Sistemas de condicionamento de ar

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Sumário

1. HISTÓRIA DA REFRIGERAÇÃO 3
2. OBJETIVO5
3. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO6
4. ETAPAS DE UM CICLO IDEAL DE REFRIGERAÇÃO7
5. PROCESSOS TERMODINAMICOS ENVOLVIDOS9
6. DESENVOLVIMENTO PRÁTICO 10
7. CONCLUSÃO18
8. REFERENCIAS19

RESUMO

O condicionador de ar tem como seu principal objetivo deixar ambientes em temperaturas agradáveis criando uma sensação de conforto térmico, os sistemas de refrigeração por compressão é o mais utilizado dos sistemas, a refrigeração envolve a redução e manutenção da temperatura de um corpo ou substância abaixo daquela existente em sua vizinhança, e pode ser obtida por meios naturais e artificiais. Os meios naturais usam substâncias frias encontradas espontaneamente na natureza, os meios artificiais reduzem a temperatura de uma substância mediante o consumo de energia sob um princípio de funcionamento característico do tipo de processo de refrigeração, para um líquido evaporar ele deve absorver calor, se uma fonte externa não fornece calor, este é retirado do próprio líquido, que tem sua temperatura reduzida.

1. HISTÓRIA DA REFRIGERAÇÃO

Inicialmente, a refrigeração artificial foi usada para produzir gelo e reduzir a dependência das condições climáticas. Vários estudiosos e empreendedores contribuíram para a evolução da refrigeração, seja descobrindo seus princípios físicos e/ou desenvolvendo e construindo equipamentos. A primeira descrição completa de um equipamento de refrigeração, operando de maneira cíclica, foi feita por Jacob Perkins, em 1834. O trabalho de Perkins despertou pouco interesse, não foi mencionado na literatura da época e permaneceu esquecido por aproximadamente 50 anos, até que Bramwell descreveu o artigo para o Journalofthe Royal societyofArts. O principal responsável por tornar o princípio de refrigeração por compressão mecânica em um equipamento real foi James Harrison (escocês nascido em 1815 ou 1816). Não se sabe se Harrison conhecia ou não o trabalho de Perkins, em 1862, em uma exibição internacional em Londres, o equipamento de Harrison, fabricado por Daniel Siebe, foi apresentado à sociedade da época. A partir daí desenvolveram-se diversos sistemas de produção do frio artificiais e também vários tipos de gás refrigerante foram desenvolvidos e usados.

Depois de muita luta em sistemas falidos, a engenharia da refrigeração recebeu uma contribuição decisiva. Foi no começo do século, com a descoberta da eletricidade por Thomas Edson. Já em 1918 surgiu o primeiro refrigerador automático movido à eletricidade e com um pequeno motor. Quem fabricou o primeiro refrigerador em pequena escala foi KelvinatorCompany, dos Estados Unidos. Mas foi em 1928 que surgiram os gases refrigerantes fluorados, desenvolvidos por Sr. Thomas Midgely e esta substância demonstrou-se que não era tóxica, a partir daí a indústria de refrigeração desenvolveu-se a todo vapor, onde abrange os mais variados tipos de aplicação.

Figura 1 - EQUIPAMENTO DE REFRIGERAÇÃO DE JACOB PERKINS

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Figura 2 - EQUIPAMENTO DE REFRIGERAÇÃO DE JAMES HARRISON

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1. OBJETIVO

Este trabalho tem por objetivo relatar o funcionamento básico e a criação de um sistema  de condicionamento de ar portatil com o menor custo possivel, reaproveitando o maximo de materiais sem uso que poderiam ser utilizado

Desde o inicio do trabalho, todos os integrantes do grupo tentaram reunir o máximo de materiais possiveis que poderiam ser utilizados, e a partir disso, construir um sistema de condicionamento de ar portatil.

1. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO

Como sabemos a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada. Termodinamicamente, o calor é definido como energia em transito de um corpo para outro como resultado de uma diferença de temperatura entre dois corpos.  

O principio de funcionamento dos condicionadores de ar, é a transferência de energia térmica de um determinado corpo ou meio através de um ciclo termodinâmico para outro ambiente ou meio, através da passagem do ar pela serpentina do evaporador que por contato sofre queda de temperatura, baixando a umidade relativa do ar.

Os sistemas de condicionamento de ar possuem cinco componentes básicos: Compressor, Condensador, Dispositivo de Expansão, Evaporador, Fluído Refrigerante.

1. ETAPAS DE UM CICLO IDEAL DE REFRIGERAÇÃO

Evaporação - A evaporação é a etapa onde o fluido refrigerante entra na serpentina como uma mistura predominantemente líquida, e absorverá calor do ar forçado pelo ventilador que passa entre os tubos aletados. Ao receber calor, o fluido refrigerante saturado vaporiza-se, absorvendo calor latente e calor sensível.

Compressão -A função do compressor é comprimir o fluido refrigerante, sempre no estado físico de vapor, elevando a pressão do fluido. Em um ciclo ideal, a compressão é considerada adiabática reversível (isoentrópica), ou seja, desprezam-se as perdas. Na prática perde-se calor ao ambiente nessa etapa, porém não é significativo em relação à potência de compressão necessária.

Condensação - A condensação é a etapa onde ocorre a rejeição de calor do ciclo. No condensador, o fluido na forma de gás saturado é condensado ao longo do trocador de calor, que em contato com o ar cede calor ao meio ambiente.

Expansão - A expansão é a etapa onde ocorre uma perda de pressão brusca, porém controlada que vai reduzir a pressão do fluido, da pressão de condensação para a pressão de evaporação.

Figura 3 - ESQUEMA DE FUNCIONAMENTO DO CONDICIONADOR DE AR

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Nem sempre todos os condicionadores de ar possuem as mesmas funções. Existem diversos tipos de sistemas, onde cada um possui uma tecnologia, ou, uma característica diferente, dentro destas estão: Refrigeração, aquecimento, desumidificação, umidificação, ventilação, filtragem, automação.