
32
- Feita a referida interpolação necessária chegamos ao valor aproximado da densidade
do ar de ρ = 1,25 Kg/m³.
Sexto Passo
- Foi realizado o Cálculo da Vazão Mássica do Ar (ṁar):
ṁar = Q [Vazão de Ar do Evaporador] . ρ [Densidade Relativa do Ar] (1)
ṁar = 600 m³/h . 1,25 Kg/m³
ṁar = 750 Kg/h de Ar seco
Sétimo passo
ṁagua = ṁar (w – wsat)
ṁagua = 750 kg/h * 0,001076
(2)
kgagua
ka ar seco
ṁagua = 0,807 kg/hora
Oitavo e último Passo
- Foi realizado o comparativo dos resultados.
Neste horário foi onde se obteve um valor mais aproximado do resultado obtido na
bancada de teste, estas diferenças significativas de valores podem ser justificadas pelos meios
de mensuração das variáveis, variáveis estas coletadas a campo com equipamentos de medição
não tão eficazes como de um laboratório de refrigeração.
Diferença dos dados da água condensada:
0,807 Kg (programa termodinâmico) => 1 Kg (coleta na prática)
Erro = 0,807-1*100% = 19,3%
1
3.3 Proposta de um Sistema de Captação
Através dos dados obtidos, é viável a realização de uma proposta de projeto sobre
sistema de captação da água dos condicionadores de ar através de cisternas ou reservatórios,
para a reutilização dessa água para lavagens de pisos e calçadas, irrigação de jardins ao redor
de edifícios, entre outros.
33
Mas, muitos não sabem que os condicionadores de ar podem somar vários litros d água
ao final do dia, permitindo ser reutilizada em práticas sustentáveis. Este reaproveitamento é
simples e barato de fazer, colaborando com o desenvolvimento ecológico do planeta, e ainda
oferece economia para usuários ou instituições que praticam.
A água expelida pelo ar condicionado é imprópria para o consumo, pois contém
impurezas presentes no ambiente, mas pode ser utilizada para limpezas, irrigações e até mesmo
reserva de proteção contra incêndio. A coleta pode ser feita de duas formas: através do uso de
recipientes (baldes) em instalações residenciais ou comerciais, ou então ser recolhida por meio
de um sistema de drenagem projetado especialmente para a captação da água sendo
armazenados em cisternas ou reservatórios.
Cabe salientar que na instalação dos aparelhos condicionares de ar, tanto as unidades
evaporadoras instaladas na parte interna do ambiente quanto as unidades condensadoras
instaladas na parte externa do ambiente, são responsáveis por mudar o estado do refrigerante
de gasoso para líquido, ou seja, gera água, uma no ciclo refrigeração e outra no ciclo
aquecimento respectivamente.
O projeto para captação de água de condicionadores de ar não são difíceis de realizar
e seu custo é viável, pois tanto o material como a mão de obra são baixos.
Pode ser realizada a tubulação de PVC para recolher a água das máquinas que
climatizam ambientes. Em casos de edifícios fica mais fácil a interligação da tubulação entre
vários condicionadores de ar. A tubulação de PVC que hoje já existe em diversas construções
novas, sendo canalizado este condensado, mas descartado o mesmo em ralos, pode direcionar
este volume em cisternas ou reservatórios, em residências menores podem ser: baldes grandes,
caixas de água de PVC e bombonas de PVC.
A disposição das unidades condensadoras facilita a conexão de todos os aparelhos, que
podem ser alinhados para a coleta de água da unidade evaporadora (instalada na parte interna
do ambiente) que corresponde ao aparelho na qual sai o ar com a temperatura programada,
sendo responsável por absorver o calor que se desloca até o condensador pela força do
compressor, na Figura 12, demonstra um exemplo.
34
Figura 12: Conexão dos tubos de PVC ligando cada aparelho
Conexão da
tubulação
Fonte: Mota, Oliveira e Inada (2011)
As tubulações de PVC podem ser conectadas na saída de cada mangueira de dreno,
para garantir o fluxo de água condensada, para o exterior, conforme demonstra a Figura 13,
como exemplo.
