Perguntas e Respostas sobre Ar Condicionado e Climatização- Parte 4

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Fonte: https://www.sj.cefetsc.edu.br/wiki/index.php/PERGUNTAS_E_RESPOSTAS
Autor: Prof. Jesué G. Silva - CEFET-SC  

Trabalho há seis anos na área de ar condicionado industrial e agora quero ingressar na área de AC automotivo, pois tenho interesse em abrir uma oficina própria. Gostaria que me enviassem uma relação de quais ferramentas são necessárias para começar o negócio. Estou me inscrevendo em um curso especializado no Senai. Gostaria de saber como está o mercado para esta área de serviço e qual o capital a ser investido.

R.: Na minha opinião, em primeiro lugar, você deveria definir o estilo ou porte da empresa que gostaria de abrir, pois atualmente o mercado exige, além de know-how, uma tecnologia de ponta adequada ao desenvolvimento e à complexidade dos aparelhos de ar condicionado atuais. Também é bom lembrar que o perfil do consumidor mudou de alguns anos para cá. Ele vem se tornando consciente de seus direitos e mais exigente quando o assunto é qualidade, preço e confiança. O mercado vem crescendo, já que aumenta o número de carros que dispõem de aparelhos de ar condicionado. O cliente interessado e os prestadores de serviços crescem a cada dia, na mesma velocidade. Com relação às ferramentas, elas são proporcionais, em número e sofisticação, dependendo do porte da loja que pretende montar. Se optar em realizar pequeno reparos e aplicação de carga de refrigerante, terá de dispor de um kit mínimo de ferramentas composto por um conjunto de manifold para R-12 e R134a; cilindro graduado; bomba de vácuo; jogo de extratores Harrison; extrato Denso; jogo de chave catraca em milímetro; detector de vazamento; chave de válvulas; multímetro; jogo de ferramenta; spling lock. Se optar em prestar um serviço de manutenção mais especializada, que atenda até veículos importados, precisará de equipamentos mais sofisticados. Com base em nossos registros de inauguração da última loja o investimento foi de aproximadamente R$45.000, excluindo gastos com publicidade e marketing.

Gostaria muito de saber informações sobre Btu/h, Kcal/h, TR e watts. Gostaria que fosse elaborada de uma forma bastante esclarecedora, com exemplos, desenhos e comparações entre suas aplicações (centrais de ar, câmaras frigorificas e ar condicionado).

R.: Com relação às unidades citadas: - Btu (British Thermal Unit) é definida como a quantidade de calor necessário para elevar a temperatura de 1lb (libra) de água de 63ºF para 64ºF. A unidade de potência Btu/h é uma unidade muito usada em equipamentos de ar condicionado de janela; - Kcal (quilocaloria) é um múltiplo de caloria (cal), ou seja: 1Kcal = 103 cal e 1 cal é o calor necessário para elevar a temperatura de um grama de água de 14,5ºC para 15, 5ºC. A unidade de potência Kcal/h é muito usada em cálculo de refrigeração; - TR (tonelada de refrigeração) – Unidade Inglesa – Definição: 1 TR é a quantidade de calor necessária para derreter uma tonelada inglesa de gelo em um período de 24 horas. TR é uma unidade muito usada em equipamento de grande capacidade frigorifica, tais como: chillers e selfs. Nesse casos usa-se o TR porque seus valores são em números, menores do que em outras unidades. - W (watts) – unidade de potência do sistema internacional de Unidades (S.I.), é obtida da divisão J/s (joule por segundo). Por ser unidade do S.I. é a unidade encontrada em catálogos de fabricantes de equipamentos, por isso os cálculos para dimensionamento e selecionamento são desenvolvidos em watts (W). Equivalência entre as unidades mencionadas: 12.000 Btu/h = 1,0 TR = 3.024 Kcal/h = 3.516,28 W. Para a realização das transformações de unidades, o esquema é o seguinte (ver quadro).

