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Refrigeracao e Ar CondicionadoIntroducao a refrigeracao
Filipe Fernandes de Paulafilipe.paula@engenharia.ufjf.br
Departamento de Engenharia de Producao e MecanicaFaculdade de Engenharia
Universidade Federal de Juiz de Fora
Engenharia Mecanica
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Disciplina
I ObjetivosI Compreender os conceitos basicos associados a refrigeracao e ar
condicionado;I Conhecer os diversos tipos de refrigeracao e ar condicionado e suas
aplicacoes;I Ter capacidade de aplicar os conceitos aprendidos.
I AvaliacoesI Prova - 20/11I Trabalho 1 - 25/09I Trabalho 2 - 20/11I Substitutiva - 27/11
I Criterios de aprovacaoI Frequencia ≥ 75%;I Nota final ≥ 60 pts.
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Ementa
1. Introducao;
2. Sistemas frigorıficos por compressao de vapor;
3. Fluidos refrigerantes;
4. Sistemas frigorıficos por absorcao;
5. Calculo da carga termica;
6. Camaras frigorıficas;
7. Psicrometria;
8. Sistemas de condicionamento de ar;
9. Unidades condicionadoras de ar.
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Referencias Bibliografica
I STOECKER, W. F. Refrigeracao e ar condicionado. EditoraMcGraw-Hill. Sao Paulo, 1985.
I STOECKER, WILBERT F; JABARDO, J.M.S. REFRIGERACAOINDUSTRIAL. Sao Paulo: EDGARD BLUCHER, 2002.
I DOSSAT, R. Princıpios da Refrigeracao. Editora Hemus.
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Material Complementar
I https://mecufjf.wordpress.com/I Slides das aulas;I listas de exercıcios;I Exercıcios sugeridos;I Formularios para provas.
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Introducao
I Um sistema de refrigeracao e definido como um sistema capaz deabaixar a temperatura de um corpo ou espaco em relacao avizinhanca;
I O desenvolvimento de equipamentos de refrigeracao e arcondicionado apresentou um dos maiores avancos da civilizacaomoderna;
I O setor alimentıcio foi revolucionado;I O conforto necessario em ambientes insalubres foi alcancado;
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Aplicacoes
I As aplicacoes que envolvem a obtencao de temperatura abaixo datemperatura atmosferica sao inumeras, podendo abranger:
I Industrias;I Comercio;I Residencias.
I A tecnologia utilizada na refrigeracao ou no condicionamento de arpode variar, dependendo da natureza e tamanho da aplicacaopretendida.
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AplicacoesI Refrigeracao residencial
I Apesar de ser limitada a geladeiras e congeladores, abrange umaenorme faixa do mercado.
I Condicionamento de ar residencialI Basicamente e compreendido por sistemas de ar condicionados como
o split e janeleiro.
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Aplicacoes
I Refrigeracao comercialI Abrange as aplicacoes destinadas a conservacao de alimentos, como
em lojas, restaurantes e etc.
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Aplicacoes
I Refrigeracao industrialI Sao as aplicacoes de refrigeracao em processos industriais, como
industria alimentıcia, quımica e etc.
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AplicacoesI Condicionamento de ar industrial
I Sao aplicacoes destinadas a manter as condicoes do ar proprias paradeterminados processos e propiciar condicoes mınimas paratrabalhadores em ambientes insalubres.
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Conceitos Basicos
I RefrigeracaoI Consiste no processo de remocao de calor de um corpo ou espaco
com o objetivo de reduzir su temperatura.
I Condicionamento de ArI Processo que envolve o controle da temperatura, umidade e pureza
do ar no ambiente.
I Isolamento termicoI Estrutura que tem como objetivo diminuir ao maximo a troca de
calor atraves dela.
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Historico
I Desde de epocas mias primitivas, observa-se o uso de refrigeracaoatraves de gelo natural;
I O norte-americano Oliver Evans foi o primeiro a propor a uniao dosprincıpios de evaporacao a baixa pressao e de condensacao a altapressao em um sistema cıclico (1805);
I O primeiro refrigerador a operar foi patenteado por Jacob Perkinsem 1834 no Reino Unido: ”Apparatus for producing cold and coolingfluids”. Foi baseado nas ideias de Evans;
I O trabalho de Perkins despertou pouco interesse na epoca e ficouesquecido;
I O responsavel por viabilizar o conceito desenvolvido por Perkins foiJames Harrison, que obteve as Patentes Britanicas em 1856 e 1857.
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HistoricoI Com a chegada de energia eletrica nos EUA, patentes de
refrigeradores utilizando acionamento eletrico comecaram aaparecer;
I O primeiro refrigerador domestico comercial com acionamentoeletrico, que se chamava DOMELRE (Domestic ElectricRefrigerator), foi construıdo e comercializado por Fred W. Wolf;
I Naquela epoca, os refrigeradores domesticos comerciais utilizavam,em sua maioria, o eter como fluido refrigerante.
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HistoricoI Em 1918, a Kelvinator, lancou no mercado um produto
revolucionario que utilizava um termostato para controlar acapacidade de refrigeracao, tecnica ainda utilizada nos temposatuais.
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Historico
I Em 1928, os refrigerantes mais comuns em refrigeradoresdomesticos eram a amonia, o dioxido de enxofre e o cloreto demetila, todos extremamente toxicos;
I Desta epoca, ha registros de mortes de famılias inteiras devidas avazamentos em refrigeradores domesticos;
I Uma forte campanha surgiu, liderada pelo jornal The New YorkTimes, para eliminar os refrigeradores domesticos.
I A Frigidare e a General Motors reuniram um grupo depesquisadores, liderados por Thomas Migley, com o intuito deidentificar um novo fluido refrigerante;
I Em menos de duas semanas foram identificados osclorofluorcarbonos (CFCs), que revolucionariam a industria derefrigeracao.
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Historico
I A introducao dos refrigerantes halogenados, como osclorofluorcarbonos (CFCs), representou uma revolucao na industriade refrigeracao;
I Materiais nao-ferrosos puderam ser utilizados, as valvulas deexpansao foram substituıdas por tubos capilares e o compressorhermetico tornou-se o padrao.
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Historico
I Em 1974, Sherwood Rowland e Mario Molina, da Universidade daCalifornia, escreveram um artigo alertando que a emissao decompostos a base de cloro poderiam contribuir para a degradacao dacamada de ozonio na estratosfera, que e responsavel pela absorcaoda maior parte da radiacao ultravioleta que chega na Terra;
I Particularmente os clorofluorcarbonos (CFCs) ehidroclorofluorcarbonos (HCFCs).
I Como a degradacao da camada de ozonio se tornou um problemaglobal, foi firmado o Protocolo de Montreal em 1987, com o intuitode controlar a producao e a remocao das substancias agressivas aomeio ambiente;
I Em 1996, de acordo com as metas estabelecidas pelo Protocolo deMontreal, a producao de CFC deveria ser extinta nos paısesdesenvolvidos.
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