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KAUAN HICKELME PEREIRA RESPOSTAS REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO I – EAD FUNDAMENTOS DOS SISTEMAS DE AVAC 1. Estudar um sistema do tipo Avac consiste não apenas na análise de seus equipamentos, mas também de seus objetivos, formas de funcionamento, possibilidades de montagem, locais de possível instalação, entre diversos outros fatores. A respeito dos conceitos-base do sistema de Avac, leia as afirmações a seguir e assinale a única verdadeira. A. Um sistema de Avac pode realizar tanto a umidificação quanto a desumidificação do ar. 2. O sistema de Avac é muito conhecido e difundido em empresas, restaurantes, escolas, hospitais, escritórios, entre outros, devido a sua eficiência na troca de ar, podendo atuar também em refrigeração, aquecimento e purificação. Considerando seu conhecimento a respeito da história do sistema de Avac e seus conceitos, leia as afirmações a seguir e faça o que se pede. I. O termo Avac é uma abreviação para: aquecimento, ventilação, aerofusor e condicionamento. II. O hipocausto romano era uma espécie de forno, em que, abaixo da sala principal, ocorriam queimas de materiais combustíveis. III. A ventilação mecânica é um procedimento que acontece de forma natural, provocando a troca de ar do ambiente. IV. A ventilação natural pode ser exemplificada por janelas abertas e ventilações em chaminés. Está correto o que se afirma em: D. II e IV. 3. Um sistema de Avac pode sofrer influência em diversos parâmetros do ambiente, influenciando no conforto final. Como exemplos dos parâmetros em que o sistema tem influência, podem-se citar: humidade, ar fresco, ar novo, ruído, temperatura e movimentação do ar. Todos fatores que influenciam nos ciclos do sistema de Avac. Considerando seu conhecimento a respeito dos diferentes ciclos que compõem um sistema de Avac, assinale a única alternativa correta. E. O ciclo de controle permite que todos os equipamentos do sistema de Avac sejam controlados de forma automática. 4. Os chillers apresentam como principal função o resfriamento de água. Essa água resfriada será utilizada para arrefecer o ar quente que vem de outros equipamentos que compõem um sistema de Avac, como é o caso das UTAs. Podem-se dividir os chillers em duas grandes categorias: chillers a água e chillers a ar. Considerando seu conhecimento a respeito dos tipos de chiller apresentados, leia as afirmações a seguir e faça o que se pede. I. O chiller a água apresenta baixa eficiência, se comparado ao chiller a ar. II. Tanto os chillers a água quanto os chillers a ar apresentam elevado custo de instalação. III. O chiller a ar necessita de instalação no exterior do ambiente. IV. O chiller a água apresenta baixo tempo de vida útil, quando comparado ao chiller a ar. Está correto o que se afirma em: B. II e III. 5. Um sistema de Avac é composto por diversos elementos. Cada um dos equipamentos tem uma função bem definida, bem como local de instalação, momento correto de funcionamento/acionamento, vantagens e desvantagens. Levando em conta o conteúdo estudado e seu conhecimento a respeito dos elementos que compõem um sistema de Avac, assinale a alternativa correta. B. As torres de arrefecimento têm a função de arrefecer a água que vem do condensador. KAUAN HICKELME PEREIRA PROJETO DO SISTEMAS DE AVAC 1. Estudar as cargas térmicas é essencial para projetar sistemas de Avac, as quais se caracterizam pela soma das contribuições caloríficas dos elementos com os quais o ambiente se relaciona. Com relação à determinação de carga térmica em uma edificação, julgue as assertivas a seguir com verdadeiro ou falso: ( ) Para o correto desenvolvimento do projeto, todas as contribuições caloríficas do ambiente precisam ser levadas em consideração. ( ) A estimativa grosseira da quantidade de carga térmica é aceitável, desde que suficiente para cumprir os objetivos do estudo. ( ) Toda a metodologia do cálculo se encontra na NBR 15220 (2005), que trata do desempenho térmico de edificações. Indique a alternativa que apresenta a sequência correta: D. F — V — F. 2. As variáveis de controle são utilizadas pelo projetista para monitorar as condições de uma edificação, proporcionando bases necessárias para indicar o tipo e algumas especificações de projeto dos sistemas de Avac. Assinale a alternativa que indica o mecanismo que relaciona as variáveis de controle para facilitar as decisões de projeto: B. Cartas psicométricas. 