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Engenharia Mecânica ·

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Ventilação Imagens texto e vídeos utilizados na apresentação foram utilizados para fins didáticos não há monetização Nenhuma violação de direitos autorais pretendida Referências no final Agenda Ventilação Sistemas AC Ventilação e Sistema de Ar condicionado Ventilação Definição Importância e Função Métodos de Ventilação Fixa Entrada e saída naturais Entrada natural e saída mecânica Entrada Mecânica e saída natural Entrada e saída mecânicas Tipos de Ventilação e AC Ventilação natural Ventilação mecânica Tipos de Sistemas AC Split Central Ventilação e Sistema de Ar condicionado Ventilação é o processo de trocar ou substituir o ar em qualquer espaço para fornecer alta qualidade do ar interno É usado para controlar a temperatura repor o oxigênio ou remover umidade odores fumaça calor poeira bactérias transportadas pelo ar e dióxido de carbono A ventilação inclui tanto a troca de ar para o exterior quanto a circulação de ar dentro do edifício É um dos fatores mais importantes para manter uma qualidade do ar interno aceitável em edifícios Os métodos para ventilar um edifício podem ser divididos em tipos mecânicos e naturais OBJETIVOS DA VENTILAÇÃO Manter o conteúdo de oxigênio na área Reduzir o conteúdo de dióxido de carbono Controlar a umidade em um quarto Impedir que o calor do exterior entre Impedir a intensidade do calor das máquinas iluminação e ocupantes Maximizar a perda de calor no espaço Eliminar odores e conteúdo de ar sujo Fornece frescor e conveniência Resfriar a temperatura na área Tipos de Sistema de Ventilação NATURAL Ventilação impulsionada pelo vento Fluxos impulsionados pela pressão Ventilação por chaminé Efeito de chaminé MECÂNICA Entrada e saída natural Entrada natural e saída mecânica Entrada mecânica e saída natural Entrada e saída mecânica Ventilação Natural processo de fornecer e remover ar através de um espaço interno sem usar sistemas mecânicos Referese ao fluxo de ar externo para um espaço interno como um resultado de diferenças de pressão ou temperaturas Existem três tipos de ventilação natural ocorrendo em edifícios ventilação impulsionada pelo vento fluxos impulsionados pela pressão ventilação por chaminé efeito chaminé e a ventilação natural é geralmente impraticável para edifícios maiores pois tendem a ser grandes selados e controlados pelo clima especificamente por sistemas HVAC aquecimento ventilação e ar condicionado Real modelo multidisciplinar simplificações Normas Experiência flúidos cálculo de carga térmica transf calor convecção forçada condução material Advecções térmica Ventil Ventilação Natural Ocorre quando o ar em um espaço é alterado com ar externo sem o uso de sistemas mecânicos como um ventilador Na maioria das vezes a ventilação natural é assegurada através de janelas operáveis mas também pode ser alcançado por diferenças de temperatura e pressão entre espaços Janelas ou respiradouros abertos não são uma boa escolha para ventilar um porão ou outro estrutura subterrânea Permitir que o ar externo entre em um refrigerador abaixo do solo espaço causará problemas com umidade e condensação Ventilação Natural a VENTILAÇÃO ATRAVÉS DO VENTO A ventilação acionada pelo vento depende do comportamento do vento da interações com o envelope do edifício e em aberturas ou outros dispositivos de troca de ar como entradas ou chaminés Ocorre quando o vento sopra em direção à casa ou prédio e cria pressão A superfície frontal do vento é de alta pressão ou positiva As coberturas de vento de superfície estão em pressão baixa ou negativa O ar se move das zonas de alta pressão para as zonas de baixa pressão A maior taxa de velocidade do vento será ainda mais acentuada diferença na pressão do ar Ventilação através de janelas telhados e paredes Ventilação Natural A ventilação induzida pelo vento usa pressões geradas no edifício por o vento para conduzir o ar através de aberturas no edifício é mais comumente realizada como ventilação cruzada onde o ar entra em um lado do prédio e sai pelo lado oposto mas também pode dirigir ventilação unilateral e fluxos de ventilação vertical Ventilação Natural b FLUXOS POR DIFERENÇA DE PRESSÃO As pressões do vento são geralmente altaspositivas no lado de barlavento de uma edifício e baixonegativo no lado protegido A ocorrência e a mudança das pressões do vento nas superfícies