Projeto de sistemas de ar condicionado para edifícios: nuances e etapas importantes no desenvolvimento do projeto

É difícil discordar que manter uma temperatura ambiente confortável e uma boa troca de ar seja a base para um microclima normal em um edifício para qualquer finalidade. A moderna tecnologia de controle climático e equipamentos para melhorar a ventilação podem criar uma atmosfera confortável em uma sala em apenas alguns minutos - com a temperatura desejada e um limite de umidade aceitável.

Porém, a simples instalação de qualquer modelo de ar condicionado de sua preferência nem sempre resolve o problema da temperatura do ar excessivamente elevada, não concorda? Portanto, o projeto profissional e competente de sistemas de ar condicionado predial é o primeiro passo antes de adquirir tais equipamentos. Selecionar o equipamento ideal e instalá-lo no local certo permitirá resfriar ou aquecer o ar com o menor consumo de energia e levar em consideração as necessidades de todos os presentes na sala.

Neste material, veremos as principais etapas da criação de um projeto de um sistema de ar condicionado eficaz, entenderemos os cálculos que precisam ser feitos no planejamento e aprenderemos como criar o esquema correto de termorregulação do ar.

A necessidade de ar condicionado

Sistema ar condicionado, bem como ventilação, desempenha um papel importante na manutenção de um ambiente confortável para as pessoas viverem e trabalharem.O ar muito quente afeta seriamente o bem-estar e o desempenho de uma pessoa, por isso vale a pena cuidar do microclima da sala e da direção do movimento das massas de ar na fase de construção ou reforma de um edifício.

Além do impacto nas pessoas, a temperatura e a umidade também afetam o funcionamento dos equipamentos em escritórios ou oficinas de produção. As altas temperaturas aumentam a carga do equipamento, o que pode causar falhas em determinados componentes.

Não são apenas os motores das máquinas que sofrem com as altas temperaturas. Equipamentos modernos equipados com eletrônica sofisticada são bastante sensíveis às condições de temperatura

Manter a temperatura certa também pode se tornar a base da segurança. Armazenar certos materiais em ambientes com ar excessivamente aquecido é simplesmente inaceitável. Para reduzir a probabilidade de incêndio, o sistema de refrigeração de ar deve funcionar corretamente e compensar totalmente o excesso de calor interno e externo.

Por que é necessário criar um projeto?

O cumprimento dos padrões necessários e o cálculo preciso da carga no sistema de ar condicionado evitam muitos problemas aos usuários. O processo de elaboração de um plano leva em consideração um grande número de fatores que podem afetar a eficiência da operação do equipamento. Sem levar em conta essas nuances, o funcionamento dos componentes do sistema de ar condicionado pode apresentar uma eficiência inaceitavelmente baixa.

Uma abordagem competente para a criação de um projeto permite implementar tarefas-chave, que incluem:

• manter temperatura e umidade ideais no edifício;
• seleção dos equipamentos de climatização e ventilação mais adequados;
• possibilidade de configurações de temperatura em várias zonas;
• operação suave do equipamento, o que contribui para sua resistência ao desgaste;
• organizar a direção correta do fluxo de ar;
• consumo de energia extremamente baixo para atingir condições de temperatura especificadas, etc.

Ao projetar, as características estéticas da instalação do ar condicionado são levadas em consideração adicionalmente. Um sistema que arrefece o ar pode ser delicadamente integrado no interior se a sua integração na divisão for abordada com competência e experiência.

Um ar condicionado esteticamente montado pode permanecer praticamente invisível para os hóspedes e não ter absolutamente nenhum impacto na ideia geral do design de interiores

A fase de planeamento do sistema de ar condicionado não pode ser ignorada, pois é um plano claro que permite desenvolver um conceito eficaz para a refrigeração de qualquer divisão ou de um edifício inteiro, preparar os desenhos necessários e tarefas específicas para equipas de instalação, eletricistas e outros especialistas. .

Tipos de sistemas de ar condicionado

Cálculos e características específicas do ambiente influenciam na escolha do sistema de ar condicionado. Cada um deles utiliza determinados modelos de condicionadores de ar, que podem ser divididos em três grandes tipos: doméstico, industrial e comercial.