Figura 13 - Saída do dreno do ar para conexão dos tubos de PVC coletor de água
Fonte: Mota, Oliveira e Inada (2011)
Após a conexão com todas as mangueiras de dreno de aparelhos interligados pelos
tubos de PVC, a drenagem da água pode ser direcionada em um único sentido, visando
35
armazenar toda a água condensada em direção a um recipiente de 50, 100, 200 ou mais litros.
A Figura 14 demonstra um exemplo.
Figura 14 - Conexão única de coleta de água dos drenos e recipiente de armazenamento
Fonte: Mota, Oliveira e Inada (2011)
Entende-se que o aproveitamento desta água depende da coleta eficiente de cada
sistema de drenagem dos aparelhos de condicionadores de ar que podem ser direcionados para
um sistema de coleta e armazenamento.
36
CONCLUSÃO
As atitudes do homem em relação à natureza têm variado através do tempo, assim como
variam entre regiões e culturas. Por isso, os recursos naturais encontram-se em uma situação
crítica já que as mudanças provocadas tanto podem tornar-se irreversíveis como gerar
imprevisíveis alterações no planeta, principalmente a água.
Atualmente, em alguns lugares já existe a escassez da água, por isso, impõe à todos
realizar ações conscientes visando à conservação e ao gerenciamento adequado deste recurso,
que através de soluções inteligentes que possam integrar conhecimento e ação, como é o caso
do aproveitamento de água condensada de sistema de condicionadores de ar.
Por isso, este trabalho teve como propósito realizar um estudo aprofundado da média
de produção de água condensada entre as capacidades térmicas dos equipamentos
condicionadores de ar e desenvolver um sistema de captação dessa água para que seja
reaproveitada de maneira racional.
Para realização dessa pesquisa foi desenvolvido um estudo que consistiu em cálculos
estimativos da quantidade de água condensada para várias capacidades de condicionadores de
ar de 12 000 Btu/h de marca Midea, refrigerante R22, a realização das medições em uma
bancada para validação, em diferentes horários, devido a temperatura do local de medição, o
qual é um quarto com 14,29 m², com uma parede tendo uma janela, esta parede com exposição
ao sol posicionada a Oeste da empresa Rigotti Climatizadores.
Por meio da utilização da Carta Psicrométrica e de um programa computacional da
termodinâmica chamado Computer Aided Thermodynamic Tables 3, foram realizados os
cálculos e através dos resultados obteve-se a comprovação de que nessas condições existe a
condensação de água, e na análise dos resultados se teve uma diferença em torno de 20% entre
a água condensada, na prática em comparativa ao programa termodinâmico.
Quando o Programa de Termodinâmica, para realizar os cálculos e chegar em um
resultados, foram realizados 8 passo, onde resultou a diferença dos dados da água
condensada:0,807 Kg (programa termodinâmico) => 1 Kg (coleta na prática).
Por meio dos resultados obtidos pode-se propor a realização de um projeto de
aproveitamento de água condensada de sistema de condicionadores de ar, visto que durante uma
hora a máquina produz 1 litro, tornando-se assim viável a instalação de um sistema de captação
de água dos condicionadores de ar, principalmente em lugares como escolas, faculdades,
37
edifícios comerciais, residenciais e condomínios. Isso ocorre devido à grande quantidade de
água que esses equipamentos produzem durante o dia ou noite.
No término deste estudo foi mencionado como sugestão, uma maneira de captar água
dos condicionadores de ar e reutilizar essa água, que foi através de tubulações de PVC e
reservatório ou cisternas também de PVC. O custo é baixo tanto com relação ao material usado
como a mão de obra.
A água captada pode ser reutilizada de várias maneiras, como: lavagens de pisos,
calçadas, vidros, irrigação de plantas, gramadas, flores, campos de futebol, reserva de proteção
contra incêndio entre outros.