dos edifícios dependem de velocidade e direção do vento em relação ao edifício a localização e ambiente circundante do edifício forma do edifício Para um edifício com muitas divisórias e aberturas está sob várias pressões dependendo dos tamanhos relativos das aberturas e a direção do vento Com grandes aberturas na face de barlavento o edifício tende a estar sob pressão positiva Ventilação Natural Ventilação Natural c VENTILAÇÃO DA CHAMINÉ EFEITO CHAMINÉ O efeito chaminé é induzido pela temperatura Quando houver uma diferença de temperatura entre dois volumes de ar o ar mais quente terá menor densidade e será mais flutuante assim subirá acima do ar frio criando um ar ascendente fluxo O efeito chaminé forçado em um edifício é idêntico ao que ocorre em uma lareira Os ventiladores passivos são comuns na maioria dos banheiros e outros tipo de espaços sem acesso direto ao exterior Natural ventilation for highrise buildings termite model Ventilação Natural Comparação of stack effect in the seasonal climate During the summer season see Figure the reverse occurs when indoor temperature is lower than outdoor temperature Figure shows stack effect that may occur in different forms of buildings including a building with no internal partition a building with airtight separation of each storey and an ideal building with vertical shafts and horizontal openings a winter b summer Combinação Stack Ventilation Stack ventilation on a still day Combined stack and cross ventilation Ventilação Natural Ventilação unilateral É o uso de aberturas em apenas uma lateral de um edifício Essa estratégia é utilizada para ventilar naturalmente o espaço de lugares com área limitada Esse sistema de ventilação unilateral também é usado em projetos onde a ventilação cruzada não pode ser aplicada httpstecventcombroqueeecomofuncionaa ventilacaonatural Gambarajah sistem seimbang Kipas bekal HOSPITAL Kipas sari PEJABAT Ventilação Natural Ventilação cruzada A ventilação cruzada é quando as aberturas em um volume são dispostas em paredes opostas ou adjacentes permitindo que o ar entre por ambos os lados atravesse o espaço e saia na direção oposta Geralmente esse sistema é utilizado em edifícios localizados em zonas climáticas com temperaturas altas Ventilação Natural Efeito chaminé Em edifícios verticais o efeito chaminé é constantemente utilizado O ar frio produz pressão sob o ar quente forçandoo a subir As áreas abertas no centro do projeto ou nas torres permitem que o mesmo ar circule por todo o ambiente interno saindo pelo telhado Natural Ventilation Passive Cross Wind System Explained YouTube Cobogó Tijolo vazado para ventilação e luminosidade sobrenomes de três engenheiros que no início do século XX 1930 conjuntamente o idealizaram Amadeu Oliveira Coimbra Ernest August Boeckmann e Antônio de Góis Comum no Nordeste Brasília Arquitetura Eco India How the pattern of a beehive inspired the design for an affordable natural air cooler YouTube VANTAGENS DA VENTILAÇÃO NATURAL 1 Não requer quaisquer aparelhos mecânicos 2 Custo não operacional 3 Custo de não manutenção dos aparelhosequipamento 4 Processos silenciosos 5 Benefício da combinação de ventilação e iluminação e valor estético DESVANTAGENS DA VENTILAÇÂO NATURAL 1 O sistema está descontrolado Em termos de velocidade e distribuição edifício alto recebe forte vento assim as janelas devem ser mantidas fechadas velocidade lenta do vento durante a estação chuvosa 2 A temperatura interna não pode ser monitorada difícil alcançar o conforto humano necessário 3 A taxa de umidade do ar é descontrolada depende da umidade externa existente DESVANTAGENS DA VENTILAÇÂO NATURAL 4 Distribuição desigual a taxa de ventilação depende do tamanho da abertura a distribuição é máxima na áreaespaço perto da abertura baixa taxa de ventilação para salas mais internas de um prédio 5 A qualidade do vento fresco e limpo não pode ser garantida talvez contaminada pelo elementos nocivos externos como fumaça e poeira VENTILAÇÃO MECÂNICA através de uma unidade de tratamento de ar ou injeção direta a um espaço por um ventilador Um exaustor local pode aumentar infiltração ou ventilação natural aumentando assim a taxa de fluxo de ar de ventilação VENTILAÇÃO MECÂNICA MÉTODOS DE MECÂNICA VENTILAÇÃO a ENTRADA E SAÍDA NATURAIS b ENTRADA NATURAL E SAÍDA MECÂNICA c ENTRADA MECÂNICA E SAÍDA NATURAL d ENTRADA E SAÍDA MECÂNICA VENTILAÇÃO MECÂNICA 1 ENTRADA NATURAL E SAÍDA MECÂNICAsistem