Assessoria Técnica – spbrasilventilacao

28 junho 2024

O que é um ventilador

Um ventilador é uma máquina que produz fluxo de gás com duas ou mais pás fixadas a um eixo rotativo. Os ventiladores convertem a energia mecânica rotacional, aplicada aos seus eixos, em aumento de pressão total do gás em movimento. Esta conversão é obtida através da alteração do momento do fluido.
Os códigos de teste de potência da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) limitam a definição de ventilador a máquinas que aumentam a densidade do gás em no máximo 7% à medida que percorre o trajeto desde a aspiração até a descarga. Este é um aumento de aproximadamente 7.620 Pa (762 milímetros de coluna d´água) com base no ar padrão. Para pressões superiores a 7.620 Pa (762 milímetros de coluna d´água), o dispositivo de movimentação do ar é um compressor ou soprador. Existem muitas outras definições, com limites de pressão distintos, sendo que o Brasil não adota, oficialmente, nenhuma especificamente.

Ventiladores para aquecimento, ventilação e ar condicionado, inclusive em sistemas de alta velocidade ou de alta pressão, raramente atingem mais que 2.500 – 3.000 Pa (250 a 300 mm de coluna de água).
Há três componentes principais em um ventilador: o propulsor (também chamado de rotor), o meio de acioná-lo e a carcaça.
Para prever com razoável exatidão o desempenho de um ventilador na instalação, um projetista deve saber:
(a) Como o ventilador foi testado e qual procedimento (norma) foi seguido.

(b) Os efeitos que o sistema de distribuição de ar terá no desempenho do ventilador.
Ventiladores de tipos diferentes, ou ainda ventiladores do mesmo tipo fornecidos por fabricantes diferentes, não irão interagir com o sistema da mesma maneira.

TERMINOLOGIA E DEFINIÇÕES DOS VENTILADORES

Ar Padrão (Sistema Internacional)
Ar seco a 20ºC e 101,325 kPa. Sob essas condições, o ar seco tem uma densidade de massa de 1,204 kg/m3.

Pressão Relativa – Coluna d’água (ca)
É a medida de pressão acima da atmosférica expressa como a altura de uma coluna de água em mm (ou polegadas). A pressão atmosférica ao nível do mar iguala-se a 10.340 mm (407,1 polegadas) de água ou 10m (33,97 pés) de água (Fig 1).

Pressão Estática (Pe)
É a diferença entre a pressão absoluta em um determinado ponto em uma corrente de ar ou câmara pressurizada e a pressão absoluta da atmosfera ambiente, sendo positiva quando a pressão neste ponto estiver acima da pressão ambiente e negativa quando estiver abaixo. Atua igualmente em todas as direções, independente da velocidade do ar e é uma medida da energia potencial disponível em uma corrente de ar.

Pressão de Velocidade/Pressão Dinâmica
É a pressão exigida para acelerar o ar da velocidade zero para alguma velocidade e é proporcional à energia cinética da corrente de ar. A pressão de velocidade apenas será exercida na direção do fluxo de ar e é sempre positiva (Fig 2).

Pd = V 2 para ar padrão
1,3
Onde: Pd = pressão dinâmica em Pa
V = velocidade em m/s

Ou Pd = ( r V2 ) / 2g

Onde: Pd = pressão dinâmica em mmca
V = velocidade em m/s
r = densidade de 1,204 kg/m3
g = acelereção da gravidade de 9,81 m/s2

Pressão Total
Soma algébrica da pressão dinâmica e estática. É uma medida da energia total disponível na corrente de ar. (Fig. 3)

Pressão Total do Ventilador
Diferença algébrica entre a pressão total média na descarga do ventilador e a pressão total média na aspiração do ventilador. É a medida da energia mecânica total acrescentada ao ar ou gás pelo ventilador.
A Fig. 4 mostra como isto é medido.

Vazão (Q)
É a quantidade de ar ou gás, em volume, movimentada pelo ventilador na unidade de tempo, portanto independente da densidade do ar. A unidade usual é m3/h, mas no SI o correto é utilizar m3/s.

