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1- APRESENTAÇÃO:
O presente memorial descritivo tem por objetivo descrever o projeto de climatização de um /
escritório localizado na cidade de Florianópolis-SC.
A estimativa de carga térmica, a seleção do equipamento e o projeto da rede de distribuição
de ar e dos acessórios foram realizados tendo-se como referência a norma técnica NBR 16.401/2008.
O equipamento para climatização selecionado para atender as necessidades de resfriamento
e desumidificação do ambiente é um aparelho do tipo: Self Contained instalado em uma casa de
máquinas, devidamente isolada, dotada de tomada de ar externo, caixa sifonada, grelha de retorno e
paredes lisas
O detalhamento dos cálculos realizados pode ser visualizado nesse Memorial Descritivo.
Estimativa de Carga Térmica
Paredes:
Parede Ensolarada Norte:
Área Fachada Norte : 12m x 4m = 48m2
Área Janelas : 7m x 2,2m = 15,4m2
Área Parede Norte = Área da Fachada Norte - Área Fachada Norte = 32,6m²
DT = I . 0,008
= U . A . (ΔT + DT) ⇒ = 2,5 . 32,6 . (7 + 2,4) = 766W
Parede Sombreada Leste:
Área Parede Leste : 14m x 4m = 56m2
= U . A . ΔT ⇒ = 2,5 . 56 .7 = 980W
Parede Ensolarada Oeste:
Área Parede Oeste: 14m x 4m = 56m2
DT = I . 0,008
= U . A . (ΔT + DT) ⇒ = 2,5 . 56 . (7 + 5,6) = 1.764W
Parede Sombreada Sul:
Área Fachada Sul : 12m x 4m = 48m2
Área Janelas : 4m x 2m (2x) = 16m2
Área Parede Sul = Área Fachada Sul - Área Janelas = 32m2
= U . A . ΔT ⇒ = 2,5 . 32 . 7 = 560W
Janelas:
Porta de Vidro Ensolarada Norte:
Área Porta de Vidro: 7m x 2,2 = 15,4m2
= FS . I . A + U . A . ΔT ⇒ = 1 . 300 . 15,4 + 6 . 15,4 . 7 = 5.267W
Janela Sombreada Sul:
Área Janelas : 4m x 2m (2x) = 16m2
= U . A . ΔT ⇒ = 6 . 16 . 7 = 672W
Telhado:
Telhado sem Laje com Forro PVC:
DT = I . 0,008
= U . A . (ΔT + DT) ⇒ = 1,75 . 128 . (7 + 4,8) = 2.643W
Números de Pessoas:
Trabalhado em Escritório Sentados = 20
Calor Sensível por Pessoa = 75W
Calor Latente por Pessoa = 45W
Calor Sensível = 20 . 75 = 1.500W
Calor Latente = 20 . 45 = 900W
Ar Externo:
Numero de Pessoas: 20
Volume de ar por Pessoa: 17m3/h
Ar Externo = Número de Pessoas x Volume de ar por Pessoa ⇒ 20 . 17 = 340m3/h
=
. ⇒ =
. 1,2 ⇒ = 0,113k/s
Qsens = m . (hx - h2) ⇒ Qsens = 0,113 . (55,5 – 50,5) ⇒ Qsens = 0,565kw
Qlat = m . (h1- hx) ⇒ Qlat = 0,113 . (79 – 55,5) ⇒ Qlat = 2,655kw
Carga térmica decorrente do ar externo é de 3,22kW.