3. Para o Brasil, o ar-condicionado é o principal equipamento dos sistemas de Avac, e isso ocorre pelas características tropicais do nosso país, que tem maior demanda por refrigeração. Existem vários tipos de ar condicionado, sendo uma das categorias a do sistema por expansão direta, que troca calor diretamente com o ar a ser insuflado no ambiente condicionado. Com relação aos tipos de ar condicionado de expansão direta, relacione os itens a seguir: Tipo de ar condicionado: I — Aparelho de parede II — Rooftop III — Split IV — Unidade de VRV Características: a — As partes interna e externa são interligadas por meio de tubulações; utiliza-se em casas e estruturas de pequeno porte. b — As unidades são construídas horizontalmente; utiliza-se em edifícios que contêm apenas um pavimento. c — Tem uma central para atender a mais de uma unidade evaporativa; utiliza-se em estruturas de múltiplos ambientes. d — É instalado junto ao ambiente externo, com baixíssima eficiência de distribuição do ar; utiliza-se em residências. A. I – d; II – b; III – a; IV – c. 4. Os sistemas de ar condicionado de expansão indireta fazem o fluido de trabalho passar pelos chillers, que são equipamentos projetados para promover a troca de calor entre a água gelada e o ar que é insuflado no ambiente. Com relação a esse tipo de sistema com dois circuitos (primário e secundário), indique a alternativa correta: D. O by-pass é inserido no sistema para que a pressão de sucção seja mantida em equilíbrio entre os dois circuitos. 5. A maioria dos aparelhos de sistemas de Avac precisam realizar o transporte do fluido através de tubulações. Estas necessitam de construção apropriada, para garantir que as propriedades do ar não sofram interferências, além de terem resistência mecânica e estanqueidade de acordo com o nível do projeto. Com relação a algumas características gerais dos dutos, marque a alternativa correta: C. Os dutos de aço ao carbono são altamente suscetíveis a sofrerem problemas de oxidação. KAUAN HICKELME PEREIRA PSICROMETRIA 1. Um empresário, após o término do expediente, vai até a sala de reuniões de sua empresa e observa que os vidros de isolamento dela estão completamente embaçados. Ao entrar na sala, observou que um aparelho de umidificação ficou ligado após uma reunião. Esse aparelho havia sido ligado porque o dia apresentava baixa umidade do ar e causava grande desconforto aos que participavam da reunião. Ao verificar a umidade absoluta do ambiente, constatou que estava em 0,0214 kg/kg e a temperatura, em termômetro tradicional de 30 °C. Como a empresa trabalha com sistemas de ar-condicionado, o empresário utilizou uma carta psicrométrica para descobrir as outras propriedades do ar úmido no ambiente e corrigir o problema. A partir desses dados, utilize uma carta psicrométrica e identifique quais são os valores que o empresário encontrou para: entalpia do ar úmido, temperatura de ponto de orvalho que causou a condensação da água nos vidros, umidade relativa e volume de ar úmido. D. 85 kJ/kg, 26 °C, 80% e 0,88 m3/kg. 2. Um copo de água é deixado sobre uma mesa na sala de um escritório. Se a temperatura da água contida no copo é de 18 °C, a temperatura da sala de 32 °C e a umidade relativa do ar de 60%, responda: haverá condensação de água sobre a superfície do copo? Por quê? Utilize a carta psicrométrica e identifique a temperatura de ponto de orvalho para resolver a questão. A. Sim, pois a água condensa quando a temperatura da superfície do copo é menor do que a temperatura deponto de orvalho do ar externo. 3. Um museu precisa controlar a umidade do ar no ambiente em que estão localizadas as exposições de materiais, para evitar a deterioração destes. Considerando que um museu possui salas com vários manuscritos antigos, é comum encontrar nesses lugares o controle de temperatura e umidade. Responda: como um aparelho de acondicionamento de ar pode auxiliar no controle de temperatura e umidade do ar no ambiente de um museu? E. O ar-condicionado auxilia no controle da temperatura e da umidade, pois troca calor sensível e latente com o ar, que passa por uma transformação de resfriamento e desumidificação. 4. Um auditório com a dimensão de 630 m3 está desocupado e sem nenhum móvel em seu interior. Calcule a massa de ar seco presente, a pressão parcial do ar seco e a pressão parcial do vapor de água, sabendo que a massa de vapor de água é 6,9 kg, a temperatura é de 23,8 °C e a pressão atmosférica é 101 kPa. Utilize o valor de constante R 474 J/kg ·K. A. Mar seco = 434,22 kg, Par seco = 98,436 kPa e Pvapor de água = 1,56417 kPa. 5. Uma usina nuclear de geração de energia elétrica possui um sistema de resfriamento, em que a água proveniente dos condensadores entra na torre de resfriamento a uma temperatura de 48 °C. Após passar pela torre e sofrer o resfriamento, a água retorna para o sistema a uma temperatura de 28 °C. Em dias quentes, quando a temperatura