Pressão Estática do Ventilador
A pressão estática do ventilador (Fig. 5) é uma grandeza usada na medição do desempenho de ventiladores e não pode ser medida diretamente. É a pressão total do ventilador menos a pressão dinâmica correspondente à velocidade média do ar na descarga do ventilador. Observa-se que não é a diferença entre a pressão estática na descarga e a pressão estática na aspiração, isto é, não é a pressão estática do sistema externo.

Potência Absorvida pelo ventilador (Pabs)
É a potência real que um ventilador requer para mover um dado volume de ar a uma determinada pressão. Pode incluir a potência absorvida por correias em V, acessórios e quaisquer outras exigências de potência além do suprimento de força do ventilador.

Onde: ht = rendimento total do ventilador
Q = vazão em m3/s
Pt = pressão total em Pa
Pabs = potência em kW

Ou

Onde: ht = rendimento total do ventilador
Q = vazão em m3/h
Pt = pressão total em mmca
Pabs = potência em cv

Rendimento Estático (he)
É a potência estática dividida pela potência absorvida do ventilador.

Rendimento Total (ht)
Também chamado de rendimento mecânico, ou simplesmente rendimento. É a razão da saída de potência sobre o suprimento de potência.

Pressão Estática com vazão nula
Condição de operação em que a descarga do ventilador encontra-se completamente fechada, resultando em nenhum fluxo de ar. (Fig. 6).

Condição de descarga livre
Nesta condição de operação a pressão estática através do ventilador é zero, e a vazão é máxima.
(Fig 7).

Intervalo de Aplicação
É o intervalo de vazões e pressões de operação, determinado pelo fabricante, no qual um ventilador irá operar satisfatoriamente. (Fig. 8)

O intervalo de aplicação típica para ventiladores centrífugos com pás voltadas para a frente é de 30% a 80% da vazão máxima, para ventiladores inclinados para trás é de 40% a 85% da vazão máxima e para ventiladores com pás radiais de 35% a 80% da vazão máxima.

Velocidade Periférica (Vp)
É igual a circunferência do rotor multiplicada pela RPM do ventilador e é expressa em m/s. (Fig. 9.)

Onde :
D = diâmetro do rotor em metros
N = velocidade em RPM

18 abril 2024

Assessoria Técnica, Casos Práticos, Efeitos da má qualidade do ar, Sustentabilidade e eficiência energética, Ventilar sem renunciar a estética

Por que seguir a orientações do fabricante?

No mundo tecnológico e industrial, a instalação correta dos equipamentos e o rigoroso seguimento das orientações do fabricante não são apenas recomendações – são um dever. A razão para isso é simples, mas muitas vezes subestimada: a forma como um equipamento é instalado e utilizado pode determinar não apenas sua eficiência e eficácia, mas também sua longevidade e segurança. Vamos explorar mais profundamente por que isso é tão importante.

1. Maximização da Eficiência Operacional

Equipamentos, seja em uma fábrica, escritório ou laboratório, são projetados para operar sob condições específicas. Os fabricantes dedicam anos de pesquisa e desenvolvimento para garantir que seus produtos entreguem o máximo desempenho. Ignorar as especificações e recomendações pode resultar em uma operação precária, onde o equipamento não apenas funciona abaixo de sua capacidade mas também consome mais energia ou recursos do que o necessário.

2. Garantia de Segurança

A segurança é outra consideração crítica. Equipamentos mal instalados podem representar riscos significativos, não apenas para os operadores, mas para todos ao redor. Isso inclui riscos de choques elétricos, falhas mecânicas que podem levar a lesões ou até mesmo incêndios. Seguir as diretrizes do fabricante é essencial para garantir que esses riscos sejam minimizados.

3. Prolongamento da Vida Útil do Equipamento

A instalação correta e a manutenção de acordo com as instruções do fabricante podem prolongar significativamente a vida útil de um equipamento. Isso se deve ao fato de que o uso e cuidado adequados previnem o desgaste prematuro de componentes críticos, evitando falhas e a necessidade de reparos dispendiosos ou substituição precoce.

4. Manutenção da Garantia

Muitos fabricantes estipulam que a garantia de seus produtos só é válida se as instruções de instalação e uso forem rigorosamente seguidas. Isso significa que qualquer instalação inadequada ou uso indevido pode resultar na perda da garantia.