Equipamentos: 3.000W
Iluminação: 2.000W
Carga Térmica Sensível = 19.717W
Carga Térmica Latente = 3.555W
Carga Térmica Total = 23.272W
Carga Térmica em BTU/h = 79.404W
Carga Térmica em TR = 6.6
Ar Renovação:
Volume do Escritório: (A = 14m x B = 7m) + ( C = 6m x D = 5m) x (H = 4m)
Volume do Escritório = (14 . 7) + (6 . 5) . (4) = 512m3
Ar de Renovação = Volume do Escritório x 4 Trocas por Hora
Ar de Renovação = 512 . 4 = 2.048m3/h
Ar de Renovação = 2.048 / 60 = 34,1m3/h por pessoa
Fator de Calor Sensível:
FCS = Calor Total Sensível ⇒ FCS =
⇒ FCS = 0,85
Calor Total
Cálculos Psicrométricos
Ponto
Entalpia
específica
(kJ/kg)
Fluxo de
massa (kg/s) TBS UR
1 79,0 0,108 32 60%
2 50,5 1,7 25 50% 3 55,5 1,7 26,4 54%
4 36,9 1,7 13 97%
2’ 50,5 1,6 25 50%
2” 50,5 0,1 25 50%
3 = 1 + 2’
3 = 4 = 340 + 4.760 = 5.100 m3/h
1 = 340 / 3600 ⇒ 2 = 0,09m
3/s
2 = 5.100 / 3600 ⇒ 4 = 1,42m3/s
2’ = 4.760 / 3600 ⇒ 2 = 1,32m3/s
3 = 4 = 5.100 / 3600 ⇒ 4 = 1,42m3/s
1 = Q . ar ⇒ 1 = 0,09 . 1,2 ⇒ 1 = 0,108kg/s
2 = Q . ar ⇒ 2 = 1,42 . 1,2 ⇒ 2 = 1,7kg/s
2’ = Q . ar ⇒ 2’ = 1,32 . 1,2 ⇒ 2’ = 1,6kg/s
4 = Q . ar ⇒ 4 = 1,42 . 1,2 ⇒ 4 = 1,7kg/s
h3 =
⇒ h3 =
⇒ h3 = 55,5kJ/kgar
h4 =
⇒ h4 =
–
⇒ h4 = 36,9kJ/kgar
Cálculos dos Dutos
Vazão = Velocidade x Área ⇒ Q = V . A ⇒ A = Q ⇒ A = 1,42 ⇒ A = 0,35m
2
V 4
Área = Largura x Altura ⇒ A = L x H ⇒ L = A ⇒ L = 0,35 ⇒ L = 1,00m
H 0,35
2- DESCRIÇÃO DA INSTALAÇÃO
O ambiente a ser climatizado é ilustrado na Figura 1. Trata-se de um Escritório lo-calizado na cidade de Florianópolis - SC onde normalmente encontram-se 20 pessoas trabalhando sentadas. As janelas estão localizadas na orientação Sul, com uma porta de vidro à Norte. As dimensões do local estão listadas na Tabela 1.
Tabela 1- Levantamento das informações do ambiente a ser climatizado
Especificação Dados a serem utilizados
A (comprimento da loja) 12 m
B (largura da loja) 6 m
C (pé-direito da loja) 4 m
Número de pessoas 20
Atividade Escritório
Equipamentos 3000 W
Iluminação 2000 W
Espessura das paredes 20 cm
Tipo de cobertura Telhado sem laje com forro de PVC
Cidade Florianópolis-SC
Janelas da face oeste 2x (4m x 2)
Porta de vidro (8 mm) 7 x 2,2 m
3- ESTIMATIVA DE CARGA TÉRMICA
A estimativa da carga térmica foi realizada considerando-se as condições internas e de verão
para a cidade de Florianópolis.
A planilha de cálculo pode ser visualizada a seguir.
ESTIMATIVA DE CARGA TÉRMICA
CIDADE Florianópolis 32 < TE TI> 25
PAREDES Espessura (cm) U A DELTA T DT TROCA CALOR
Parede Norte 20 2,5 32,6 7 2,4 766
Parede Leste 20 2,5 56 7 0 980
Parede Oeste 20 2,5 56 7 5,6 1764
Parede Sul 20 2,5 32 7 0 560
JANELAS Fator Cortina / Sem U A DELTA T INSOLAÇÃO TROCA CALOR
Janela Oeste 1 6,0 0 7 0 0
Janela Leste 1 6 0 7 0 0
Janela Norte 1 6 15,4 7 300 5267
Janela Sul 1 6 16 7 0 672
TELHADO Tipo de cobertura U A DELTA T DT TROCA CALOR
Telhado sem Laje com forro de PVC
1,75 128 7 4,8 2643
FATORES
Número de Pessoas CT Sensível 20 75 1500
Trabalho em escritório sentado
CT Latente 20 45 900
Equipamentos 3000 3000
Iluminação 2000 2000
VAZÃO M3/H FATORES
Ar Externo CT Sensível 20 340 5 565
CT Latente 20 340 23,5 2655
TOTAL 23272
CT BTU/h 79404
CT em TR 6,6
A carga térmica estimada foi de 6.6 TR ou aproximadamente 79.404 BTU/h
TBS (oC) TBU(
oC) UR(%)
Condições externas de Verão 32 26 60
Condições internas 25 50
Também podem ser visualizadas a partir dos gráficos as principais parcelas da carga térmica
estimada.
RESUMO DA ESTIMATIVA DE CARGA TÉRMICA
CT
(Watts) CT
(Btu/h) CT (TR) Percentual
PAREDES 4070 13887 1,16 17
JANELAS 5938,8 20263 1,69 26
TELHADO 2643 9019 0,75 11
EQUIPAMENTOS 3000 10236 0,85 13
ILUMINAÇÃO 2000 6824 0,57 9
PESSOAS 2400 8189 0,68 10
RENOVAÇÃO 3220 10987 0,92 14
23272,1 79404 6,62 100
WATTS BTU/h TR
Parcelas em BTU/h
Parcelas em Porcentual (%)
Considerações realizadas para cálculos
a) Janelas e Porta de Vidro:
Sem Cortinas.
b) Insolação:
Insolação na face Norte: 300W/m2
Insolação na face Oeste: 800W/m2
Insolação no Telhado: 800W/m2
c) Telhado tipo:
d)Parede tipo:
4- SELEÇÃO DO EQUIPAMENTO
A partir da estimativa de carga térmica, realizou-se a seleção do equipamento mais
apropriado para a climatização do ambiente. Entre os equipamentos selecionados tem-se aquele que
apresenta a melhor relação custo / benefício em termos de custo e eficiência energética conforme
dados a seguir.