sari Os ventos entram na sala naturalmente sem assistência de aparelhos O ar interno é forçado a sair com o ventilador que normalmente é fixo no componente de construção como teto parede janela Adequado para fábrica oficina salão de montagem banheiro cozinha e etc O sistema ajuda a prevenir a contínuafalta ar de entrar no espaço adjacente VENTILAÇÃO MECÂNICA 2 ENTRADA MECÂNICA E SAÍDA NATURAL sistem bekal O ar externo trazido para dentro do edifício por aplicação de ventilador de sucção O ar interno consumido sairá naturalmente através as aberturas posicionadas no nível inferior do edifício Os métodos permitem que o ar externo seja filtrado antes de entrar no espaço interno Recomendado para construção de pequenas fábricas escritórios ou caldeiras VENTILAÇÃO MECÂNICA 3 ENTRADA E SAÍDA MECÂNICA sistem seimbang bekal e sari combinados O ar externo entra e sai do espaço interno por aplicações de ventilador mecânico O edifício precisa ser devidamente escondido de ruído pressão de ar e temperatura excessivas A distribuição interna do ar e a temperatura podem ser controladas O ar externo pode ser filtrado antes de ser consumido e o processo de reabastecimento pode ser feito efetivamente Recomendado para espaços internos com problemas circulações de ar ou seja teatro de operações cinema ou espaços que exigiam um interior controlado temperatura ou seja laboratórios etc VENTILAÇÃO MECÂNICA 4 Sistema Pleno combinasi bekal sari dan seimbang Composto por filtro de ar aquecimento e resfriamento elemento no sistema O ar distribuído através do sistema de dutos posicionada no interior do edifício Aplicável para espaços internos que exijam uma temperatura controlada resfriada ou quente como hospitais armazéns sala de refrigeração laboratórios etc Gambarajah sistem plenum VENTILAÇÃO MECÂNICA REQUERIMENTO PARA MECÂNICO VENTILAÇÃO POR QUÊ Segurança com relação ao ambiente Externo como ar contaminado perigoso nível de ruído luz ou ofuscamento Edifício ou arranhacéus necessidade para conveniência espaço congestionado cheiro odores ou necessidades de controle de temperatura Localização do edifícioespaço torna ventilação natural impossível ou seja porão espaço ou canto escondido sistema natural é ineficaz em termos de quantidade e qualidade Vantagens a Distribuição uniforme do ar b Ar filtrado Q4 c Controle de umidade e temperatura d Entrada minimizada de ar perigoso Desvantagens a custo inicial operacional e manutenção b espaço extra para alocar os equipamentos c aumentar o nível de ruído buffer de som d fonte de alimentação necessária e sistemas de backup VENTILAÇÃO MECÂNICA Mechanical ventilation with VENTIFLEX PLUS system and GroundAir Heat Exchanger YouTube httpswwwyoutubecomwatchvVevJ4S hSsvEabchannelGround ThermSpzoo See How Termites Inspired a Building That Can Cool Itself Decoder YouTube httpswwwyoutubecomwatchv6 20omdSZzBsabchannelNational Geographic SISTEMAS DE AR CONDICIONADO O ar condicionado muitas vezes referido como AC AC é o processo de alteração das propriedades do ar principalmente temperatura e umidade para um ocupado espaço para melhorar o conforto térmico e ar interior qualidade ar condicionado pode se referir a qualquer forma de tecnologia que modifica a condição do ar aquecimento resfriamento desumidificação limpeza ventilação ou ar movimento Na construção um sistema tão completo sistema de aquecimento ventilação e ar condicionado é referido como HVAC TOPIC 1 VENTILATION AC SYTEM TOPIC 1 VENTILATION AC SYTEM TOPIC 1 VENTILATION AC SYTEM SPLIT UNIT COMPONENTS Names of Parts Air Intakes INDOOR UNIT Air outlet Remote control unit Drain hose Refrigerant tubes OUTDOOR UNIT Air outlet TOPIC 1 VENTILATION AC SYSTEM COMPONENTS SPLIT UNIT Indoor Unit Air return grid Takes in the indoor air Leftright air flow direction adjusting fin Updown air flow direction adjusting flap Air outlet Air blows out from here Drain tube Drain the water dehumidified out of the air Outdoor Unit Air inlet Air discharges at sides rear surface Refrigerant piping connection Air discharge vent TOPIC 1 VENTILATION AC SYSTEM SPLIT UNIT APPLICATIONS air conditioners split system air conditioners external compressor mounted at rear of group APPLICATIONS SPLIT UNIT air conditioner pipework an example of the proper disposal of waste water from air conditioners APPLICATIONS SPLIT UNIT air conditioner poorly installed air conditioner in unit window little support uses garden hose for