5. Otimização do Suporte Técnico

Quando os equipamentos são instalados e utilizados corretamente, o diagnóstico e a resolução de problemas se tornam mais eficientes. Isso reduz o tempo de inatividade e garante que qualquer interrupção na operação seja minimizada.

Nós sempre indicamos a instalação correta de equipamentos e o cumprimento das orientações do nosso manual para, não apenas o melhor desempenho e eficiência, mas também para a segurança e durabilidade dos nossos ventiladores. Investir tempo para entender e seguir as recomendações contidas no manual ou outro meio de instrução é um investimento na produtividade, segurança e rentabilidade a longo prazo. Assim, você obtém o melhor resultado possível em todas as frentes.

Como detectar e evitar a umidade em casa: guia prático para evitar problemas de saúde e danos em casa.

É importante saber evitar a umidade em casa e suas consequências. Na S&P temos mais de 70 anos de experiência na melhoria da qualidade do ar interior. A seguir oferecemos nossas melhores dicas práticas para prevenir e solucionar problemas causados pela umidade em casa.

Como identificar a umidade em casa

A umidade em casa pode vir de fora ou ocorrer dentro de casa. Entre as causas mais comuns podemos encontrar vazamento (vazamentos, vazamento de água, etc.), má impermeabilização que faz com que a umidade suba do solo ou subsolo, ou condensação, ou seja, quando há excesso de vapor de água. no ambiente interno da casa.

De qualquer forma, os efeitos são claramente visíveis. Abaixo detalhamos os sinais aos quais prestar atenção:

Odores desagradáveis

Inchaço e descascamento de tinta, papel de parede ou gesso de paredes e tetos

Manchas de mofo

Rachaduras ou vazamentos

Condensação de água nas janelas

Deterioração e podridão de móveis e carpintarias de madeira

Corrosão de elementos metálicos

Tetos ou paredes molhadas Pisos elevados

Danos da umidade à saúde humana

Viver em um ambiente com umidade relativa muito elevada está diretamente ligado a distúrbios de saúde e doenças, pois cria o ambiente ideal para a proliferação de fungos, ácaros e outros insetos da umidade.

Os possíveis danos à saúde humana devido à umidade são:

Infecções respiratórias de origem viral ou bacteriana.

Asma, devido à inalação de mofo ou esporos de fungos.

Rinite alérgica causada por ácaros e seus excrementos.

Reações alérgicas ao mofo.

Agravamento de patologias reumáticas e ósseas.

Idosos, bebês, crianças e doentes são os mais vulneráveis ao excesso de umidade dentro das residências. A presença de umidade e os insetos que nela proliferam geram desconforto geral nos ocupantes da casa que têm que conviver com maus odores e insalubridades.

Danos causados pela umidade em casa

Além de impactar a saúde humana, a umidade causa danos às residências que, se não forem tratados, podem afetar sua segurança e estabilidade.

Estes são os danos causados pela umidade que podem ocorrer em casa:

Redução da capacidade de carga das paredes estruturais, que pode diminuir em até 50%

Diminuição da proteção térmica. A condensação degrada o revestimento e a parede perde a sua capacidade isolante.

Problemas com instalações elétricas. A água é um ótimo condutor de eletricidade e a umidade pode afetar as tomadas e a fiação, aumentando o risco de curtos-circuitos ou incêndios, além de causar aumento no consumo de energia elétrica.
Deterioração de estruturas metálicas, como tubos ou vigas, devido à corrosão causada pela ferrugem.

Evite a umidade com soluções eficazes

A melhor medida é prevenir a umidade antes que surjam problemas. Se tivermos consciência de que temos um nível excessivo de umidade relativa em casa, devemos remediar.

Embora seja difícil evitar fugas do exterior, uma correta impermeabilização e um bom isolamento térmico são a melhor proteção para evitar que, caso existam, afetem o interior da casa.

A atividade diária nas casas (chuveiros, banhos, preparação de alimentos, eletrodomésticos) e o nosso próprio metabolismo (respiração, suor, etc.) geram umidade. Para evitar condensação excessiva, é aconselhável:

Ventile a casa todos os dias, permitindo que o ar externo circule por todos os cômodos. Este tipo de ventilação depende do vento ou do gradiente de temperatura estabelecido entre os pontos de entrada e saída. Também permite a entrada de substâncias poluentes no interior devido à ausência de filtragem.

