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PIR - Projetos de Instalações de

Refrigeração Prof. Mauricio Nath Lopes (mauricio.nath@ifsc.edu.br)

Objetivo geral: Capacitar os alunos na execução de projetos de câmaras frigoríficas de pequeno porte.

Etapas: Cálculo de carga térmica

Compreensão do funcionamento do sistema de refrigeração, componentes e acessórios

Selecionamento dos componentes e acessórios

Uso de programas computacionais para dimensionamento e seleção de componentes

Elaboração de desenhos

Elaboração de memorial descritivo do projeto

PIR - Projetos de Instalações de

Refrigeração

Semana Data Programa Horário

1 28-fev Apresentação da disciplina / Carga Térmica turma única 18:30 às 20:20

2 6-mar Carga térmica de câmaras frigoríficas turma única 18:30 às 20:20

3 13-mar Carga térmica de câmaras frigoríficas turma única 18:30 às 20:20

4 20-mar Carga térmica de câmaras frigoríficas turma única 18:30 às 20:20

5 27-mar Avaliação 1 turma única 18:30 às 20:20

6 3-abr Componentes de uma câmara frigorífica turma única 18:30 às 20:20

7 10-abr Componentes de uma câmara frigorífica turma única 18:30 às 20:20

8 17-abr Seleção de componentes turma única 18:30 às 20:20

9 24-abr Seleção de componentes turma única 18:30 às 20:20

10 1-mai Feriado turma única 18:30 às 20:20

11 8-mai Avaliação 2 turma única 18:30 às 20:20

12 15-mai Uso de programas de selecionamento turma separada A - 18:30 às 20:20 B - 20:40 às 22:30

13 22-mai Uso de programas de selecionamento turma separada A - 18:30 às 20:20 B - 20:40 às 22:31

14 29-mai Projeto final - câmara de pequeno porte turma separada A - 18:30 às 20:20 B - 20:40 às 22:32

15 5-jun Projeto final - câmara de pequeno porte turma separada A - 18:30 às 20:20 B - 20:40 às 22:33

16 12-jun Projeto final - câmara de pequeno porte turma separada A - 18:30 às 20:20 B - 20:40 às 22:34

17 19-jun Projeto final - câmara de pequeno porte turma separada A - 18:30 às 20:20 B - 20:40 às 22:35

18 26-jun Entrega do projeto final turma separada A - 18:30 às 20:20 B - 20:40 às 22:36

19 3-jul Revisão/recuperação turma separada A - 18:30 às 20:20 B - 20:40 às 22:37

20 10-jul Revisão/recuperação turma separada A - 18:30 às 20:20 B - 20:40 às 22:38

Conservação de alimentos

A refrigeração é empregada para maximizar a vida dos alimentos perecíveis.

Embora se diga “o quanto mais frio, melhor” como método para retardar alterações microbiana, fisiológica e química dos alimentos, cada produto requer condições específicas de temperatura e umidade.

O objetivo fundamental da conservação é evitar a deterioração dos alimentos. No conceito comum, deterioração é a perda ou alteração do gosto, aroma e consistência.

Túnel de resfriamento

Caminhão frigorífico

Câmara fria

Conservação de alimentos

Processos de conservação: Resfriamento – redução da temperatura do produto até a

temperatura de congelamento (próximo a 0°C)

Conservação de alimentos

Congelamento – redução da temperatura do produto abaixo da

temperatura de congelamento

Conservação de alimentos

Calor sensível e Calor latente Calor sensível = mudança de temperatura

Calor latente = mudança de fase

Exemplo: água de -20°C até 100°C

Conservação de alimentos

Exemplo: água de -20°C até 100°C

m = massa [kg]

c = calor específico [kcal/kg.K]

ΔT = variação de temperatura (final – inicial)

L = calor latente de fusão [kcal/kg]

Da mesma forma que para a água, podemos calcular a energia necessária para resfriamento ou congelamento de alimentos quando colocados no interior de uma câmara frigorífica. (sendo a temperatura de congelamento diferente para cada produto).

Ciclo padrão de refrigeração

Componentes

Transferência de Calor

Mecanismos de troca de calor: Condução

Convecção

Radiação

1. Condução Unidimensional

Onde A = área da seção transversal, m2

Δt = diferença de temperatura, K

L = comprimento, m

k = condutividade térmica, W/m.K

q = - k.A.Δt/L

Exemplo

t1

t2

Transferência de Calor

2. Radiação A troca de calor por radiação entre duas superfícies

pode ser determinada pela equação:

Onde σ = constante de Stefan-Boltzman = 5,669.10-8 W/m2.K4

A = área, m2

F = fator de forma, que depende da geometria das superfícies e das emissividades

T = temperatura das superfícies, K

q1-2 = σ.A.F.(T14 – T2

4 ) T1

T2

Transferência de Calor

3. Convecção

Taxa de transferência de calor por convecção

Onde

hc = coeficiente de transf. de calor, W/m2.K

A = área, m2

ts = temperatura da superfície, °C

tf = temperatura do fluido, °C

q = hc .A.(ts - tf ) tf

ts

Conceito de Coeficiente Global de

Transferência de Calor A taxa de transferência de calor é dada pela

equação

Onde U = coeficiente global de transferência de calor, W/m2.K

A = área superficial, m2

q = U.A.(t1 – t2)

Conceito de Coeficiente Global de

Transferência de Calor Transferência de calor entre dois recintos através de uma

parede conforme ilustrado abaixo.

Meio externo Meio interno

t1

t2

Parede (1 camada)

ts1 ts2

q = U.A.(t1 – t2)

1/U = 1/he + L/k + 1/hi

R1,c+r R2,c+r Rp

t1 t2

ts1

ts2

Conceito de Coeficiente Global de

Transferência de Calor Transferência de calor entre dois recintos através de uma

parede conforme ilustrado abaixo.

Meio externo Meio interno

t1

t2

Parede (2 camadas)

ts1 ts2

q = U.A.(t1 – t2)

1/U = 1/he + L1/k1 + L2/k2 + 1/hi

R1,c+r R2,c+r Rp 1

t1

t2 ts1

Rp 2

ts2