O ar condicionado não é um processo de apenas aquecimento ou resfriamento até a temperatura desejada. O ar condicionado trata do condicionamento ou controle do ar. O processo completo de ar condicionado inclui os seguintes processos.
1. Resfriar ou aquecer ar
2. Adição de umidade ao ar (Umidificação) ou remoção de umidade do ar (Desumidificação)
3. Controlando o movimento do ar
4. Purificação do ar
5. Adição de ar fresco externo
6. Distribuição de ar
Definição de ar condicionado:
O ar condicionado pode ser definido como o controle simultâneo de temperatura, umidade, movimento e pureza do ar dentro de um espaço fechado.
OU
Também pode ser definida como a ciência que trata do fornecimento e manutenção das condições atmosféricas internas desejáveis, independentemente das condições externas.
Princípio do ar condicionado
No sistema de ar condicionado, o dispositivo ou unidade que fornece ar condicionado é denominado ar condicionado. Este dispositivo retira continuamente o ar de um espaço interno que precisa ser resfriado, ele esfria no sistema de refrigeração e descarrega de volta no mesmo espaço interno. Este processo cíclico contínuo de extração, resfriamento e recirculação do ar resfriado mantém o espaço interno fresco na temperatura mais baixa necessária para um resfriamento confortável.
Componentes do sistema de ar condicionado
Os componentes básicos do sistema de ar condicionado são,
1. Fãs: Para circulação de ar
2. Filtros: Para limpar o ar
3. Elemento de aquecimento: Aquecimento do ar (pode ser aquecedor elétrico, vapor, água quente)
4. Sistema de controle: Regula automaticamente a quantidade de resfriamento ou aquecimento.
5. Grade: Ajusta a direção do ar condicionado para a sala.
6. Bandeja: Ele coleta água condensada
Classificação do sistema de ar condicionado / Tipos de sistema de ar condicionado:
1. De acordo com a disposição dos equipamentos
a. Sistema Unitário de Ar Condicionado
Neste sistema, diferentes componentes do sistema de ar condicionado são fabricados e montados como uma unidade em uma fábrica. Esta unidade é instalada no espaço a ser condicionado ou próximo a ele.
Exemplo: Ar condicionado de janela e ar condicionado Split
b. Sistema Central de Ar Condicionado
Neste sistema diferentes componentes são fabricados em fábrica e montados no local. Este tipo de sistema é utilizado para condicionamento de ar em teatros, cinemas, restaurantes, salas de exposições, grandes espaços fabris, etc.
No sistema de ar condicionado central todos os componentes são agrupados numa sala central e o ar condicionado é então distribuído da sala central para os locais necessários através do sistema de condutas de extensão. Os principais componentes do sistema central são compressor com acionamento motorizado, condensador com serpentina de resfriamento e dispositivos de estrangulamento. Este sistema usava unidades de grande capacidade. (acima de 25 toneladas).
O ar condicionado central é do tipo direto ou indireto.
2. De acordo com a finalidade
a. Sistema de ar condicionado conforto
b. Sistema de ar condicionado industrial
3. De acordo com a estação do ano
a. Sistema de ar condicionado de inverno
b. Sistema de ar condicionado de verão
c. Sistema de ar condicionado durante todo o ano
4. De acordo com a substância de trabalho utilizada no sistema:
a. Todo o sistema de ar.
b. Sistema de água gelada
c. Sistema ar-água
Sistema de ar condicionado durante todo o ano
A disposição do sistema de ar condicionado durante todo o ano é mostrada na fig. A quantidade de ar fresco externo e de ar recirculado é controlada pelo motor. O ar condicionado foi concebido de tal forma que quando a temperatura do ar exterior está acima ou abaixo de um determinado valor seleccionado, assume a estação como Verão ou Inverno, respectivamente.
Na temporada de verão, o amortecedor de bypass está quase fechado e a maior parte do ar passa pela serpentina de resfriamento. A serpentina de resfriamento pode ser um evaporador do sistema de refrigeração ou uma serpentina por onde passa a água gelada. Todo o ar passa pela serpentina de aquecimento. No inverno, o amortecedor de bypass fica quase aberto. A maior parte do ar passa diretamente para a serpentina de aquecimento, contornando a serpentina de resfriamento.