Gostaria de obter maiores informações sobre os manômetros de baixa e alta pressão, que servem para medir a pressão interna de líquidos e gases em recipiente fechados, como circuitos de refrigeração e ar condicionado. Como converter a pressão do manômetro em temperaturas e, assim, saber a temperatura do fluido refrigerante?

R. Para o R-12, R-22 e R-502 a escala de temperatura está em graus fahrenheit (ºF). Para converter para graus Celsius (ºC) use a fórmula: C = 5(F – 32)/ 9 Onde F é o valor (temperatura em ºF) lido pela linha do ponteiro para uma determinada pressão. Já nos manômetro para R-134 a, a escala de temperatura está em graus Celsius. Portanto, para uma determinada pressão, será dada a temperatura correspondente em ºC. Com esta leitura rápida da temperatura podemos calcular o superaquecimento ou sub-resfriamento.

Gostaria de saber sobre o novo fluido do refrigerante, se o motores acostumados a trabalhar com os fluidos CFC, HCFC etc., agüentam ou funcionam com o novo fluido Suva? Também gostaria de saber sobre os componentes desse fluido.

R. Os fluidos refrigerante Suva, da DuPont, foram desenvolvidos para substituir os CFCs nas mais diversas aplicações. A performance e as condições de operação desses novos fluidos são semelhantes aos CFCs. Contudo para cada aplicação específica, a escolha correta do fluido refrigerante alternativo é um fator muito importante para o sucesso do retrofit.

Gostaria de saber se há possibilidade de construir uma bomba recolhedora de fabricação caseira, pois as que existem no mercado são caríssimas.

Gostaria que vocês nos ensinassem a fazer uma unidade recolhedora de refrigerante, bastante simples e prática, para podermos diminuir nossos custos. R.: A adaptação dos aparelhos portáteis de ar condicionado para utilização como unidades de recolhimento de fluido refrigerante, bem como a montagem de um sistema sem os pré-requisitos técnicos indispensáveis (cujo domínio por parte dos fabricantes autorizados é indiscutível) é absolutamente não recomendável sob ótica da segurança do operador. Os aparelhos de recolhimento disponíveis no mercado possuem um sistema de controle absoluto do processo de recolhimento do fluido, que é armazenado em um cilindro receptor, sob alta pressão. Reproduzir em oficinas de manutenção um equipamento de recolhimento que satisfaça os requisitos técnicos de segurança, proteção ambiental e qualidade de serviços é inviável economicamente. O mecânico atualmente deve analizar as opções disponíveis no mercado, que variam em termos de preço e potência, para utilização em diferentes tipos de sistema.

O que é superaquecimento?

R.: Superaquecimento é a diferença de temperatura entre a entrada e a saída do evaporador, ou seja, diferença entre temperatura de evaporação (Tev) e a temperatura de sucção (Tsb) medida no ponto onde se encontra fixado o bulbo termostático da válvula de expansão. Obs.: Os sistemas com maiores linhas de sucção como industriais, câmaras, supermercados é conveniente obter a temperatura de sucção o mais próximo possível da válvula de serviço do compressor.

O superaquecimento só existe em sistemas que tenham válvulas de expansão ou superaquecimento é simplesmente o excesso de caloria no compressor?

R.: Superaquecimento existe em todos os sistemas que possuem dispositivos de expansão. Para saber como está o superaquecimento devemos fazer a leitura da temperatura de evaporação e temperatura de sucção.

