Nesse ambiente, o controle de temperatura e umidade é crítico, especialmente em áreas de ambientes hospitalares, como:
Nesse ambiente, o controle de temperatura e umidade é crítico, especialmente em áreas de ambientes hospitalares, como:
Nesse ambiente, o controle de temperatura e umidade é crítico, especialmente em áreas de ambientes hospitalares, como:
- Centros cirúrgicos.
- Unidades de terapia intensiva (UTI).
- Laboratórios e armazenamento de medicamentos.
- Áreas de internação.
Falhas ou variações nas condições térmicas podem comprometer não apenas o conforto dos ocupantes, mas também a segurança dos pacientes e a conservação de insumos hospitalares.
O sistema de climatização existente foi instalado há aproximadamente 18 anos e opera continuamente. Nos últimos anos, a administração do hospital observou:
- Aumento significativo no consumo de energia elétrica.
- Redução da capacidade de resfriamento em horários de pico.
- Necessidade frequente de manutenção corretiva.
Diante desse cenário, foi solicitada uma avaliação técnica detalhada para verificar o desempenho do sistema e identificar oportunidades de melhoria ou substituição (retrofit).
O sistema analisado opera com um ciclo de compressão de vapor, utilizando o fluido refrigerante R-134a, composto pelos seguintes elementos principais:
- Compressor.
- Condensador.
- Válvula de expansão.
- Evaporador.
Durante a inspeção, foram coletados os seguintes dados operacionais:
- O fluido refrigerante entra no compressor como vapor superaquecido a 0,10 MPa e -5 °C.
- Após a compressão, o fluido atinge 0,90 MPa.
- No condensador, o fluido é resfriado até líquido saturado.
- Em seguida, passa pela válvula de expansão, reduzindo sua pressão para 0,10 MPa.
- A carga térmica que o sistema atende é de 12 kW.
Com base nesses dados, seu objetivo é apresentar um diagnóstico detalhado, apontando as principais deficiências do sistema e propondo soluções que garantam maior eficiência energética, conforto ambiental e redução dos custos operacionais (despreze a perda de carga e a transferência de calor nas linhas de conexão entre os elementos do sistema).
Diante dessas informações, determine os seguintes parâmetros para o sistema:
1 – Esboce um diagrama PxH para o ciclo proposto.
2 – Calcule a vazão mássica, em kg/s, de fluido refrigerante necessária para atender à carga térmica.
3 – Calcule a potência requerida pelo compressor, em kW.
Sabendo que atualmente sistemas mais comuns operam com um COP de aproximadamente 4,5, você avalia que o sistema está operando de maneira adequada ou ainda é possível melhorar o sistema? Justifique sua resposta.