Abra as janelas do banheiro e da cozinha quando for gerado muito vapor de água. Se essas salas não tiverem janela, você pode usar um desumidificador.

Se pretende ter sempre os níveis de humidade sob controlo e evitar os danos causados pela humidade à saúde das pessoas e a todas as divisões da casa, um sistema de ventilação mecânica é a melhor solução para regular a humidade e eliminar os contaminantes presentes no ar e garantir uma óptima qualidade. em todos os momentos.

Agora você sabe como evitar a umidade em casa e os problemas que isso acarreta. Um sistema de ventilação mecânica mantém a umidade sob controle e contém desperdício de energia.

Distribuição de Ar em Sistemas HVAC

No mundo, os espaços que possuem, ou não, condicionamento do ar geram uma sensação de conforto dependendo de sua localização e de diversas características físicas do ar, tais como; umidade, temperatura, velocidade do fluxo de ar e nível de ruído.

Os dois primeiros fatores podem ser tratados durante a climatização, ou seja, são tratados com a unidade de tratamento (Ventilador e Bobina, Unidade de Manuseio, etc) e os dois fatores seguintes são tratados com as unidades terminais (Difusores, Grelhas), ou seja, ou seja, é calculado e selecionado com níveis baseados em um padrão para distribuir o ar nas instalações com velocidades ótimas e com o mínimo de ruído possível, usando a técnica chamada “difusão de ar”.

Difusão de ar

Difusão de ar Para fornecer ar em uma sala, é necessário o uso de “difusão de ar”, cujo objetivo principal é distribuir o ar corretamente, evitando gerar áreas de estagnação do ar que levam a áreas não ventiladas com maior concentração de CO2, ou seja, áreas contaminadas que por sua vez nos impedem de ter um espaço com temperatura e qualidade do ar homogêneas em toda a área ocupada. Quando falamos de difusão do ar, devemos levar em conta que o fator que afeta diretamente o comportamento do ar é a velocidade, o ar antes de passar por algum elemento de difusão (grade ou difusor) avança com certa velocidade, naquela velocidade é chamada de velocidade de pescoço, quando o ar está passando pelas aletas é chamada de velocidade efetiva, e uma vez que o ar deixa as aletas é chamada de velocidade de saída, essas velocidades dão ao ar o impulso para atender a certas distâncias (intervalos) e gerar níveis de ruído aceitáveis para diferentes aplicações, mas também oferece a possibilidade de gerar espaços confortáveis quando a velocidade terminal é atingida, que é o que afeta diretamente os ocupantes e é responsável por gerar um bom conforto térmico.

Velocidade terminal

As velocidades que são geradas quando o ar passa por um elemento de difusão nos permitem gerar espaços confortáveis através da velocidade terminal, essa velocidade é a encontrada nas áreas ocupadas e é a que está em contato direto com os ocupantes (ver imagem) , normalmente existe um valor que você quer atingir para gerar um bom conforto térmico, para níveis comerciais fica entre 0,2 m/s e 0,3 m/s, como eu chego a essas velocidades? o comportamento que o ar está indo ter na saída do difusor ou grade, atualmente existem elementos que fornecem o ar gerando diferentes padrões de distribuição e deflexões da corrente de ar, essas deflexões nos ajudam a saber como o ar estará entrando nos espaços condicionados; quando o ar é fornecido verticalmente (sem deflexão), deve-se levar em consideração que a velocidade transportada pelo ar pode afetar a velocidade terminal, ou seja, a altura desempenha um papel importante no fornecimento do ar, por outro lado, quando fornecer ar com deflexão horizontal, podendo fazer uso do chamado “efeito coanda”, que consiste no comportamento que o ar tem quando está a menos de 30 cm do teto ou teto, este efeito é útil quando há alturas de 4 metros, pois permite misturar o ar acima da área ocupada e gerar uma temperatura homogênea em toda a sala climatizada.

