VENTILAÇÃO DILUIDORA
Primeiramente vamos falar de ventilação diluidora, que dilui o ar da sala aos poucos. Não é aconselhável esse tipo de ventilação para ambientes poluídos, pois os poluentes serão distribuídos antes de serem retirados do ambiente. Porém, o propósito do artigo é o uso de sistemas de controle para auditórios e espaços para eventos.
Para se calcular quais aparelhos suprem a necessidade do ambiente é preciso:
1-Saber as dimensões do ambiente.
2-Ter em mãos as tabelas ASHRA.
3-Conhecer o lay-out da edificação.
Vamos imaginar que um auditório messa 15 metros de largura e 10 metros de comprimento e tenha 5 metros de altura. Nos foi solicitado um levantamento do que seria necessário para que o ar desse ambiente fosse renovado. Pela tabela ASHRA um auditório deverá ter de 10 à 20 trocas de ar por hora. O volume de ar existente nesse auditório é de 15x10x5=750m³.
Memorial de Cálculos: 750 x 20 = 15000m³ / hora sendo 750 o volume de ar do auditório e 20 quantidade de trocas de ar necessárias 15.000 m³/h ÷ 60 = 250m³/min
Dependendo do lay-out, se houver condições de instalação devemos indicar 4 aparelhos tipo Exaustor de 40 cm de diâmetro, trifásico 4 pólos, pois no catálogo de exaustores axiais, podemos verificar que esse aparelho possui a vazão de 75m³/min, e vezes 4 produtos teremos uma vazão total de 300m³/min., o que atingirá perfeitamente as necessidades do ambiente.
Observações importantes:
Se no local existir problema de ruído deverá ser indicado outro exaustor com polaridade maior, pois terá menor rotação e consequentemente menor ruído. Devemos alterar para 5 aparelhos, cuja vazão de cada um é de 55m³/min x 5 aparelhos = 275m³/min. Se no local não existir Trifásico. o exaustor deverá ser monofásico correspondente. Se no ambiente existir fontes geradoras de calor, devemos aumentar o número de trocas de ar por hora. Se no local não for possível instalações nas paredes existentes a alternativa dos exaustores de telhado.
INSTALAÇÃO
Sempre que possível os exaustores/ventiladores devem estar em paredes opostas. No exemplo em estudo, dois aparelhos soprando o ar no auditório e dois aparelhos retirando o ar do ambiente ficaria mais eficiente. Nunca devemos colocar um exaustor/ventilador ao lado de uma janela aberta, pois o ar fará um giro de 360° entre o exaustor e a janela.
Como regra geral em qualquer ambiente de exaustão, deve-se calcular a instalação de modo que a pressão interna do ambiente seja positiva, ou seja, existir maior quantidade de ar soprando no ambiente do que retirando ar do mesmo. Se ocorrer o inverso, a pressão interna for negativa, entrarão poluentes externos no ambiente.
Quanto à altura, o ideal é colocar no alto os exaustores/ventiladores que estiverem sugando o ar. pois o ar quente sobe, e mais embaixo os exaustores/ventiladores que estiverem soprando.
VENTILAÇÃO LOCALIZADA EXAUSTORA
É utilizada quando existe uma fonte de calor ou um poluente. O necessário é a retirada desse ar do ambiente. As principais aplicações são: fogões industriais, máquinas politrizes, líquidos voláteis, fumaças, usinagem de borracha ou gesso, cabines de pintura, gases e etc.
Em cada caso há um sistema de exaustão/ventilação específico, e deve ser tratado sempre individualmente. A pressão depende da perda de carga da tubulação.
Para baixas pressões até 20mmca pode-se indicar um exaustor axial, e para pressões maiores acima de 20mmca deve-se indicar um exaustor centrífugo. Os exaustores axiais são comumente instalados em paredes ou tubulações. Já os exaustores centrífugos são colocados apenas em tubulações. Ainda falando sobre os exautores centrífugos existem os de alta rotação (3.600 rpm) e rotação normal( 1.750 rpm), podendo ser trifásicos ou monofásicos.
Destaca-se que existem situações onde não é possível a instalação de um exaustor axial ou centrífugo cujo motor fique dentro da tubulação porque o motor não pode entrar em contato com o agente poluente que circulará dentro dela, como por exemplo sucção de gases corrosivos ou explosivos, partículas quentes e poluentes pesados. Nesses casos usa-se os exaustores com transmissão do tipo TR ou TRANSMISSÃO, onde o motor é acoplado por correias às hélices, não permitindo que o poluente passe pelo motor.