de bulbo seco atinge 34 °C e a temperatura de bulbo úmido, 21 °C, a eficiência da torre é maior ou menor do que em dias em que a temperatura de bulbo seco é mais amena (25 °C) e bulbo úmido de 20 °C? C. Aumenta, pois a umidade relativa do ar está baixa e permite maior troca de energia entre a água que entra em contato com a corrente de ar na torre de resfriamento, ocasionando o resfriamento adiabático. KAUAN HICKELME PEREIRA CARGA TÉRMICA DE REFRIGERAÇÃO E RESFRIAMENTO 1. O cálculo da carga térmica é um fator primordial dentro de um projeto de refrigeração, influenciando o dimensionamento de outros componentes do projeto. Sobre a carga térmica das unidades de tratamento de ar e condicionadores centrais, leia as afirmativas abaixo. I. A carga térmica de aquecimento leva em conta a geração interna de calor de pessoas, lâmpadas, equipamentos e motores, além da carga térmica de insolação de superfícies transparentes. II. Quanto maior o número de áreas envidraçadas, maior será a carga térmica do ambiente, devido ao aumento de insolação no recinto. III. Os ganhos de calor de fontes internas devem ser contabilizados no cálculo da carga térmica máxima, exceto em instalações cuja presença permanente é garantida. Assinale a alternativa que contém a(s) afirmativa(s) correta(s): D. Apenas II. 2. Para o cálculo da carga térmica, primeiramente, devem ser definidas as características do local a ser calculado para o correto dimensionamento do sistema. Considerando o cálculo da carga térmica para um projeto de climatização de um refeitório localizado no centro de Santa Catarina, assinale a alternativa correta. E. A potência nominal de equipamentos eletrônicos deve ser considerada como carga térmica sensível para o ambiente. 3. Para o cálculo da carga térmica de refrigeração, uma série de fontes de calor devem ser consideradas de forma a garantir conforto térmico adequado ao ambiente a condicionar. A carga térmica originada da transmissão térmica pelas paredes, teto, piso, janelas, portas e da carga térmica de ventilação é chamada de: A. carga térmica de aquecimento. 4. Motores elétricos são utilizados em diversos locais, sendo um fator gerador de carga térmica que deve ser considerado em um cálculo de carga térmica. A carga térmica (calor sensível) em kcal/h de um motor elétrico que tem eficiência de 79,3% e apresenta potência nominal de 3,0CV será de: B. 2.425 kcal/h. 5. A penetração de ar por infiltração do exterior para o interior de um ambiente influencia a temperatura do ar e também a umidade. Para um hospital que tem vazão em volume de ar externo de 8.000L/s e temperatura externa e interna de 35°C e 24°C, respectivamente, terá uma carga de ventilação, devido à entrada de ar externo, de: C. 93.086,4 kcal/h. KAUAN HICKELME PEREIRA VENTILAÇÃO MECÂNICA DILUIDORA 1. Em alguns processos produtivos, é indispensável a instalação de sistemas de ventilação diluidores. São os casos em que compostos químicos são gerados e se distribuem no ar do ambiente podendo causar prejuízos à saúde do trabalhador. Um exemplo desses compostos danosos à saúde são os solventes. Observe a situação a seguir. Uma indústria emprega acetona como solvente de resina para preparo de seu produto. Foi identificado pela segurança do trabalho que 200g desse solvente é vaporizado e se dissolve no ar do ambiente a cada turno de trabalho. Considerando um período de 25 dias, com jornada de trabalho de 8 horas diárias, uma temperatura média do ambiente de 37°C e a pressão de 760mmHg no local onde se situa a indústria, calcule a vazão e os máximos e mínimos de renovação de ar necessários para um sistema de ventilação geral diluidora, baseados nos fatores de segurança de 3 e 10, respectivamente. Após, assinale a alternativa correta: E. 0,4m³/h; 17m³/h; 56m³/h. 2. Ambientes em que se realizam atividades de fundição de materiais metálicos podem ser extremamente tóxicos. As indústrias de fundição podem apresentar altas concentrações de elementos químicos no ar, que são potencialmente tóxicos, como chumbo, níquel e cromo. As concentrações máximas desses compostos são estabelecidas por órgãos de saúde e de segurança do trabalho e órgãos ambientais. Para o controle da concentração desses compostos são utilizados os sistemas de ventilação geral diluidora. Veja o caso a seguir. Uma indústria que utiliza o chumbo derretido como subproduto chegou à conclusão de que, em um período de trabalho de 25 dias por 8 horas diárias, ocorreu uma sublimação de 80g de chumbo, gerando óxido de chumbo por meio da interação com o ar. Assim, qual deverá ser a renovação de ar com o maior fator de segurança permitido, em uma estação geral diluidora, para que não haja danos à saúde dos