Aplicação do efeito Coanda

Quando se pretende fazer uso do efeito coanda, é imprescindível conhecer o comportamento do ar sob o referido efeito; O efeito coanda será gerado enquanto existir um tecto ou plafond nas proximidades com uma distância inferior a 30cm, e não será gerado se estas condições não forem satisfeitas, como é o caso das instalações aparentes. Quando o efeito coanda é gerado, deve-se levar em consideração que o ar avança próximo ao teto enquanto sua velocidade diminui e sua temperatura aumenta, ou seja, ele se mistura com o ar do espaço até se desprender do teto e poder para entrar na área ocupada com as condições necessárias para um bom conforto térmico, o método ou ponto para saber quando o ar é liberado do teto pode ser encontrado nas fichas técnicas dos fabricantes (ver imagem) normalmente os fabricantes fornecem em suas fichas técnicas os valores de seleção como; fluxo de ar, queda de pressão, velocidade, níveis de ruído e alcance, sendo este último o valor para alcançar velocidades terminais confortáveis e comportamento de efeito coanda. Normalmente, os fabricantes mencionam três valores de faixa em suas fichas técnicas, esses valores referem-se a velocidades do ar, por exemplo; escopo 🡪 X1-X2-X3 , o primeiro valor (X1) refere-se quando o ar tem velocidade de 0,75 m/s, o segundo valor (X2) refere-se ao ar quando tem velocidade de 0,5 m/s, e o último valor (X3) refere-se ao ar quando carrega 0,25 m/s, quando o ar avança com o efeito coanda vai gerar o chamado “ponto crítico” que é quando o ar se desprende do teto, o ponto crítico ocorre quando o ar desce a uma velocidade de 0,5m/s, ou seja, na faixa X2, uma vez que este ponto ocorre, o ar descendente continua a se misturar fora da zona ocupada, até que sua temperatura aumente e sua velocidade diminua para condições de conforto.

Efeito Coanda

O chamado efeito coanda é muito útil para poder distribuir o ar corretamente dentro de um espaço condicionado, obedecendo a algumas limitações como; ter um teto ou teto a uma distância não superior a 30 cm e gerar o efeito coanda em alturas superiores a 3,5 – 4 metros. Quando o efeito coanda não é gerado, os valores de alcance fornecidos pelos fabricantes são reduzidos em aproximadamente 25% do alcance mostrado nas tabelas, pois o ar não gera esse efeito e não tem a possibilidade de avançar próximo ao teto. que desce antes de cumprir o escopo mostrado nas tabelas (instalações aparentes, espirodutos, entre outros.), este valor é considerado uma correção ao escopo sem efeito coanda, porém existe outra correção ao escopo, tal correção consiste em o delta T do ar, por exemplo; quando o ar de insuflação tem um delta T de 11°C em relação ao ar ambiente, ou seja, na zona condicionada há uma temperatura de 23°C e o ar de insuflação tem uma temperatura de 12°C, este caso é denominado conhecida como faixa não isotérmica, que nos diz que se o ar de insuflação for mais frio que o ar ambiente, ele é reduzido em 1,5% para cada °C de diferença de temperatura (ver fórmula 1) e também é afetado se o ar de insuflação for mais quente do que o ar ambiente, caso em que a faixa aumenta em 2% para cada °C de diferença de temperatura (ver fórmula 2).

Conclusões

O principal objetivo da difusão de ar deve ser gerar um bom conforto térmico e cumprir a parte correspondente ao movimento do ar, projetar ou instalar elementos de difusão de ar deve ser considerado como a única parte tangível para o ser humano, ou seja, se as sensações de conforto não são gerados dentro das áreas condicionadas, aumenta o número de pessoas insatisfeitas, o que leva a classificá-las como má difusão do ar. É notável considerar que o comportamento do ar pode ser afetado pelo efeito coanda e pela temperatura com que é injetado, por isso é necessário recorrer ao estudo e análise das correções que podem surgir ao selecionar meus elementos terminais como grades e difusores.

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O que é diagrama psicrométrico?

O diagrama psicrométrico é uma representação gráfica que relaciona os parâmetros físicos da mistura de ar e umidade. Com o objetivo de estudar as propriedades termodinâmicas do ar úmido, o diagrama nos ajudará a determinar o conforto humano em um espaço interno.