Assim, pode-se mencionar que através dos cálculos realizados da quantidade de água
condensada em diferentes capacidades do climatizador de ar com capacidade de 12 000 Btu/h
Vazão de 600 m³/h de marca Midea, com ar refrigerante R22 da empresa Rigotti
Climatizadores, que o projeto é viável e também sustentável ao meio ambiente.
38
REFERÊNCIAS
ANTONOVICZ, Diego; WEBER, Rhuann Georgio Bueno. PMOC - Plano de Manutenção
Operação e Controle - nos condicionadores de ar do Câmpus Medianeira da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná. TCC – Curso de graduação de Tecnologia em Manutenção
Industrial, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Medianeira. 2013. Disponível em:
http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/1380/1/MD_COMIN_2012_2_10.pdf.
Acesso em out.2014.
BARROS, Wellington Pacheco. A água na visão do direito. Porto Alegre: Tribunal de justiça
do Rio grande do Sul- Departamento de Artes Gráficas, 2005.
BERTOLASI, Nilson Antônio. Gestão dos Processos de Tratamento de Águas Utilizadas
em Sistemas Prediais de Ar Condicionado. São Paulo: Escola Politécnica da Universidade
de
São
Paulo,
2010.
Disponível
em:
http://www.tctatecnologia.com.br/Monografia_Nilson_Antonio.pdf. Acesso em out.2014.
CARVALHO, Maria Teresa Campos.; CUNHA, Samuel Oliveira.; FARIA, Rozilaine
Aparecida Pelegrini Gomes. Caracterização quali-quantitativa da água da condensadora de
aparelhos de ar condicionado. III Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental/ IBEAS –
Instituto Brasileiro de Estudos Ambientais - Goiânia/GO – 19 a 22/11/2012. Disponível em:
http://www.ibeas.org.br/congresso/Trabalhos2012/IX-002.pdf. Acesso em out.2014.
CASTRO, Sérgio de Souza.; CHAVES, Modesto Antônio. Software gráfico e analítico para a
Carta Psicrométrica do ar. Revista Brasileira de Agroinformática, v. 5, n.2, p.91-101, 2003.
Disponível em: http://www.sbiagro.org.br/pdf/revista/rbiagro-v5n2-artigo4.pdf. Acesso em
nov.2014.
COSTA, Ênnio Cruz da. Refrigeração. 3 ed. São Paulo:Editora Edgard Blücher, 1982.
Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa. 6 ed. Propriedades Termofísicas de
Gases
de
à
Pressão
Atmosférica,
Temperatura.
INCROPERA/DEWITT/BERGMAN/LAVINE, s/d.
GIL, A. C. Como Elaborar Projetos de Pesquisa. 5 ed. São Paulo: Editora Atlas S.A, 2010.
GIL, Antônio Carlos. Métodos e técnicas de Pesquisa Social. 5 ed. São Paulo: Atlas, 1999.
GONÇALVES, Luciene Pavanello. Condicionamento de ar e sua evolução tecnológica. São
Paulo:
Universidade
Anhembi
Morumbi,
2005.
Disponível
em:
http://engenharia.anhembi.br/tcc-05/civil-36.pdf. Acesso em out.2014.
GRANZIERA, Maria Luiza Machado. Direito de Águas: Disciplina jurídica das águas doces.
2 ed. São Paulo: Atlas, 2003.
MARTINELLI JR, Luiz Carlos. Refrigeração e Ar-Condicionado. Parte IV – Psicrometria.
Disponível em: http://www.univasf.edu.br/~castro.silva/disciplinas/FT/Psicrometria2.pdf.
Acesso em out.2014.
39
MINAYO, Maria Cecília de S. (Org.) Pesquisa social teoria, método e criatividade.
Petrópolis: Vozes, 1994.
MIRANDA, Gursen de. Direito Agrário e ambiental: a conservação dos recursos naturais no
âmbito agrário. Rio de Janeiro: Forense, 2003.