operários dessa indústria? Assinale a alternativa correta: B. 400 x 108m³/h. 3. O trabalhador que exerce atividade que o exponha ao contato com cloro tem o direto de receber adicional de insalubridade, uma vez que esse composto, quando acima dos limites de tolerância estabelecidos, causa prejuízos à saúde. Em alguns processos produtivos, o contato com o cloro pode se dar por meio da inalação desse composto na forma de gás. O controle da concentração de cloro deve ser feito por ventilação diluidora. Nesse sentido, analise o seguinte exemplo: durante um processamento químico em uma indústria, é liberado 0,045g/min de gás cloro (Cl2), o que se considera como limite. Qual é a taxa de ventilação para se manter constante esse limite de concentração? Assinale a alternativa correta: C. 9Kg/min. 4. O gás sulfídrico é um gás tóxico e, em concentração acima do limite de tolerância, é prejudicial à saúde humana, ou seja, é insalubre, podendo levar, inclusive, à morte. Um exemplo de ambiente onde há a geração desse gás são as estações de tratamento de esgoto, em função dos processos de biodegradação. Observe a situação hipotética a seguir. Uma sala com dimensões de 8m x 10m e altura de 4m será utilizada para a realização de um experimento que deixa escapar gás sulfídrico a uma vazão de 0,45m³/h para o ambiente. Sabendo que a sala não possui qualquer concentração do gás e que o ambiente interno troca ar com o ambiente externo por meio de exaustores a uma vazão de 500m³/h, após quanto tempo de experimento o ambiente se tornará insalubre? Assinale a alternativa correta: E. 3 minutos. 5. As indústrias químicas e petroquímicas, principalmente de refino de petróleo, apresentam riscos relacionados ao manuseio de produtos inflamáveis, explosivos, corrosivos e tóxicos. Um desses compostos é o vapor de gasolina, que possui altas concentraçõesde benzeno, que é irritante aos olhos, nariz, pele e garganta e, dependendo da quantidade absorvida, pode provocar dores de cabeça, tontura, tremores, sonolência, náuseas, taquicardia, falta de ar, convulsões, perda de consciência, coma e morte. Sendo assim, é extremamente importante fazer o controle da concentração desse composto no ar, o que pode ser feito por meio de ventilação diluidora. Analise os dados abaixo. Em uma refinaria, cujo ambiente de trabalho possui temperatura média de 68°C, a concentração de vapor de gasolina (107g/mol) suspensa no ar ambiente é de 0,015g/min. Qual deve ser a vazão mínima necessária para que o ambiente de trabalho fique resguardado em relação ao risco de incêndios e explosões com a máxima segurança possível? Assinale a alternativa correta: E. 18 m³/min. KAUAN HICKELME PEREIRA CÁLCULOS DE CANALIZAÇÕES EM INSTALAÇÕES DE VENTILAÇÃO MECÂNICA DILUIDORA 1. A classificação dos dutos é um estudo que, apesar de muito útil e eficiente quando aplicado, não apresenta alta popularidade, devido a sua complexidade. Isso faz com que profissionais especialistas da área ganhem bem, devido ao trabalho exclusivo que são capazes de realizar. A respeito da classificação dos dutos, assinale a única afirmativa correta. A. Dutos de baixa velocidade atuam em até 762MPM. 2. Imagine que você necessita realizar o cálculo da perda de carga de uma rede de tubulações da empresa em que trabalha. Para realizar o procedimento, as informações previamente levantadas foram: comprimento do tubo de 10m, velocidade de 5m/s e diâmetro do tubo de 0,5m. A perda de carga unitária será de, aproximadamente: A. 13Pa/m. 3. Apesar de ser um processo não muito popular, o dimensionamento de tubos apresenta diversos estudos comprovando a eficácia de alguns itens em relação a eficiência, perda de carga e maior vazão, e também a ineficácia de outros itens. Muitas informações surgiram, primeiramente, com base em tentativa e erro, sendo depois comprovadas cientificamente. A respeito do dimensionamento de dutos, assinale a única afirmativa correta. B. Dutos em linha, palmada e mista são alternativas para a execução de um projeto. 4. Uma empresa está passando por uma reforma e precisa realizar o dimensionamento da área de tubo que irá compor a nova rede de dutos. Para isso, as informações levantadas são: vazão necessária do gás de 40m³/hora e velocidade necessária do gás de 15m/s. Assinale a alternativa correta da área do tubo. B. 7,4cm². 5. Para realizar a otimização de uma rede de tubos em sua empresa, primeiro você precisa identificar quais tubos têm maior perda de carga, para posteriormente montar uma planilha de prioridade. Determinado tubo tem as seguintes características: 15m de comprimento, vazão de saída de 5m³/s e raio de 0,01m. Determine a perda de carga apresentada pelo tubo em questão. B. 45Pa/m.