Evolução Tecnológica: CÁLCULOS DE CARGA TÉRMICA

5 CÁLCULOS DE CARGA TÉRMICA

5.1 INTRODUÇÃO

        Tendo-se realizado a escolha do local para ser construída as câmaras frigoríficas e chegando a sua respectiva rotatividade de produto, dá-se o início para a elaboração do cálculo de carga térmica que se resume basicamente ao calor sensível necessário para se remover do sistema, neste caso câmara frigorífica, por um determinado tempo, mantendo assim condições adequadas à conservação do produto, exigidas por normas e leis que tratam deste assunto.

        É de vital importância que o cálculo de carga térmica seja elaborado seguindo normas, tais como ABNT – NBR 10879, ASHRAE Refrigeration, etc, para que haja respaldo técnico confiável, a fim de não se comprometer na escolha do equipamento frigorífico prejudicando a conservação do produto. O cálculo de carga térmica deve se chegar o mais próximo ao real, para que não aconteça um superdimensionamento que culminará na escolha do equipamento com uma capacidade muito elevada, fazendo com que o compressor cicle constantemente, ou seja, o compressor liga e desliga freqüentemente, o que é altamente prejudicial tanto para a parte elétrica do compressor hermético ou quanto para a estrutura mecânica do mesmo ou para que não ocorra o sub dimensionamento, que é a escolha do equipamento cuja capacidade frigorígena seja inferior à carga térmica do local, forçando o compressor a trabalhar por longos períodos ou mesmo sem parar. Note que em ambos os casos anteriores levam-se a desgastes excessivos no compressor gerando a quebra antecipada do mesmo.

        Dificilmente a capacidade que se chega ao cálculo de carga térmica, é originada de alguma fonte específica de calor, geralmente esta capacidade é proveniente de várias fontes de energia térmica, por exemplo, pelas fronteiras do sistema, que já incide transmissão e infiltração, pelas pessoas, por produtos, devido a equipamentos. Estes Itens serão detalhados no decorrer deste descritivo.    

5.2 CALOR POR TRANSMISSÃO

        Cálculo para o Coeficiente Total de Calor:

U=1/(1/he+e/k+e/k+e/k++1/hi)        

        Onde:

        he= coeficiente de película do ar externo (kcal/h.m².ºC);

        hi= coeficiente de película do ar interno (kcal/h.m².ºC);

        e= espessura do isolamento (m);

        k = condutividade térmica do isolamento (kcal/h.m.ºC).

        Obs.: os valores de he, hi e k são valores tabelados pelas normas, segundo tabelas..

        

Resultados dos Cálculos do U:

	Paredes kcal/h.m².ºC	Teto kcal/h.m².ºC	Piso kcal/h.m².ºC
Câmara de Resfriados.	0,1838	0,1838	0,1791
Câmara de Verduras.	0,1838	0,1838	0,1791
Câmara de Lixo.	0,1838	0,1838	0,1791

                                             Tabela 04 – Coeficiente de Calor

        Equação para Transmissão de Calor:

Q = U *A * (Te – Ti)        

        Onde:

        A= área externa das paredes piso e teto (m²);

        U= coeficiente global de transferência de calor (kcal/h m² ºC), encontrado pela equação anterior;

        Te - Ti= temperaturas externas e internas (ºC). Diferencial encontrado na ABNT – NBR10879;

        Q= Calor total de transmissão (kcal/h).

        

Resultados dos Cálculos para Transmissão:

	Parede Norte kcal/h	Parede Sul kcal/h	Parede Leste kcal/h	Parede Oeste kcal/h	Teto kcal/h	Piso kcal/h	Porta kcal/h
Câmara de Resfriados.	47,31	47,31	50,94	63,08	72,78	57,16	12,13
Câmara de Verduras.	23,29	23,29	31,06	19,11	17,92	14,02	11,94
Câmara de Lixo.	20,78	20,78	27,71	17,05	15,99	12,14	10,66

Tabela 05 – Calor de Transmissão

        Nota: Nas Câmaras de Verduras e de Lixo a porta se encontra na Parede Oeste. Na Câmara de Resfriados a porta se encontra na Parede Leste.

5.3 CALOR DE INFILTRAÇÃO

        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)