Tenho dúvida de duas câmaras frigorificas que estou montando, para congelamento e resfriamento. A câmara de congelamento é destinada à polpa de frutas e a de resfriamento para carne.A minha dúvida e medo é com referência ao isolamento que estou utilizando, pois a maioria dos técnicos com quem convivo não conhecem o tipo de material que estou utilizando. O material é folha de alumínio ondulada e chapa lisa com poliuretano injetado entre elas, formando uma camada de 8 cm de espessura na parte mais grossa e 4 cm na mais fina. A área que já está revestida com medidas internas de 6,10 m de comprimento x 3,05 m de largura x 2,60 m de altura a câmara de congelamento. O compressor que estou utilizando é um Bitzer – Frigor semi-hermético modelo 4M10. Os evaporadores são modelos antigos, que obtive informação que podem ser de capacidade de mais ou menos 5 TR.Gostaria de saber se o isolamento será suficiente para congelamento

R. Para melhor respondermos sua pergunta, vamos dividir a câmara frigorífica em duas partes, isto é, a caixa composta pelas paredes, teto e piso e o equipamento composto pelas unidades condensadora e evaporadora, quadro elétrico, quadro de comando, tubulação e acessórios. Quanto à caixa, podemos dizer que uma espessura de 4 cm é a menor possível para câmara de congelados, porém é necessário que se trabalhe com uma densidade de 36 a 40 kg/m3 na injeção do poliuretano. Isto se obtém através da contenção da expansão da espuma. Caso você não disponha destas condições, procure trabalhar com espessuras maiores. Com relação aos equipamentos, somente após a definição de densidade e/ou espessura do isolamento é que poderemos fazer o cálculo de carga térmica, que resultará na definição do tamanho do equipamento e só então poderemos afirmar que o compressor e os evaporadores citados irão ou não atender.

Estou trabalhando com instalação de dutos. Gostaria, caso possível, resposta para dúvidas e/ou sugestão onde posso encontrar (literatura) a solução para o problema a seguir. Preciso estimar o quantitativo da rede de dutos, ou melhor, os itens para montagem: isopor, cola, parafuso, pinos, rebites, cantos, suporte, fita de vedação, etc. Já vi que se pode fazer o cálculo desses itens em função do metro quadrado e/ou metro linear de duto, por isso solicito aos senhores que me ajudem como proceder.

R.: Em baixo segue algumas fórmulas para auxiliar no cálculo estimativo da quantidade de cada item utilizado em uma instalação de rede de duto de chapa de metal. Cálculo estimativo: Quantidade de perfil: m2 de chapa de duto x 2,2 = Metros de prefil Quantidade de Cantos: metro linear de duto x 8 / distância entre flanges = preço de canto Fita de vedação quantidade de perfil / 2 = metros de fita de vedação Rebite POP: quantidade de perfil / 150 mm = peças de rebite POP Parafuso com porca: quantidade de cantos / 2 = conjuntos de parafuso e porca Isolamento de poliestireno expandido (isopor): É igual a quantidade de m 2 de chapa de duto. Cola: Varia de acordo com o tipo de cola; 1 lata de 15 litros pode colar aproximadamente 30 m2 de isopor.A distância de flange é uma opção do instalador. Pode ser: a cada 1,0 m, 1,20 m, ou outros comprimentos de trecho de duto.

Solicito dicas/esclarecimentos quanto a limpeza de sistemas em caso de queima de compressores, uma vez que utilizamos para tal R11 e como sabemos, o mesmo, além de agredir a camada de ozônio, estará proibido a partir de 2001. Tenho informações que existem métodos de filtragem para esta limpeza, porém tenho dúvidas quanto à sua aplicação bem como dos detalhes deste método como qual gás utilizar, onde instalar o filtro, etc.

R. Apesar de há bastante tempo os fabricantes de fluidos refrigerantes pesquisarem soluções para substituir os condenados CFCs, a aplicação do R11 como substância para limpeza interna de sistemas sempre gerou muitas dúvidas entre os usuários em busca de um produto com a mesma eficiência. Até poucos anos atrás não havia uma resposta convincente para esta questão. O HCFC-141B possui condições bastante semelhantes ao R11 para utilização na limpeza de sistemas. No entanto, ainda é um produto que agride a camada de ozônio, embora em uma proporção bem menor que os CFCs, como o R11. Outra opção é uma linha de agentes de limpeza à base de HFC, que não causa danos à camada de ozônio.

