O conhecimento da carga térmica serve para dimensionar instalações, selecionar componentes, avaliar o funcionamento de equipamentos existentes ou a serem instalados e analisar a necessidade de alterações no sistema. Ou seja, são atividades que exigem maior conhecimento técnico.
A carga térmica de refrigeração é a quantidade de calor sensível e latente que deve ser retirada de um ambiente, para que sejam mantidas as condições de temperatura desejadas. Geralmente, está expressa em Watts (W).
A potência frigorífica de um determinado sistema deve ser suficiente para adicionar ou remover a carga térmica calculada para ele. Essa carga térmica pode ser introduzida no ambiente de três formas, como se pode ver a seguir.
1. Infiltração
O fluxo de calor através das superfícies que separam os ambientes de diferentes temperaturas ocorrerá do ambiente de maior temperatura para o de menor temperatura. Para calcular o calor de infiltração (Q1, em W), deve-se:
a) Verificar o coeficiente global de transmissão de calor (U) do isolante usado (W x m2 x oC), que é o inverso da resistência R;
b) Calcular a área externa do gabinete em m2 (A);
c) Calcular o U x A do gabinete;
d) Calcular a diferença de temperatura em °C (Δt = T-t, onde:
T = temperatura Interna do gabinete e t = temperatura externa do gabinete).
Se o gabinete tiver dois ou mais tipos de material (poliuretano e porta de vidro), deve-se calcular o U x A para cada material.
Com os elementos acima, basta calcular: Q1= (U x A) x Δt
2. Produto
É a parcela referente ao calor que entra no sistema devido ao produto, sendo composto por:
• Calor sensível antes do congelamento (resfriamento);
• Calor latente de congelamento;
• Calor sensível após o congelamento. Para calcular o calor do produto, use a seguinte fórmula: Q2 = m [(c1 x Δt1) + cL+ (c2 x Δt2)].
Expressões usadas nessa fórmula:
m = massa do produto
c1 = calor específico antes do congelamento
cL = calor latente do produto
c2 = calor específico depois do congelamento
Δt1 = temperatura inicial menos temperatura de congelamento
Δt2 = temperatura de congelamento menos temperatura final
Quando ocorrer somente resfriamento de produto calcule assim: Q2.1 = m x c1 x Δt1
3. Cargas diversas
É preciso considerar todas as fontes de calor adicionais existentes no gabinete, como ventiladores, lâmpadas etc.
Considerar a somatória da potência de cada componente:
Q3=W1 + W2 + Wn
Com esses dados, é possível saber a carga térmica total, que é a somatória de todas as cargas térmicas a serem retiradas pelo evaporador, dividida pelo percentual de funcionamento requerido para o compressor.
Por exemplo, se for requerido que o compressor funcione por 50% do tempo, o percentual de funcionamento (% funcion.) será 0.5.
A fórmula a ser usada é:
Sempre que possível, deve-se recorrer à orientação ou ajuda de especialistas, pois o assunto é complexo.
Fonte: Revista Bola-Preta
