Climatização e Refrigeração

Engenharia Mecânica
5.5 ECTS; 3º Ano, 1º Semestre, 15,0 T + 30,0 TP + 15,0 P + 3,50 OT

Docente(s)
- Flávio Rodrigues Fernandes Chaves

Pré-requisitos
Não aplicável.

Objetivos
O aluno deve ter conhecimentos sobre climatização e refrigeração; sobre classificação de sistemas de climatização, psicrometria, difusão de ar em espaços interiores, ventilação; sobre aplicações do frio, sistema de compressão de vapor e ainda sobre fluidos frigorigéneos.

Programa
Climatização
1. Psicrometria
1.1 Ar seco e ar atmosférico
1.2 Humidade absoluta e relativa
1.3 Temperatura de orvalho
1.4 Temperatura de saturação adiabática e temperatura de bolbo húmido
1.5 Carta psicrométrica
1.6 Processos de condicionamento de ar
2. Conforto térmico e ações climáticas em edifícios
2.1 Noção de conforto termo-higrométrico
2.2 Critérios para o estabelecimento de condições de conforto
2.3 Exigências (requisitos) de conforto térmico
2.4 Ações climáticas
3. Caracterização do comportamento térmico em edifícios
3.1 Previsão do comportamento térmico: determinação do coeficiente global de transmissão de calor
3.2 Balanço térmico: isolamento térmico e inércia térmica
3.3 Métodos simplificados de caracterização do comportamento térmico
3.4 Comportamento térmico de edifícios: exigências regulamentares. Análise de casos: aplicação do REH
4. Sistemas de climatização de edifícios
4.1. Sistemas de avac
4.1.1. Sistemas tudo ar
4.1.2. Sistemas tudo água
4.1.3. Sistemas água-ar
4.1.4. Sistemas com expansão direta dum fluído refrigerante
4.2 Estimativa do número de pessoas por recinto
5. Dimensionamento de condutas para ar condicionado
5.1 Condutas de chapas metálicas
5.2 Métodos de dimensionamento de condutas
5.2.1 Método de perda de carga constante
5.2.2 Método de recuperação estática
5.2.3 Comparação do método de recuperação estática com o de perda de carga constante
Refrigeração
1. Teoria da refrigeração e ciclos de refrigeração
? Conceitos
? Princípios de funcionamento das máquinas frigoríficas
? Parâmetros de funcionamento
? Ciclo teórico (ciclo de Carnot)
? Ciclo de compressão de vapor padrão
? Ciclo real
? Ciclo de refrigeração em instalações com mais do que um andar de pressão e com múltiplos evaporadores
2. Refrigerantes
? Propriedades gerais dos refrigerantes
? Efeitos na performance de um ciclo de refrigeração
? Refrigerantes r22, r134a e r407c; outros refrigerantes
? Segurança e impacto no meio ambiente
? Humidade nas instalações
? Secagem em estufa e secagem por vazio
? Afinidade óleo/refrigerante
3. Estudo dos principais componentes das instalações frigoríficas
? Compressores
? Evaporadores
? Condensadores
? Redes de fluidos frigorigéneos
? Instalações elétricas de potência
? Circuitos de comando e controlo
? Principais avarias nas instalações frigoríficas
4. Cálculo de instalações frigoríficas
? Carga total de refrigeração
? Perdas
? Obtenção da carga total
? Sistemas de ar condicionado
? Produtos perecíveis e sua conservação pelo frio
? Outras aplicações do frio
? Cálculo de uma câmara frigorífica

Metodologia de avaliação
A nota final de avaliação de conhecimentos na disciplina será calculada de acordo com o seguinte critério:
Prova escrita ? 60%
Trabalhos ? 40%

Bibliografia
- Creus, J. (2008). Tratado Prático de Refrigeração Automática. Lisboa: Dinalivro
- Stocker, W. (1998). Industrial Refrigeration Handbook. .: McGraw-Hill
- Çengel, Y. e Boles, M. (2000). Termodinâmica. .: McGraw-Hill
- ., .. DL 118/2013, Regulamento de desempenho energético dos edifícios de habitação (reh).. .: .

Método de interação
Retroprojetor e diapositivos. Serão resolvidos exemplos de exercícios de aplicação e sempre que necessário, realizadas experiências laboratoriais demonstrativas dos conceitos aprendidos.

Software utilizado nas aulas
N/A