Necessito de informações sobre capacitores de partida e permanente. As minhas dúvidas são: Quais capacitores são utilizados para a partida de motores (motor com alto torque de partida HST)? Quais os capacitores permanentes são utilizados nos aparelhos de ar condicionado? Como funciona eletricamente? Durante o funcionamento a bobina de partida fica energizada?

R.: Vamos dividir suas perguntas em duas partes. 1- Sobre os capacitores de partida: O capacitor eletrolítico para partida de motores elétricos monofásicos tem a função de “defasar”(afastar) as tensões nos enrolamentos de marcha e de partida, para gerar um campo magnético rotativo que permitirá o arranque do motor mesmo sob carga. Como o arranque acontece em tempos muito curtos (1 a 2 segundos) o enrolamento de partida é composto de poucas espiras e é atravessado por uma corrente bastante alta. Sobre capacitores permanentes:O capacitor permanente tem a mesma função, aquela de defasar as tensões dos dois enrolamentos, para gerar um “sistema bifásico”permanente e relativo campo magnético rotativo. Com o capacitor permanente há um baixo torque de arranque e um maior aproveitamento do núcleo (maior potência). Com o capacitor eletrolítico há um forte torque de arranque.

Sou acadêmico de engenharia mecânica, e em decorrência do estágio que estou realizando no setor de manutenção do Hospital Universitário, especificamente na área de ar condicionado central, venho pedir-lhes algumas informações a respeito do procedimentos de troca dos filtros absolutos (tanto o do aparelho como o que vai na saída da grelha de insuflamento de uma sala que deve permanecer estéril) para que esta troca possa ser feita da maneira mais correta possível. Gostaria também de outros informações, como a periodicidade da troca, e testes para verificação da vedação.

R.: A troca do filtro absoluto é realizar normalmente quando a perda de carga do elemento filtrante chega no valor recomendado pelo fabricante. Mas muitas vezes o elementos é trocado em verificações periódicas (cada empresa tem uma freqüência que pode ser de 6 em 6 meses até um ano), nas quais podem ser verificadas as condições de estanqueidade: - do meio filtrante; - do acoplamentos do elemento filtrante e estrutura; - da estrutura de recebimento do filtro absoluto. Estas verificações periódicas são importantes, pois o filtro absoluto tem uma eficiência de 99,97% para partículas de 0,3 micron, e o nosso olho só consegue enxergar partículas maiores que 25,0 micra, então os testes de penetração DOP, PAO e contagem de partículas são os métodos que garantem que o sistema filtro mais estrutura estão de acordo com o especificado.

Estou tendo algumas dificuldades para dimensionar equipamentos de ar condicionado quando me deparo com lojas que não possuem portas nem cortinas de ar. Já utilizei diversos recursos na tentativa de me aproximar de algum valor confiável, no entanto, obtive resultados desanimadores e absurdos, gerando equipamentos superdimensionados. Desta forma, gostaria de saber como devo proceder para tais cálculos. Aproveito ainda para tentar esclarecer uma dúvida no que diz respeito a cortinas de ar: o que realmente se consegue bloquear, ou seja, em que porcentagem é reduzida a carga por convecção para o ambiente?

R. Para lojas sem portas ou cortinas de ar, temos adotado o critério de considerar a vazão de ar externo (geralmente elevada no caso de lojas), como vazão através da porta, do interior para o exterior, com velocidade de 0,15 a 0,25 m/s. Temos ainda cuidados da distribuição do ar, de maneira a criar insuflamento na região da porta, a parti do condicionador central e se possível com fresta contínua sobre a mesma e na vazão acima. Quanto à carga por convecção estimamos em 50% a vazão do ar insuflado que retorna para o interior, misturada com 50% do ar nas condições externas, sempre pressupondo baixas ou quase nulas as velocidades do ar no lado externo. Caso contrário, será necessário criar no mínimo uma ante-câmara.

