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09-03-2009
Sistemas de ventilaoVentilao: Ventilao: uma combinao de processos destinados a fornecer o ar fresco e a extrair o ar viciado de um espao ocupado
A ventilao consiste em fazer a renovao do ar ambiente de forma a retirar os elementos poluidores. Ventilar um local, significa renovar o ar dum ambiente fechado. A qualidade do ar de renovao obtida por filtragem,
desbacterizao e desodorizao do ar ambiente e que podem ser executados com maior ou menor profundidade
Sistemas de ventilaoA ventilao pode ser feita, essencialmente de duas formas: Ventilao naturaladmisso e extraco de ar de um edifcio por meio de aberturas intencionais na envolvente (i.e., janelas, grelhas de arejamento, chamins) e sob presso das foras naturais do vento e das presses derivadas de diferenas de temperatura (stack effect)
Ventilao forada ou mecnicaA ventilao forada consiste em utilizar dispositivos prprios (ventiladores, exaustores, extractores, etc.) que provocam o movimento do ar entre o interior e o exterior do recinto.
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Classificao sumria dos processos de ventilaoVentilao sem condicionamento de ar ventilao natural; ventilao forada. A ventilao forada admite trs novas variantes: ventilao por insuflao; ventilao por exausto; ventilao mista (com insuflao e exausto). Ventilao com condicionamento parcial do ar para restabelecer as condies ambientais; para arrefecimento; para aquecimento; para controle de humidade. Condicionadores de ar
Classificao sumria dos processos de ventilaoVentilao sem condicionamento de ar ventilao natural; ventilao forada. A ventilao forada admite trs novas variantes: ventilao por insuflao; ventilao por exausto; ventilao mista (com insuflao e exausto). Ventilao com condicionamento parcial do ar para restabelecer as condies ambientais; para arrefecimento; para aquecimento; para controle de humidade. Condicionadores de ar.
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Vrias solues para ventilao natural
Uma boa soluo consiste em abrir as janelas de admisso no lado donde sopram os ventos dominantes e as janelas de sada na parede oposta.
rea de janela de ventilao naturalQual deve ser a rea das janelas capaz de assegurar a ventilao dum espao ocupado por cinco pessoas, a 500 litros/min/pessoa quando a velocidade do vento for de 2 m/s e a sua incidncia se fizer perpendicularmente parede de entrada (coeficiente = 0,5); 500 litros /min / pessoa = 0,5 m3 / min / pessoa Qp (fluxo de renovao (mnimo) necessrio) = 5 x 0,5 m3/min = 2,5 m3/min Qv (fluxo de renovao de ar atribudo ao efeito do vento) = 2,0 m/s x 60 x 0,5 (coeficiente) x rea da janelaQv > Qp e daqui podemos tirar a rea total das janelas, mas o seu posicionamento deve ser estudado.
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rea de janela de ventilao naturalNo caso anterior, a renovao do ar do recinto era auxiliada pela fora do vento que originava uma corrente de ar atravs de janelas abertas em paredes sujeitas a presses diferentes.
Neste caso, a renovao de ar faz-se com certa facilidade e esta tanto maior quanto maior for a fora do vento. Quando no houver vento, a renovao do ar s pode fazer-se com base na diferena de densidade do ar, ao nvel dos eixos das janelas de ventilao. A corrente de renovao tanto maior quanto maior for o desnvel entre as janelas e a diferena de temperaturas dentro e fora do recinto.
Ventilao natural por efeito trmico
Qt = constante S h T
(m3/min)
Qt - mximo fluxo que o efeito trmico pode produzir atravs de uma janela de ventilao
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Ventilao natural por efeito combinadoUma fbrica confinada a um espao de 30 m x 10 m x 5 m, possui equipamentos que libertam 756 kcal/min.
- a temperatura exterior 26 C e a interior 33 C; - as janelas de ventilao tm 7 m2 cada uma; - os ventos dominantes sopram perpendicularmente parede da janela de admisso, com uma velocidade de 1 m/s. Pretende-se saber se ou no necessrio recorrer a ventilao forada?
Ventilao natural por efeito combinado Se fluxo do efeito do vento (Qv) + fluxo do efeito trmico (Qt) > Qc
No precisa ventilao forada Se fluxo do efeito do vento + fluxo de efeito trmico < Qc
Ventilao forada
Qc fluxo necessrio para remover o calor que os equipamentos libertam
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Ventilao natural por efeito combinado
Concluso: O fluxo resultante da ventilao natural devido aos dois efeitos, inferior ao fluxo necessrio resultante do calor libertado pelo equipamento.
ventilao forada para conseguir a remoo do calor produzido pelos equipamentos
Ventilao forada Quando a ventilao natural no consegue manter a temperatura desejada no local, recorre-se ventilao forada, que pode executar-se em trs modos diferentes:1 Insuflao forada com exausto natural
2- Insuflao natural e extraco forada
3 Insuflao e exausto foradas
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Ventilao forada com exausto naturalUm ou mais ventiladores introduzem ar exterior no recinto, com uma presso entre 3 e 50 mm de c.a., e a presso interior ficar superior presso exterior; isto facilita a perda de calor e contaminantes interiores para fora do recinto.A B
A boa ventilao depende da localizao das sadas
Ventilao forada com exausto naturalas janelas de entrada e sada de ar esto em paredes opostas,A
permitindo um bom varrimento do interior do recinto. o ventilador deve ser montado numa parede exterior do recinto e fazer a captao directa do ar.
utilizada quando a parede oposta ao ventilador no estiver B disponvel para abrir a janela de sada. O varrimento melhora com a montagem, nas janelas, de persianas bem orientadas.
