Projeto de sistema de ventilação utilizando placas fotovoltaicas

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do desconforto térmico existente na maior parte do ano letivo.

OBJETIVO

Desenvolver um sistema de ventilação para as salas de aulas do anexo 1 e 2 da Universidade Federal de Itajubá, tomando como ponto de partida apenas um dos lados dos anexos. O projeto pretende dimensionar o sistema de ventilação com a utilização de paneis solares como fonte de energia, analisando a economia energética proporcionada. Nesse sentido pretende-se discutir a viabilidade econômica do projeto frente a demanda de uma qualidade do ambiente da sala de aula em conjunto com um sistema sustentável de produção de energia.

JUSTIFICATIVA

Solucionar o problema do desconforto térmico presente nas salas de aula dos anexos da UNIFEI Itabira, que ocorre na maior parte do ano letivo e é agravado nos meses mais próximos do verão.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ventilação

O processo de retirar ou fornecer ar por meios naturais ou mecânicos de ou para um recinto fechado entende-se como sendo ventilação industrial e esta tem por finalidade a limpeza e o controle das condições do ar para que homens e máquinas convivam em um mesmo recinto sem que haja prejuízo para ambas.

Pode-se classificar esses sistemas de ventilação quanto à finalidade a que se destinam, e essas podem então ser:

Ventilação para a manutenção e conforto térmico: restabelece as condições atmosféricas de um ambiente alterado pela presença do homem (refrigera o ambiente no verão e o aquece no inverno);

Ventilação para a manutenção da saúde e segurança do homem: reduz concentrações no ar de gases e vapores nocivos ao homem e mantém concentrações de gases e vapores inflamáveis ou explosivos fora das faixas de inflamabilidade ou explosividade;

Ventilação para a conservação de materiais e equipamento: reduz o aquecimento de motores elétricos, máquinas e armazéns ventilados com o fim de evitar deterioração.

Os tipos de sistemas de ventilação que vão atender as finalidades acima descritas são:

Ventilação natural;

Ventilação geral: para conforto térmico, diluidora, por insuflamento, por exaustão;

3) Ventilação local exaustora.

Os ventiladores que são conectados aos sistemas de ventilação são os responsáveis pelo fornecimento de energia a uma certa quantidade de ar com a finalidade de movimentá-lo tanto em ambientes quanto em dutos, o que pode-se resumir em: um ventilador é uma turbomáquina que absorve a energia mecânica e transfere para um gás como Mataix (1986) enuncia em seu livro.

Sendo assim, o ventilador deve gerar uma pressão estática suficiente para vencer as perdas do sistema e uma pressão cinética para manter o ar em movimento e estes são classificados em tipos: os radiais e os axiais.

Os cálculos utilizados para realizar o dimensionamento do ventilador serão expressos abaixo e seguem [AVALLONE et al., 2007]:

Vazão volumétrica:

(Q_PCM ) ̇= (L*C*A)/(1/(Taxa de renovação)) (1)

Onde:

(〖[Q〗_PCM ) ̇]= 〖ft〗^3/min

[L*C*A]=〖ft〗^3

[1/(Taxa de renovação)]= min/troca

Vazão volumétrica corrigida:

(Q_PCMc ) ̇=(14,7/P_bl )((460+T_4)/528)* (Q_PCM ) ̇ (2)

Onde:

(〖[Q〗_PCMc ) ̇]= 〖ft〗^3/s

(〖[Q〗_PCM ) ̇]= 〖ft〗^3/s

〖[P〗_bl]=psi

〖[T〗_4]= °F

P_bl=pressão barométrica no local de intalação do ventilador

T_4=temperatura na entrada

Pressão estática para os dutos:

P_(sta (dutos))= ((∑▒comprimentos)/100)*0,2 ’’

Onde:

〖[P〗_(sta (dutos))]=’’cda

[comprimentos]=ft

Pressão estática para os acessórios:

P_(sta (acessórios) )=acessórios*0,08 ’’

Onde: Os acessórios é o número total de acessórios utilizados

P_(sta (acessórios) )]=’’cda

Pressão estática total:

〖P_(sta )=P〗_(sta (dutos))+P_(sta (acessórios) ) (3)

Onde:

[P_(sta )] = ’’cda

Correção da pressão na Descarga:

P_5= P_(sta )*0,03643

Y_s= (P_bl+P_5)/P_bl

X_s=〖Y_s〗^0,283-1

X_C=X_S ((T_4+460)/528)

Y_C=(X_C+1)^3,53

P_dmc=14,7*(Y_c-1) (4)

Onde:

[P_5 ]=psi

Y_s=razão de pressão absoluta na descarga

X_s=fator de temperatura nas condições do local de intalação

X_C=fator de temperatura do ventilador

Y_C=razão de pressções nas condições padrão

P_dmc=pressão manometrica na descarga corrigida

[P_dmc ]=psi

Altura de pressão:

H= P_dmc/(ρ*g) (5)

[H]=m

[ρ]= Kg/m^3

[g]=m/s^2

Rotação especifica:

N_s= (n*√((Q_PCMc ) ̇ ))/H^(3/4) (6)

〖[N〗_s]=rpm

[n]=rpm

([Q_PCMc