Análise de perda de carga

...

V - Velocidade de escoamento do fluido

m/s - metros por segundo

D - Diâmetro do tubo

m/s2 - metros por segundo ao quadrado

Re - Reynolds

ɛ - Rugosidade absoluta

Le - Comprimento equivalente das conexões

K - Coeficiente de perda local

- SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 9

1.1 Tema 10

1.2 Problema De Pesquisa 10

1.3 Objetivos 11

1.3.1 Objetivo Geral 11

1.3.2 Objetivos Específicos 12

1.4 Justificativa 12

1.5 Análise De Situação 13

1.6 Hipóteses 14

2 REFERÊNCIAL TEÓRICO 15

2.1 Sistema de Condicionamento de Ar Central Com Condensação a Agua 15

2.1.1 Climatização 15

2.1.2 Central de água gelada 16

2.1.2.1 Chiller 17

2.1.2.2 Torre de resfriamento 19

2.1.2.3 Sistema de bombas 19

2.1.2.4 Climatizadores fan Coils e fancoletes 20

2.2 Propriedades do fluido 21

2.2.1 Viscosidade Cinemática (ɣ) 21

2.2.2 Vazão da água (Q) 22

2.3 Mecânica dos fluidos 23

2.3.1 Perda de carga em circuito hidráulico 23

2.3.1.1 Perda de carga distribuída (∆hd) 24

2.3.1.2 Perda de carga localizada (∆hl) 28

3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS 31

3.1 Tipos de Pesquisa 31

3.2 Pesquisa Bibliográfica 32

3.3 Pesquisas exploratória-explicativa 32

3.4 Materiais e métodos 33

3.4.1 Análise em campo da CAG do TJMG. 33

3.4.2 Estudo de perda de carga. 33

4 CRONOGRAMA 35

REFERENCIAS 36

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- INTRODUÇÃO

Edificios de grande porte requerem sistemas mais complexos com a finalidade de climatizar vários ambientes em busca do conforto térmico. Diante dos sistemas de climatização existentes, o tema propõe um estudo de sistemas de condicionamento de ar central com condensação à água, tendo como questão central a perda de carga para controle da vazão.

Esta dificuldade se dá devido a complexidade da casa de máquinas juntamente com grandes extensões de tubulação e singularidades, para conduzir água gelada aos climatizadores de todo o prédio.

Para este tipo de sistema a vazão de água necessária para atender aos climatizadores é variável, sendo proporcional à demanda de carga térmica dos climatizadores em operação. Para isso, o sistema dispõe da bomba secundária, que através de um método controlador de vazão e um parâmetro da diferença de pressão entre a linha de alimentação e retorno do circuito hidráulico, garante a vazão necessária que atenda a demanda dos climatizadores.

Existem três métodos de controle de vazão mais utilizados para sistemas de bombeamento, são eles: bypass na saída da bomba, estrangulamento por válvula e variação da velocidade do motor através do inversor de frequência. O mais utilizado é o método da válvula de estrangulamento no qual é recomendado manter a vazão mínima acima de 20% para evitar avarias ao sistema, como vibrações e aquecimento da carcaça e do motor. Entretanto, essas válvulas são instaladas ao longo das tubulações hidráulicas, o que implica em perdas de carga adicionais ao sistema. Já o inversor de frequência é o método mais indicado para controlar a vazão, uma vez que permite a bomba alterar seu ponto de trabalho sem acrescentar perda de carga ao circuito hidráulico e proporcionando menor consumo de potência, outra vantagem do inversor de frequência é quanto a economia de energia que este método proporciona em relação aos outros, uma vez que altera eletronicamente a frequência da corrente elétrica fazendo com que as rotações dos motores sejam contínuas e suaves. (MESQUITA, 2009)[1].

Contudo, a garantia da vazão necessária para atender as demandas de climatização dos ambientes, requer o conhecimento do diferencial de pressão presente no circuito hidráulico, que também pode ser definido como perda de carga. Logo, este parâmetro é referência para o controle do sistema, de modo a permitir o aumento ou redução gradativa das vazões em função da demanda.

- Tema

Análise Técnica e levantamento de parâmetros da obra de adequação do sistema de Ar Condicionado Central do Edifício Sede do TJMG.

- Problema De Pesquisa

O prédio localizado na Avenida Afonso Pena, 4001, Belo Horizonte, foi construído na década de 80, para atender a operadora de Telecomunicações de Minas Gerais S/A (Telemig), hoje parte do grupo Telemar Norte Leste S/A (Oi). Na concepção original do prédio, o sistema de ar condicionado central era baseado na instalação de Fan coils, o que proporciona o controle de temperatura centralizado para grandes áreas de escritórios. Além disso, este tipo de equipamento controla a vazão de água gelada necessária para atingir a temperatura desejada, utilizando para isso uma válvula do tipo proporcional. Ocorre que a referida edificação foi adquirida pelo Tribunal de Justiça do Estado de Minas Gerais (TJMG) com o intuito de abrigar o Edifício Sede. Esta nova ocupação acarretou