O diagrama psicrométrico é uma ferramenta psicrométrica usada para obter uma compreensão aprofundada das relações entre a umidade do ar interno e as condições de temperatura. Através da utilização do diagrama psicrométrico e com cálculos adequados, é possível saber a quantidade de calor ou frio necessária para atingir a temperatura e a umidade desejadas.

Recentemente, conversamos sobre a importância de ter boas condições de qualidade do ar interno para que o meio ambiente seja saudável. Ao contrário, um ambiente mal ventilado ou contaminado pode levar à exposição a condições de contração, levando a casos extremos de doenças graves. Portanto, o condicionamento dos espaços começa pela conquista de um ambiente saudável para seus ocupantes, para finalmente proporcionar-lhes o maior conforto possível.

É por isso que queremos explicar o que é psicrometria e o que é um diagrama psicrométrico, bem como para que serve e em que ocasiões podemos precisar de seu uso. Além disso, explicaremos cada uma das variáveis que influenciam seu cálculo.

O que é psicrometria e diagrama psicrométrico?

O condicionamento do espaço para níveis ideais de qualidade do ar e umidade está intimamente ligado ao aquecimento ou resfriamento desse espaço. Este é um dos cálculos mais importantes que devem fazer os profissionais responsáveis pelo apetrechamento e acondicionamento dos espaços, desde habitações privadas a edifícios industriais.

A psicrometria é um ramo da ciência que lida com o estudo das propriedades termodinâmicas do ar úmido e o efeito da umidade atmosférica nos materiais e no conforto humano. É a partir da psicrometria que é possível estudar como as propriedades termodinâmicas do ar úmido influenciam o conforto humano dentro de uma determinada sala.

O diagrama psicrométrico é uma ferramenta representada em um gráfico construído a partir de várias equações. É um conjunto de curvas e retas que estabelecem a relação de alguns parâmetros com outros e, portanto, podemos dizer que o diagrama psicrométrico é uma ferramenta de cálculo, uma vez que podemos obter uma série de variáveis a partir das conhecidas.

Variáveis envolvidas no cálculo do diagrama psicrométrico

O que entendemos por “ar” nada mais é do que uma mistura de gases que envolve a Terra, sendo a atmosfera o que envolve a Terra. Este ar é composto em grande parte de oxigênio, nitrogênio, dióxido de carbono, hidrogênio e vapor de água (também conta em pequenas porcentagens alguns gases raros, como néon ou ozônio).

Bem, também diferenciamos este ar entre ar seco e ar úmido. O ar úmido, que é aquele estudado com o diagrama psicrométrico, é composto por ar seco e vapor d’água. Basicamente, “umidade” é um termo usado para descrever a presença de vapor d’água no ar.

As diferentes propriedades do ar úmido estão relacionadas entre si, com as quais podemos obter as demais variáveis a partir de: temperatura seca ou temperatura de bulbo seco, umidade específica e pressão atmosférica. Este último é determinado pela altura acima do nível do mar

Antes de qualificar cada uma das variáveis, é importante observar que existem três tipos de diagramas psicrométricos. A seguir detalharemos as variáveis utilizadas no diagrama psicrométrico de Carrier, que é o mais utilizado atualmente.

Temperatura de bulbo seco (TS)

É o eixo horizontal ou eixo de abscissa. A temperatura do bulbo seco corresponde à leitura direta que teríamos com um termômetro em uma determinada sala e, portanto, é representada em graus centígrados (° C). Também chamada de temperatura seca.

Temperatura de bulbo úmido (TH)

Também é quantificado em graus centígrados (° C) e corresponde à temperatura do ar úmido. Para fazer a medição, a técnica usual é usar um termômetro com o bulbo coberto com uma bola de algodão ou uma musselina umedecida com água limpa. Quanto mais ou menos seco estiver o ar, mais rápido ou mais lento essa água irá evaporar, determinando o resultado da leitura.

Temperatura do ponto de orvalho (PR)

Especificamente, esses estudos são realizados em aplicações industriais (como as dedicadas ao processamento e armazenamento de alimentos) onde a umidade do ar desempenha um papel fundamental na conservação e qualidade do produto.

Da mesma forma, outros processos industriais requerem controle poderoso sobre o vapor de água no ar e, portanto, é especialmente importante controlar o projeto de equipamentos de refrigeração e ventilação.