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Insuflao natural e extraco forada Um ou mais ventiladores extraem o ar do recinto, gerando uma presso interna inferior que existe fora do recinto. Recinto com uma atmosfera de qualidade inferior soluo de insuflao forada com exausto natural.
Este mtodo aplica-se em casas de banho, cozinhas e fbricas no poluentes. O ar exterior entra no recinto, atravs de pequenas aberturas ou atravs de portas ou janelas.
Insuflao natural e extraco forada
O exaustor deve ser colocado na parede oposta s aberturas utilizadas para a entrada de ar, e em posio to alta quanto possvel !
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Insuflao natural e extraco foradaProblema de aplicao sobre velocidades do ar interior sala tem de dimenses 20x8x3 metros e nela trabalham vinte pessoas; as entradas de ar so bastante amplas e situam-se na parede oposta aos dois extractores que fazem a renovao de ar.
Insuflao natural e exausto foradas o recinto est equipado com ventilador (para insuflao) e exaustor, ambos montados em paredes exteriores ou acedendo-lhes atravs de condutas; as entradas devem ser protegidas com rede de malha apertada, para proteco contra a entrada de corpos estranhos. Uma escolha adequada dos ventiladores permite ter no recinto uma presso maior ou menor que a exterior.
Soluo mais dispendiosa!
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Nmero de renovao de ar por hora nos recintos a ventilar
Caudais mnimos por pessoa1. Com actividade normal: 20 a 25; 2. Quando houver fumadores: 30 a 35; 3. Com trabalho fsico leve: 45; 4. Nas oficinas e outros locais: 60; (m3/h)
Volume de ar horrioVolume de ar horrio (m3/h) = comprimento (m) x largura (m) x altura (m) x N de renovaes por hora
Velocidade do ar no recinto
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Velocidades admissveis reas domsticas = 0,15 a 0,20 reas comerciais = 0,20 a 0,50 (m/s) reas de rectificaes e moagens = 2,50 a 10,00 Cabine de pintura = 0,70 a 1,00 reas de desengorduramento = 0,25 a 0,50
Solues prticas para ventilao forada
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Ventilao por conduta de distribuio (central)
Tipos de ventiladores semelhana das bombas, os ventiladores so constitudos por um rotor de ps que gira dentro duma caixa em caracol, e accionado por um motor elctrico (ou outro). O movimento do rotor gera um fluxo de ar que circula dentro do recinto, originando um certo conforto ao mesmo tempo que renova a respectiva atmosfera.
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Tipos de ventiladores Presso: - baixa presso (at 200 mmH2O); - mdia presso (entre 200 a 800 mm H2O); - alta presso (entre 800 e 2500 mm H2O); -- altssima presso (entre 2500 e 10000 mm H2O). Aspecto construtivo: - radiais ou centrfugos; - axiais ou helicoidais. Aspecto das respectivas ps: - rectas radiais; - rectas e inclinadas para trs; - curvas e inclinadas para trs; - curvas para a frente; - curvas com sada radia
Ventiladores centrfugos(expulsam o ar em direco radial ao seu eixo) O ar entra pela boca de entrada, passa pelas ps da turbina que o empurram para a voluta (conduta interna) saindo pela boca de sada, com um dado caudal (m3/h) e uma dada presso de sada. Conforme a necessidade do local, podem-se utilizar ventiladores centrfugos de baixos, mdios ou de elevados caudais e presses. Tm geralmente a sua maior aplicao em instalaes industriais. industriais.
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Ventiladores centrfugos(expulsam o ar segundo o eixo do ventilador)
A caracterstica fundamental deste ventilador a forma das ps ventiladoras, as quais tm uma inclinao em relao ao eixo, de modo que, ao girarem, efectuam um movimento em forma de hlice, pelo que o ar obrigado a passar atravs delas, adquirindo a velocidade que lhe transmitida pelas ps. So geralmente utilizados em locais em que a poluio reduzida. reduzida. um sistema econmico que apresenta um nvel de rudo baixo. baixo.