Os próprios sistemas são divididos nos seguintes tipos:

• complexos multizonais;
• sistemas split e multi-split;
• refrigeração central;
• condicionamento de precisão;
• sistemas chiller-fan coil;
• sistemas com dutos ou condicionadores de ar de telhado, etc.

Para uso doméstico, multizona, sistemas divididos e sistemas multi-split. A principal diferença entre esses complexos é o número de equipamentos internos.

Sistema dividido implica a presença de uma unidade de refrigeração interna, multi-divisão - cinco, e em complexo multizonal Estão integrados 10 a 15 links, que funcionam graças a uma unidade externa extremamente potente.

Um sistema de ar condicionado multizonas é uma das formas mais eficazes de resfriar o ar em ambientes para diversos fins, graças ao funcionamento independente das unidades internas e à potência da unidade externa

A elaboração de um plano de um sistema de ar condicionado eficaz baseia-se no cálculo do equilíbrio calor-ar, tendo em consideração todos os factores-chave que afectam o microclima no interior do edifício.

O projeto também está sujeito a documentos normativos e leva em consideração requisitos sanitários, arquitetônicos, contra incêndio e outros.

Cálculos para traçar um plano de sistema

Para selecionar a potência ideal de uma unidade externa em funcionamento e calcular o número de unidades internas, é levada em consideração a carga de calor interna e externa do edifício.

As cargas térmicas internas têm sempre um valor positivo e representam a libertação de calor das pessoas que vivem na casa, a produção de energia térmica a partir de eletrodomésticos e fontes de iluminação. Em instalações comerciais ou de escritório, o calor de equipamentos com uso intensivo de energia é adicionado a esta carga no sistema de ar condicionado; em edifícios industriais - transferência de calor de líquidos quentes, equipamentos, bem como calor gerado durante reações químicas.

As cargas térmicas externas podem ter características negativas e positivas. Portanto, a carga externa representa ganho ou perda de calor.

Os condutores de perda e ganho de calor são claramente mostrados no diagrama acima. As setas vermelhas indicam fluxos de perda de calor, as setas azuis indicam a penetração do frio no edifício.

As fontes dessa carga térmica são:

• luz solar penetrando através de janelas com vidros duplos;
• calor ou frio, cujos condutores são paredes, estruturas de janelas, pisos, telhados e tetos;
• perda de calor e ganho de calor da ventilação fornecida.

Os indicadores quantitativos do mesmo tipo de carga de calor externa podem mudar de cargas positivas para negativas durante o dia, por exemplo, com uma grande amplitude da diferença entre as temperaturas do ar diurnas e noturnas, e de estação para estação. Por exemplo, no verão a diferença de temperatura entre a rua e a sala é insignificante, por isso o calor penetra mais facilmente no edifício. No inverno ocorre o processo inverso, em que o calor sai da estrutura mais rapidamente.

O cálculo do equilíbrio calor-ar permite selecionar o equipamento necessário e planejar um local adequado para a instalação do ar condicionado.

Os condicionadores de ar modernos são capazes de aquecer o ar quando necessário. Portanto, ao projetar um sistema de ar condicionado, é importante levar em consideração as principais áreas onde são observadas elevadas perdas de calor.

Ao fazer cálculos, os principais fatores que influenciam o ganho e a perda de calor devem ser levados em consideração:

• características climáticas da região;
• materiais com os quais o edifício é construído;
• espessura da parede e presença de isolamento;
• o número de câmeras em uma janela com vidro duplo e a eficiência energética geral da estrutura da janela;
• orientação do edifício aos pontos cardeais;
• disponibilidade de equipamentos e máquinas que produzam calor durante a operação;
• o número de pessoas que residem ou permanecem regularmente nas instalações;
• número de quartos em um apartamento ou casa, etc.

Com base nisso, não é difícil entender que somente um profissional experiente pode abordar o planejamento de um futuro sistema de ar condicionado com a maior precisão e competência possível, pois no processo de elaboração do projeto é necessário prever muitas nuances específicas. .

Estágios de projeto

A elaboração do plano dos trabalhos necessários é efectuada em duas fases sucessivas, incluindo a preparação de todos os cálculos, estimativas, especificações técnicas necessárias para especialistas nas áreas afins e a selecção de uma gama de modelos de equipamentos adequados.