Existe também a linha de exaustores axiais acoplados em chapa de aço carbono, para serem instalados em janelas, onde a chapa substitui o vidro da janela recomendamos em situações onde a instalação nas paredes não é possível.
Quando não há condições de fazer a exaustão do ar de determinado ambiente através das paredes laterais, é necessário colocar o exaustor no telhado. O exaustor é fixado numa telha especial de fiber-glass reforçada com ferro chato ¼ x ¾ x 1800 medindo 1,84 x 0,90 metros e acima do exaustor é colocado um chapéu de chapa galvanizada para evitar a passagem da chuva.
Existem casos em que os exaustores tem que ficar diretamente localizados em um foco gerador de calor sendo que o exaustor tem que ser transportado de local constantemente, para estes casos os aparelhos recomendados são os Fan-Cooler, construídos em cima de carrinhos com rodízios especiais que facilitam o manuseio dos exaustores. São muito usados também para secagem ou resfriamento de processos industriais.
Falando de Ventiladores de Parede e de Coluna
Os circuladores de ar são aparelhos que não trocam o ar ambiente, nem refrigeram, apenas distribuem o ar de forma a trazer conforto ambiental.
O ser humano gera calor, principalmente ao exercer atividade física. Este calor, com o auxílio do ventilador, é diluído no resto do ambiente. A troca de calor é proporcional à velocidade ao quadrado.
A velocidade (v) ideal do ar sobre um indivíduo segundo a ABNT, para ambientes normais é de:
v= 2.0 m/s no máximo
v= 0.03 m/s no mínimo
Um VPL (Ventilador de parede) joga o ar para a frente até uma distância de 8 metros, a partir dessa distância o ar é pouco sentido. Um VCL (Ventilador de coluna) em sua posição de velocidade máxima, ventilam uma área de 50m². Por ser oscilante praticamente toda a área é varrida pelo vento.
Existem também os micro ventiladores que tem a função de resfriar placas ou componentes que geram calor, sendo que normalmente essas placas fazem parte de um sofisticado equipamento, onde a temperatura não pode sofrer grandes elevações. Recomenda-se que o micro ventilador seja sempre colocado soprando o ar cujo rendimento é melhor.
Para dimensionar qual micro ventilador deverá ser utilizado, é necessário saber quanto calor é gerado no equipamento a ser resfriado. O cálculo da vazão necessária é obtido através da fórmula:
V = 0,83 x Wdiss (l/s) sendo: V = Vazão
D 0,83 = coeficiente
Wdiss = Potência dissipada
D (Delta) = diferença de temperatura
Watts dissipado: (Wdiss)
Normalmente obtêm-se essa informação através da potência do componente gerador de calor. Para exemplificar em uma Fonte Estabilizadora de Tensão, existe um transformador – o qual é o gerador de calor e causa a necessidade de resfriar (retirar o ar quente) do equipamento. O transformador possui 1,000 Watts de potência. A potência dissipada é aproximadamente 10% da potência do aparelho. No exemplo a potência dissipada será de 100Watts.
Diferença de Temperatura: (D)
É a diferença de temperatura entre a parte interna do equipamento e a externa (ambiente). A função do ventilador é fazer com que a temperatura interna fique no máximo 5% maior que a temperatura ambiente. Normalmente, ambientes em que são instalados equipamentos eletrônicos, possuem ar condicionado que mantém a temperatura ambiente em valores compatíveis com as exigências dos equipamentos, em torno de 25°.
No exemplo da fonte estabilizadora, teremos.
V = 0,83 x 100 = 16,6 l/s
O aparelho que possui 16 l/s de vazão, é o que atenderia esse equipamento.
INSTALAÇÃO
Sempre que possível o ventilador deverá estar soprando diretamente na fonte geradora de calor, de modo que nada obstrua o caminho do ar até a saída do mesmo. A área de saída de ar deverá ser sempre 10% do que a área de entrada de ar. Escolher a posição onde a perda de carga seja mínima.
Considerar sempre que o ar quente sobe, se possível instalar o ventilador na parte inferior e a saída na parte superior.