drain APPLICATIONS SPLIT UNIT 2 Rooms Multi Up to 2 units 3 Rooms Multi Up to 3 units 4 Rooms Multi Up to 4 units TOPIC 1 VENTILATION AC SYTEM SPLIT UNIT INSTALLATION Above the door Minimum installations set back TOPIC 1 VENTILATION AC SYTEM SPLIT UNIT INSTALLATION Wall mounted Supported by metal plate TOPIC 1 VENTILATION AC SYTEM SPLIT UNIT INSTALLATION Supportive metal bracket SISTEMAS DE AR CONDICIONADO Split Unit VANTAGENS Instalação fácil Como não há dutos para instalar as unidades são fáceis de configurar A unidade interior pode ser de até 100 metros de distância do exterior condensador mas o único espaço necessário é um pequeno orifício em uma parede para a tubulação de cobre e fiação de controle O a unidade condensadora pode até ser posicionada em uma superfície plana seção do telhado se disponível Manutenção fácil Os sistemas de ar condicionado split são de fácil manutenção Possuem filtros laváveis e exigem apenas limpeza de rotina periodicamente Ar livre as unidades são projetadas para fácil acesso para manutenção e reparar SISTEMAS DE AR CONDICIONADO Operação silenciosa As unidades interiores destes sistemas são normalmente silenciosos o suficiente para bibliotecas salas de aula salas de reuniões e quartos Os componentes externos pode ser instalado sob uma janela ou perto de um pátio sem incomodar ninguém Capacidade de aquecimento A maioria dos aparelhos de ar condicionado split fornecer controle climático com aquecimento adicional conforme bem para que você possa viver e trabalhar confortavelmente o ano todo SISTEMAS DE AR CONDICIONADO Efetividade de custo Trabalhe bem em situações em que os quartos só precisam ser resfriados em determinados momentos ou seja salas de estar durante o dia e quartos à noite A distribuição eficaz pode economizar custos e energia uma vez que motores de ventilador menores são usados e unidades individuais funcionam em tempos diferentes Controle simples A maioria das unidades vem com um controle remoto controle bem como um termostato montado na parede e o controle de temperatura é fácil e conveniente Design atraente Em vez de uma janela grande e desajeitada unidade você tem unidades de ar condicionado que combinam bem decoração interna Não há necessidade de bloquear suas janelas qualquer SISTEMAS DE AR CONDICIONADO SISTEMA CENTRALIZADO COMPONENTES Centrais de ar condicionado são usadas para aplicações como grandes hotéis grandes edifícios com vários andares hospitais etc onde cargas de resfriamento muito altas são obrigatório Nos sistemas centrais de ar condicionado existe uma central sala onde grande compressor condensador válvula de expansão termostática e o evaporador são guardado na grande sala de plantas Eles executam todas as funciona como de costume semelhante a uma refrigeração típica sistema No entanto todas essas partes são maiores em tamanho e têm capacidades superiores Central Air Conditioning Units Two Main Components Are Condenser Evaporator SISTEMAS DE AR CONDICIONADO SISTEMA CENTRALIZADO Existem dois tipos de centrais de ar condicionado ou sistemas 1 Expansão direta ou ar condicionado central DX planta Neste sistema o enorme compressor e o condensador estão alojados na sala da fábrica enquanto o válvula de expansão e o evaporador ou a serpentina de resfriamento e a unidade de tratamento de ar estão alojados em uma sala separada A serpentina de resfriamento é fixada na unidade de tratamento de ar que também tem um grande ventilador alojado nele O soprador suga o o ar quente retorna da sala através de dutos e o sopra a serpentina de resfriamento O ar resfriado é então fornecido através vários dutos e nos espaços que serão resfriado Este tipo de sistema é útil para pequenos edifícios Centralised Direct Expansion SISTEMAS DE AR CONDICIONADO 2 Instalação de ar condicionado central de água gelada mais útil para grandes edifícios compreendendo um número de andares Tem a sala de plantas onde todos os importantes unidades como o compressor condensador válvula de estrangulamento e o evaporador estão alojados Outside air intake Cooling tower Ducts Diffuser Terminal unit Energy management system Pumps for chilled water hot water and cooling tower Boiler Chiller TOPIC 1 VENTILATION AC SYTEM CENTRALISE SYSTEM Bibliografia Os slides de aula são apenas um guia de estudo são parte integrante da aula e foram complementados durante a mesma Os slides não excluem a leitura da bibliografia referida Ventilation ac System