Etapa #1 - preparação de cálculos e tarefas

A preparação envolve familiarizar-se com o edifício, sua localização, características de construção e outros fatores.

Os especialistas elaboram um estudo de viabilidade, com base no qual é selecionado aproximadamente o tipo de sistema de ar condicionado. Este último é descrito de forma simplificada.

Um diagrama simplificado mostra os principais componentes do sistema de ar condicionado, unidades de distribuição de refrigerante e as principais unidades de controle dos equipamentos de controle climático

O master oferece equipamentos potencialmente eficazes que atendem às necessidades da sala de acordo com as características básicas:

• poder;
• refrigeração, aquecimento e capacidade de ar.

Depois disso, é feita uma estimativa de trabalhos futuros. Se o projeto de estudo de viabilidade satisfizer o proprietário do prédio ou apartamento, a fase preparatória passa para a fase de trabalho.

Etapa 2 – seleção do equipamento adequado

Nesta fase, o projeto é baseado em cálculos precisos que levam em consideração a carga térmica interna e externa e as características térmicas do objeto. Os cálculos são realizados individualmente para cada ambiente, após os quais o excesso de calor em cada zona é conhecido com precisão. Com base nesses dados, são selecionados os equipamentos necessários para compensar as cargas térmicas.

Após a seleção dos equipamentos, inicia-se o projeto dos locais de instalação dos condicionadores de ar, é fornecido um diagrama do layout dos dutos de ar e é elaborado um plano de trabalho técnico para a equipe de instalação e eletricistas.

Todos os materiais preparados são transferidos para o cliente e fornecedor de equipamentos de climatização. Após a instalação, é aconselhável realizar trabalhos de comissionamento que ajudarão a configurar o funcionamento do equipamento.

Quais são os riscos do design independente?

Sem a devida experiência e conhecimento, é muito difícil elaborar pessoalmente um projeto para um complexo de ar condicionado.

Se não levar em consideração pelo menos um fator, por exemplo, a orientação do apartamento para norte ou a presença de janelas com vidros duplos com baixa eficiência de retenção de calor, todo o sistema de ar condicionado funcionará de forma ineficaz.

Os indicadores de economia de energia das janelas de metal-plástico dependem de muitos fatores: o número de câmaras, a presença de pulverização especial, etc. Portanto, é bastante difícil calcular independentemente a perda e o ganho de calor

Adicionalmente, os equipamentos de climatização poderão estar sujeitos a cargas maiores, uma vez que durante o processo de climatização o equipamento terá que compensar constantemente ganhos de calor não tidos em conta pelo projetista.

Em geral, qualquer falha no rascunho pode gerar sérios problemas:

• operação injustificada do ar condicionado em um cômodo enquanto a maioria dos membros da família está em outros cômodos;
• gastando demais eletricidade, que é gasto na supressão do calor não contabilizado da iluminação ou do equipamento;
• impossibilidade de controle zonal de temperatura;
• adquirir equipamentos muito potentes ou de baixo desempenho;
• desgaste rápido ou discriminação dividir unidades do sistema devido ao excesso de carga, etc.

Portanto, a elaboração de um esquema de ar condicionado, mesmo para uma pequena casa ou escritório, deve ser confiada a profissionais.

Economizar dinheiro no projeto pode resultar em custos excessivos durante a operação do equipamento.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Os cinco tipos de sistemas de ar condicionado mais comuns, suas características, diferenças e capacidades são descritos detalhadamente pelo palestrante no vídeo a seguir:

O projeto básico dos sistemas de ar condicionado e as recomendações para a escolha do tipo apropriado são fornecidos por um engenheiro de HVAC:

Uma abordagem profissional à climatização de edifícios permite-nos garantir a necessária temperatura, limpeza, humidade e mobilidade do ar, das quais dependem o bem-estar e o desempenho das pessoas, o funcionamento de equipamentos complexos e a segurança do mobiliário ou de determinados materiais.

O processo de design é bastante complexo e demorado, por isso deve ser abordado com extrema responsabilidade. É por isso que você não deve planejar por conta própria, mas sim escolher antecipadamente uma equipe de profissionais que tenham experiência, reputação positiva e permissão para realizar tais cálculos.

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