diagrama do sistema de ar condicionado durante todo o anoSistema de ar condicionado de inverno
No ar condicionado de inverno, o ar é aquecido, geralmente seguido de umidificação. A disposição esquemática do sistema é mostrada na Fig. O ar externo flui através de um amortecedor e se mistura com o ar recirculado (que é obtido do espaço condicionado). O ar misturado passa por um filtro para remover sujeira, poeira e outras impurezas. O ar passa agora por uma serpentina de pré-aquecimento para evitar o possível congelamento da água e controlar a evaporação da água no umidificador. Depois disso, o ar passa por uma serpentina de reaquecimento para levá-lo à temperatura de bulbo seco projetada. Agora, o ar condicionado é fornecido ao espaço condicionado por um ventilador. Do espaço condicionado, uma parte do ar utilizado é expelido para a atmosfera pelos exaustores ou ventiladores. A parte restante do ar utilizado (conhecido como ar recirculado) é novamente condicionado conforme mostrado na Fig. O ar externo é aspirado e misturado com o ar recirculado, a fim de compensar a perda de ar condicionado (ou utilizado) ar através de exaustores ou ventilação do espaço condicionado.
diagrama do sistema de ar condicionado de invernoSistema de ar condicionado de verão
Este sistema é usado em aplicações de ar condicionado no verão. Neste sistema o ar é resfriado e geralmente desumidificado. O diagrama esquemático é mostrado na figura. O ar exterior flui através do registo e mistura-se com o ar recirculado, obtido do espaço climatizado. O ar misturado passa por um filtro para remover sujeira, poeira e outras impurezas. O ar agora passa pela serpentina de resfriamento. A bobina tem uma temperatura muito inferior à temperatura de bulbo seco necessária do ar no espaço condicionado. O ar resfriado passa através de uma membrana perfurada e perde sua umidade na forma condensada que é coletada em um reservatório. O ar agora passa por uma serpentina de aquecimento que aquece
ligeiramente o ar, para que o ar atinja o DBT e a umidade relativa necessários. Agora o ar condicionado passa para o espaço condicionado por um ventilador. Do espaço condicionado, parte do ar é expelida para a atmosfera por exaustores ou ventiladores. A parte restante do ar utilizado ou recirculado é novamente condicionada conforme mostrado na figura. O ar externo é aspirado e misturado com o ar recirculado para compensar a perda de ar condicionado ou usado através de exaustores ou ventiladores do espaço condicionado.
diagrama do sistema de ar condicionado de verãoAr condicionado do quarto
O ar condicionado ambiente consiste em uma caixa dividida em duas partes por uma divisória vertical, ou seja, parte externa e parte interna.
A parte interna instalada na sala consiste em um evaporador, ventilador motorizado, dispositivo de expansão e planeta de controle, filtro de ar, conexão de energia e bandeja. O condensador é conectado ao evaporador por um tubo capilar através de um filtro. O evaporador é conectado ao compressor pela tubulação de sucção e o compressor é conectado ao condensador pela tubulação de descarga.
Diagrama do ar condicionado da salaAr condicionado de janela
O ar condicionado de janela é usado principalmente para condicionar o ar da sala. Normalmente é montado em uma janela, por isso é conhecido como ar condicionado de janela.
A unidade de ar condicionado de janela consiste nos seguintes componentes, conforme mostrado na fig.
Unidade de refrigeração
Evaporador/serpentina de resfriamento, condensador, compressor, dispositivo de expansão Ventilador de circulação de ar
diagrama de ar condicionado de janelasTrabalhando
O ar quente que vem da sala flui no evaporador (serpentina de resfriamento), a serpentina de resfriamento absorve o calor do ar. A umidade do ar é removida da superfície da serpentina de resfriamento pelo processo de condensação do ar. Assim o ar é resfriado e desumidificado para atender à exigência de conforto do ar condicionado no ambiente. O filtro limpa o ar que sai da sala antes de passar pela serpentina de resfriamento. A bandeja é fornecida abaixo da serpentina de resfriamento (evaporador) para coletar a umidade que se condensa a partir da recirculação do ar.
O fluxo de ar quente (da sala) e ar resfriado (para a sala) ocorre pelo ventilador do evaporador. A unidade de refrigeração proporciona um efeito de resfriamento no evaporador. O ventilador do condensador circula o ar na parte externa dos tubos do condensador, o refrigerante no condensador rejeita o calor para o ar atmosférico externo. O ar fresco necessário pode ser misturado com o ar ambiente recalculado para atender aos requisitos de ventilação. O ar de ventilação é controlado pelo amortecedor de ventilação. A temperatura ambiente é controlada por um termostato usando uma fonte de alimentação liga-desliga para o motor do compressor.
Limitações
- Produz ruído na sala porque o compressor está muito próximo da sala.
- O evaporador e o condensador estão incluídos em uma única unidade. Portanto, o evaporador não pode ser usado como interior de uma sala porque o condensador requer ar externo para resfriamento.
- Requer um tamanho apropriado de janela ou orifício na parede para acomodar o condicionador.
Ar condicionado split
É uma modificação do ar condicionado de janela.
Construção
Esta unidade difere do ar condicionado de janela. Em termos de divisão da unidade em duas partes. No ar condicionado split, o ar condicionado de janela é dividido (split) em duas partes.
Primeira parte: Inclui o evaporador, filtro, ventilador do evaporador e grade (serpentina de resfriamento). Eles colocaram dentro da sala.