Ventiladores centrfugos
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Caractersticas dos ventiladoresO ar deve ser renovado um determinado nmero de vezes por hora, conforme a natureza e caractersticas do local. Por exemplo, uma cozinha domstica deve ter 10 a 15 renovaes de ar por hora. O caudal mnimo de sada do ventilador para uma cozinha de 60 m3 seria: Caudal (m3/h) = n de renovaes/hora x Volume do local Caudal = 15 x 60 Caudal = 900 m3/h Para alm do caudal h outras caractersticas importantes a ter em conta: Presso de sada do ar Tenso nominal do motor (monofsico ou trifsico) Velocidade do motor Potncia nominal do motor
Unidades de ventilao
Unidade de ventilao
Termoventilador
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Comparao dos ventiladoresBasicamente, h trs tipos de ventiladores cujas diferenas, alm dos aspectos construtivos, residem nas capacidades que podem desenvolver, nomeadamente, caudal e presso do fluxo de ar, em mm de coluna de gua.
Diagrama de caractersticas dos ventiladoresPresses mm ca.
1 bar = 10.300 mm ca
Ventiladores centrfugos
Ventiladores turbo-axiais
Ventiladores helicoidais
Caudal
Ventiladores helicoidais
Ventiladores axiais - helicoidais: - Presses entre 3 e 50 mm c.a. - Dbitos entre 1000 e 300000 m3/h - Aplicao: ventilao e exausto
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Ventiladores turbo-axiais
Ventiladores axiais - turbo-axiais: - Presses entre 3 e 80 mm c.a - Dbitos entre 1000 e 200000 m3/h - Aplicao: ventilao e exausto - Montagem por insero nas condutas - Motor exterior para gases corrosivos - Motor interior c/ gases no corrosivos
Ventiladores centrfugosVentiladores centrfugos: - Presso entre 20 e 1500 mm ca - Dbito: entre 60 e 100000 m3/h - Aplicao: ventilao
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Seleco do ventilador Caractersticas fundamentais (caudal e presso)
Seleco do ventiladorCaractersticas secundrias: - nvel de rudo, em decibel (dB); -velocidade de rotao, em rpm; - potncia consumida, em kw/h; - velocidade do fluxo em, m/s; - intensidade da corrente consumida, em amperes.
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Exemplos de seleco
Seleco de um ventilador helicoidal Dbito de 1500 m3/h e 2 mm c.a. Diagrama de carga de ventilador helicoidal Dbito Mximo = 1800 m3/h
Exemplos de seleco
Seleco de ventilador turbo-axial
Diagrama de carga de ventilador turbo-axial Dbito Mximo = 8000 m3/h
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Seleco
As caractersticas classificadas de secundrias devem ser recolhidas do catlogo do ventilador.
Hottes de ventilao Processo de ventilao aplicado a zonas pontuais, de recintos interiores, onde se libertem gases ou poeiras capazes de afectar a segurana ou a sade dos respectivos operadores.
Hotte parietal Hotte compensada
Montagem de uma hotte industrial
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Hotte industrial compensada
O ngulo do filtro com a horizontal varia entre 35 e 60.
Condutas para distribuio de ar
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Condutas para distribuio de ar Ar distribudo a baixa presso condutas de seco rectangular, por ser mais fcil de montar e de executar, alm de ser mais barata. Ar distribudo a em alta presso
condutas de seco circular, porque originam menos perdas do que as de seco rectangular.
Condutas para distribuio de ar Ar distribudo a baixa presso condutas de seco rectangular, por ser mais fcil de montar e de executar, alm de ser mais barata. Ar distribudo a em alta presso
condutas de seco circular, porque originam menos perdas do que as de seco rectangular.
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Condutas para distribuio de arA ventilao sem qualquer tipo de tratamento do ar, origina uma perda de carga nas tubagens, da ordem dos 5 a 15 mm de c.a. A velocidade do ar saida das bocas de insuflao deve estar compreendida entre 0,50 a 1,0 m/s, conforme a natureza do recinto a ventilar. Nas condutas, o ar deve circular a velocidade sensivelmente constante e a cerca de 1,7 m/s nas distribuies a baixa presso e de 10 m/s nas distribuies a alta presso. As condutas so de chapa galvanizada, de alumnio, de ao inoxidvel, de plstico, etc.
Condutas de distribuio de ar
Condutas rectangulares de distribuio de ar
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Acessrios e condutas de distribuio de ar
Os componentes de um sistema de condutas so: Condutas rectas; Curvas com raios; Desvios; Peas de transio/transformao; Caixas difusoras; Registos; Grelhas; Juntas flexveis Etc.
Acessrios de distribuio de ar: bocas de insuflao
Dois tipos de difusores (colocados no tecto)
Grelhas (colocadas na parede)
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Acessrios e condutas de distribuio de ar
Montagem de deflectores e registos
Conduta circular de distribuio de ar
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Condicionamento de ar processo pelo qual se controla e ajusta o estado do ar em recintos fechados; ajustamento abrange todas as variveis que definem o estado do ar, e que so: a temperatura, a humidade, a pureza e a movimentao.
Condicionamento de arUTA de fluxo simples (Tudo ar novo)
1
2
3
4
5 4
6
6
8
1- vlvula reguladora de caudal 2 pr-filtro 3 filtro 4 bateria de arrefecimento 5 bateria de aquecimento 6 separador de gotas 7 atomizador 8 - ventilador
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