MOTA, Thatiane Rodrigues.; OLIVEIRA, Dyoni Matias de.; INADA, Paulo. Reutilização da
água dos aparelhos de ar condicionado em uma escola de ensino médio no município de
Umuarama-PR. Anais Eletrônico VIIII EPCC – Encontro Internacional de Produção
Científica Cesumar. CESUMAR – Centro Universitário de Maringá Editora CESUMAR.
Maringá
–
Paraná,
2011.
Disponível
em:
http://www.cesumar.br/prppge/pesquisa/epcc2011/anais/thatiane_rodrigues_mota_2.pdf.Aces
so em out.2014.
NUNES, Riane Torres Santiago. Conservação da Água em Edifícios Comerciais: Potencial
de Uso Racional e Reúso em Shopping Center. Rio De Janeiro: Universidade Federal do Rio
de Janeiro, 2006. Disponível em: http://www.ppe.ufrj.br/ppe/production/tesis/rtsnunes.pdf.
Acesso em out.2014.
PENA, Sérgio Meirelles. Sistemas de Ar Condicionado e Refrigeração. Procel - Programa
Nacional de Conservação de Energia Elétrica. 1ª Ed. Julho/2002. Disponível em:
http://arquivos.portaldaindustria.com.br/app/conteudo_18/2014/04/22/6281/manual_ar_condi
cionado.pdf. Acesso em dez.2014.
RODRIGUES, Zélia Medeiros. O Planejamento Estratégico como Indicador da
Controladoria Aplicado à Gestão de uma Microempresa do ramo de ar condicionado.
Fortaleza: Faculdade Lourenço Filho, 2010. Disponível em: http://www.flf.edu.br/revistaflf/monografias-contabeis/monografia-zelia-medeiros.pdf.Acesso em out.2014.
SALGUERO, Amanda Viana. Qualidade do ar interior em ambientes climatizados
artificialmente. Rio de Janeiro: Fundação Oswaldo Cruz/Escola Politécnica De Saúde Joaquim
Venâncio, 2006. Disponível em: http://www.epsjv.fiocruz.br/upload/monografia/49.pdf.
Acesso em out.2014.
SAMPAIO, Franco Serighelli. Torre de Resfriamento: Modelagem, Simulação e Testes
Experimentais para Apoio ao Ensino de Engenharia Mecânica. Brasília- DF: Universidade de
Brasília,
2013.
Disponível
em:
http://bdm.unb.br/bitstream/10483/6042/1/2013_FrancoSerighelliSampaio.pdf. Acesso em
dez.2014.
SILVA, Kátia Barbosa da.; OLIVEIRA, Raissa Borges.; ISMAEL; Luara Lourenço.;
ARRUDA, Valmir Cristiano Marques de. Desperdício de água nas instalações prediais do
Campus Universitário da UFCG em Pombal-PB: Medidas para conservação, aproveitamento e
reuso. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável. Disponível em:
http://www.gvaa.com.br/revista/index.php/RVADS/article/viewFile/2466/pdf_793. Acesso em
out.2014.
SOARES, Sérgio. Treinamento Linha Residencial: Pós Vendas. Apostila de Programa de
Capacitação Profissional Midea Carrier, 2014.
40
STOECKER, Wilbert.; JONES, Jerold W. Refrigeração e Ar Condicionado. São Paulo:
McGraw-Hill do Brasil, 1985.
V. KAPP,M. S.; NUNES-KAPP,J. S. Os Conceitos Físicos de Temperatura e Calor Aplicados
à Conformação Mecânica de Materiais: uma Proposta de Abordagem Motivadora. Revista
Eletrônica de Educação e Tecnologia do SENAI-SP. ISSN: 1981-8270. v.4, n.8, mar. 2010.
Disponível em: http://revistaeletronica.sp.senai.br/index.php/seer/article/viewFile/116/79.
Acesso em out.2014.
41
ANEXO - Tabela A. 4 Propriedades Termofísicas de Gases de à Pressão Atmosférica,
Temperatura
Fonte: Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa. Propriedades Termofísicas de Gases de à Pressão
Atmosférica, Temperatura