Capacidade: 7.5TR ou 90.000BTU/h
Vazão de ar: 5.100m3/h
Consumo de energia (kW): ~ 10,1kW
Gasto estimado em Reais em 5 anos (1kWh = R$ 0,5) para as condições de uso: 6 horas por dia,
durante 22 dias por mês, durante 6 meses do ano. 39.996 kWh x 0,5 = R$ 19.998.00
5 ESTUDO PSICROMÉTRICO
Os pontos correspondentes ao Ar externo de Renovação, Ar de Retorno, Ar de mistura e Ar
de Insuflamento foram marcados na carta psicrométrica. Considerou-se o Fator de Calor sensível
como sendo 0,86 para fins de traçado da LINHA INSUFLAMENTO PARA RETORNO.
FCS = Calor Total Sensível ⇒ FCS =
⇒ FCS = 0,85
Calor Total
6- ESQUEMA UNIFILAR DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE AR
O projeto da rede de dutos teve por objetivo garantir uniformidade da distribuição de ar no
ambiente, conforme ilustrado na Figura.
7- CÁLCULO DA REDE DE DUTOS
O dimensionamento da rede de dutos foi realizada a partir do método da velocidade,
considerando-se as velocidades recomendadas na Norma Técnica. Também foi possível estimar a
quantidade de chapas de aço galvanizado para execução da instalação.
Trecho Vazão
[m3/h]
Vazão
[m3/s]
Veloc
[m/s]
Área
[m2]
L x h
Corrigido
A-B 5.100 1,42 4 0,35 1,00x0,35 1,00x0,35
B-C 3.400 0,95 4 0,2375 0,79x0.30 0,80x0,30
B-E = C-D 1.700 0,47 4 0,1175 0,47x0,25 0,50x0,25
A massa de chapas foi calculada considerando-se a densidade do aço e o volume de chapa, obtido a
partir da espessura da chapa conforme Tabela.
Trecho Perímetro Comprimento Área de Chapas
A-B 2,70 10 27
B-C 2,20 3,70 8,14
C-D 1,50 6,35 9,52
B-E 1,50 1,70 2,55
Total 47,21
Massa de Chapa
Para esse calculo usaremos a chapa (26) com espessura de 0,50mm.
volume = 47,21 . (0,50 . 10-3
)
volume = 0,0236
massa = . volume
massa = 7600 . 0,0236
massa = 179,36kg
8- SELEÇÃO DE ACESSÓRIOS
a)Tomada de ar externo
Numero de Pessoas: 20
Volume de ar por Pessoa: 17m3/h
Ar Externo = Número de Pessoas x Volume de ar por Pessoa ⇒ 20 . 17 = 340m3/h
Foi escolhido 1 Veneziana para Ar Externo Modelo TAE (600x200) com uma vazão de 367/m3/h
b) Bocas de Insuflamento
Para o projeto será necessário 3 difusores de ar.
Foi escolhido o difusor da marca Difustherm de 15” x 15” aproximadamente 38cm x 38cm, para
uma vazão projetada de 1.700m3/h.
c)Grelha de Ar de Retorno
Foi escolhido 1 grelha de retorno de 1,20m x 0,50m com área efetiva de 0,313m2 para uma
vazão de 5149m3/h.
d) Tipo de Filtros
Para Renovação de ar na casa de máquinas :
Filtro G1=Filtro lavável metálico com 5 camadas de telas metálicas com 15mm de
espessura.
Para Exaustão de ar na casa de máquinas:
Filtro G0 = Filtro lavável de tecido eletrostático adaptado a caixilho com 8mm de espessura.
Para Retorno de ar do interior do escritório para a casa de máquinas:
Filtro G1=Filtro lavável metálico com 5 camadas de telas metálicas com 15mm de
espessura.
10- ORÇAMENTO GERAL DA INSTALAÇÃO / COM MÃO DE OBRA
Item Quantidade Valor Unitário [R$] Valor Total [R$]
Mão de obra da instalação 01 3.500 3.500
Self Carrier 40B 08 01 25.350,00 25.350,00
Grelha ar Externo 01 430,00 430,00
Grelha Renovação 01 610,00 610,00
Mão de Obra dos Dutos 01 2.500,00 2.500,00
Fixadores do duto 08 45,00 360,00
Bocas de Insuflamento 03 230,00 690,00
Filtro tipo G1 02 215,00 430,00
Filtro tipo G0 01 170,00 170,00
Total 34.040,00
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