Na empresa onde trabalho usamos água gelada no processo de pasteurização de leite. Os equipamentos instalados são um chiller de 7,5 TR e um trocador de calor de placar. Visto que desejamos resfriar o leite até uma temperatura de 3ºC, estamos buscando um fluido para substituir a água gelada do chiller. 1- Visto ser uma instalação de uso alimentício, pode-se usar o propileno glicol ou etileno glicol com segurança? Há risco de vazamento no trocador de calor a placas e o fluido contaminar o leite? 2-É recomendável usar uma solução de álcool com água? Em que proporção e que tipo de álcool pode-se utilizar? Esta solução é corrosiva?

R. 1- Não é recomendado o uso de etileno glicol em instalações de uso alimentício, devido ao seu grau de toxicidade por ingestão. Os fluidos com base em propileno glicol podem ser utilizados, deste que o propileno glicol tenha grau USP, ou seja tenha grau alimentício e/ou farmacêutico. No entanto o propileno glicol nunca deve ser utilizado sozinho, pois todos os glicóis sofrem oxidação na presença de oxigênio, principalmente em altas temperatura, e conseqüentemente haverá formação de ácidos orgânicos – que fará com que a pH da solução glicólica passe a ter uma condição corrosiva no sistema, afetando todo o sistema de várias maneiras, podendo ocasionar até a perda do mesmo. Em função disto faz-se necessário a necessidade de um pacote de inibidores de corrosão que também possua grau alimentício e/ou farmacêutico, que possam funcionar como um tampão e que de preferência efetuem também uma passivação de todo sistema. 2- O álcool, apesar de ser utilizado em alguns sistemas, possui como desvantagem uma alta evaporação, o que conseqüentemente leva a uma alta reposição, e é inflamável. Além disso o álcool para ser utilizado neste tipo de aplicação necessita também conter um pacote de inibidores de corrosão, e que o mesmo tenha características alimentícias.

Em uma conversa com um colega do departamento, que reclamava que toda vez que entrava em seu carro começava a espirrar, fiquei pensando no problema da qualidade do ar interior nos automóveis. Sei que na maioria dos carros nacionais, notadamente populares, não existe nenhuma preocupação com este quesito. Diante do problema, estou solicitando alguma orientação no sentido de diminuir as conseqüências da baixa qualidade do ar no interior do veículo, como produtos a serem aplicados na bandeja ou diretamente no evaporador

R. Vamos iniciar pelas causas que provocam uma má qualidade do ar, como odores, por exemplo. O evaporador condensa a umidade do ar do habitáculo do veículo, que por sua vez é drenado para fora através de um dreno instalado na bandeja inferior da caixa de ar, mas no caso de entupimento deste dreno por folha de árvores que penetram dentro da caixa pela entrada de ar externo (renovação de ar), pode-se provocar um acumulo de água. Pois bem, o que ocorre então quando se utiliza o condicionador de ar em um dia quente e depois se deixa de utilizá-lo por um longo período? A água que estava depositada na bandeja “apodrecer” virando uma espécie de lodo, criando fungos e bactérias que provocam mau cheiro ao se ligar o condicionamento de ar, em alguns casos provocam espirros em algumas pessoas mais sensíveis. O que se pode fazer nestes casos? O usuário deve optar pela manutenção preventiva no sistema condicionamento de ar automotivo, por exemplo, aproveitar a época do inverno para efetuar a limpeza da caixa de ar, aplicação de produtos como bactericidas, anti fungos, a troca do flitro anti-pólen, neste último, o fabricante indica que a troca deve ser feita a cada 15.000km ou 01 ano (o que vencer primeiro). Alguns prestadores de serviços têm adaptado estes filtro em veículos que não possuem este item, o que resulta na melhoria da qualidade do ar interno.

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