Segunda parte: Inclui condensador, ventilador do condensador e compressor. Isto colocado fora da sala.
A primeira parte (dentro da sala) e a segunda parte (fora da sala) são conectadas por tubos de pequeno diâmetro. Portanto, é necessário um pequeno furo na parede para a instalação de um ar condicionado split.
diagrama de ar condicionado splitAs vantagens de um ar condicionado split em relação a um ar condicionado de janela
- O compressor está fora da sala, portanto não há ruído do compressor na sala.
- Não é necessária abertura e fixação de janelas.
- O compressor está fora da sala, portanto não há ruído do compressor na sala.
Sistema de ar condicionado automotivo.
Os condicionadores de ar funcionam com base no princípio de que “os líquidos absorvem calor quando se tornam vapor (evaporam). O vapor R134a de baixa pressão que entra no compressor é comprimido para se tornar vapor R134a de alta pressão/temperatura. Este é então circulado junto com o óleo lubrificante para o condensador. À medida que o vapor de alta pressão/temperatura viaja através do condensador, o calor é liberado para o ar ambiente mais frio, passando pelos tubos do condensador, condensando o vapor em um líquido. Este líquido de alta pressão/temperatura então viaja através do filtro secador até a válvula de expansão, onde um pequeno orifício variável fornece uma restrição contra a qual o compressor empurra.
A sucção do compressor puxa o líquido de alta pressão/temperatura R134a através do pequeno orifício variável da válvula TX e para o lado de baixa pressão do sistema A/C. O R134a está agora sob vapor de baixa pressão/temperatura, onde o calor da cabine soprado sobre a superfície da serpentina do evaporador é absorvido pelo refrigerante de baixa pressão mais frio. O R134a é então puxado através do evaporador e para dentro do compressor.
diagrama de ar condicionado de automóvelDiferença entre ar condicionado central e ar condicionado unitário:
Sr. Não. Ar Condicionado CentralAr Condicionado Unitário1. A capacidade de tonelada é superior a 40 toneladas de refrigeração A capacidade de tonelada é inferior a 25 toneladas de refrigeração 2. A taxa de fluxo de massa do ar tratado é de cerca de 2.000 m3 / min A taxa de fluxo de massa do ar tratado é menor. cave ou no exterior do edifício. O ar condicionado unitário está localizado em todas as divisões que necessitam de ar condicionado. Está bastante operacional se usado como uma unidade dividida.5.Todos os quartos devem ser mantidos em condições mais ou menos semelhantes.Cada quarto pode ser mantido em condições diferentes.6.Requer projeto e instalação de duto.Sem projeto de duto e a instalação é necessária.7.O custo de capital do equipamento de ar condicionado central é menor.O custo de capital do equipamento de ar condicionado unitário é maior.8.A manutenção é conveniente e fácil.A manutenção é difícil.
Aplicações do sistema de ar condicionado.
1.Laboratórios: para fazer medições precisas
2. Indústria Gráfica: A temperatura e a umidade específicas são mantidas na indústria gráfica. O papel fica muito seco em condições de baixa umidade e ocorre uma estampagem inadequada. O papel incha com alta umidade e a tinta se espalha, além de demorar para secar, causando impressão não uniforme.
3. Indústria Têxtil: A umidade relativa e a temperatura são os fatores-chave da indústria têxtil. A umidade afeta a resistência e a qualidade do tecido, tornando-o macio e confiável, em vez de quebradiço e fraco.
4. Farmacêutico: a indústria precisa de refrigeração para reduzir bactérias e sujeira transportadas pelo ar para preservar os produtos
5. Fotográfico- Indústria Fornece controle preciso de temperatura e umidade para fabricação e processamento em filmes fotográficos.
6. Indústria de máquinas-ferramentas – Os mesmos processos de usinagem requerem temperatura e umidade precisas. Ex. Processamento na fabricação de rolamentos, instrumentos científicos, medidores de teste de dispositivos eletrônicos e engrenagens de precisão, etc., onde é necessária tolerância estreita de dimensões.
7. Animais de Fazenda
8. Salas de informática:
Ar condicionado industrial – Utilizado para controlar as condições da atmosfera necessárias para realizar processos industriais de forma mais eficiente, econômica e de melhor qualidade. Ex-fábricas têxteis, fábricas de papel, fábricas de impressão e processamento de fotos, etc.
Conforto Ar condicionado – É fornecido para o máximo conforto do ser humano Ex-sistema de ar condicionado em casa, escritório, etc. Neste caso, o tempo de permanência dos ocupantes é prolongado.
Ar condicionado comercial – É semelhante ao ar condicionado de conforto, exceto que o tempo de permanência do ocupante é curto. Ex-sistema de ar condicionado é o banco, loja de departamentos, etc.
