Evolução Tecnológica: CÁLCULOS DE CARGA TÉRMICA

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Quando o ar externo, com temperatura maior, entra pela porta no interior da câmara frigorífica faz com que uma certa quantidade de calor entre na mesma fazendo com que a temperatura se eleve, portanto é necessário calcular esta quantidade de calor que contém na infiltração de ar.

Em primeiro lugar se deve determinar qual o volume da câmara, depois com o auxílio da tabela de trocas de ar por 24h recomendada pela ASHRAE Refrigeration achar a constante e usar a fórmula abaixo:

Var = (V) x (N° troca)

Onde:

V= volume interno da câmara (m³);

N° troca = constante tabelada;

Var = volume de ar trocado em 24 horas.

Resultados obtidos:

V em 24h (m³)

Câmara de Resfriados.

421,2 m³/24h

Câmara de Verduras.

171,6 m³/24h

Câmara de Lixo.

312 m³/24h

Tabela 06 – Volume de Ar Trocado em 24 hs

Depois desta etapa foi utilizada a tabela de valores psicrométricos da ASHRAE Refrigeration.

Utilizaremos a seguinte equação:

Qinf= Var x (hext – hint) / Vext (7)

Onde:

Var = volume de ar trocado em 24 horas (m³/24h);

Vext = volume específico do ar externo (m³/kg);

Hext = entalpia externa (kcal/kg);

Hint = entalpia interna (kcal/kg);

Qinf = carga térmica devido a infiltração (kcal/24h).

Resultados obtidos:

Calor de Infiltração (kcal/ 24h)

Câmara de Resfriados.

8100,20

Câmara de Verduras.

3261,35

Câmara de Lixo.

5529,89

Tabela 07 – Calor de Infiltração

5.4 CALOR DE PRODUTO

A parcela de carga térmica na refrigeração devido ao produto, pode ser constituída pelos seguintes calores:

Calor sensível antes do congelamento (calor de resfriamento);

Calor latente de congelamento;

Calor sensível após o congelamento;

5.4.1 Calor Sensível do Produto Antes do Congelamento

A carga térmica sensível é a retirada de calor de uma determinada massa em função da temperatura. Podendo ser calculada pela seguinte equação recomendada pela ABNT – NBR10879:

Qs=m*c*t (8)

Onde:

M= massa de rotatividade diária. (kg/24h);

Cac= calor específico antes do congelamento. (kcal/kg*ºC) Valor tabelado pela ASHRAE Refrigeration;

T= diferença da temperatura inicial e da temperatura final do processo. (ºC);

Qs= Calor sensível do produto. (kcal/24h).

5.4.2 Calor Latente do Produto

A carga térmica latente na refrigeração é a quantidade de calor relativa ao congelamento do produto, esta função está relacionada ao peso do produto a congelar e do seu calor latente de congelamento. Dada pela equação recomendada pela ABNT – NBR10879:

Equação para calor latente:

Ql=m*c

Onde;

M= massa de rotatividade diária. (kg/24h);

C= calor específico de mudança de fase, no caso congelamento. (kcal/kg). Previamente tabelado pela ASHRAE Refrigeration;

Ql= Calor latente do produto. (kcal/24h).

5.4.3 Calor Sensível do Produto Pós Congelamento

A carga térmica sensível pós congelamento é a retirada de calor de uma determinada massa em função da temperatura. Podendo ser calculada pela seguinte equação recomendada pela ABNT – NBR10879:

Qs=m*c*t

Onde:

M= massa de rotatividade diária. (kg/24h);

Cpc= calor específico pós congelamento. (kcal/kg*ºC) Valor tabelado pela ASHRAE Refrigeration;

T= diferença da temperatura inicial e da temperatura final do processo. (ºC);

Qs= Calor sensível do produto. (kcal/24h).

Nota: Para as 03 Câmaras será realizado o cálculo somente de calor sensível, pois os Produtos não vão ser congelados e sim mantidos em temperatura de conservação, pois a rotatividade é diária. O produto entra na câmara e permanece por pouco tempo. O mesmo chega resfriado e permanece ali embalado até o momento do seu preparo.

- Para o projeto da Câmara de Resfriados, não se aplicará o cálculo de calor latente, pois o produto entrará diretamente na Câmara a uma temperatura de 15°C, sofrendo apenas mudança de calor sensível até chegar a temperatura de conservação, ou seja, a -1°C.

- Para o projeto da Câmara de Verduras, não se aplicará os cálculos de calor latente pois o produto será recebido a 20°C e em seguida armazenado na Câmara para permanecer em sua temperatura de conservação que é de -0,5°C.

- Para o projeto da Câmara de lixo, também não se aplicará o cálculo de calor latente, pois o lixo estará com temperatura ambiente de 32°C e o mesmo será mantido a 3°C no interior da Câmara.