Refrigeração – Ar Condicionado – Parte 2

Continuação.

Efeito entrópico

Apesar do ar condicionado contribuir eficientemente para o conforto das pessoas, isso só acontece num meio ambiente como num escritório, numa sala, num hall, etc., mas por outro lado, no entorno do próprio meio climatizado, a solução mostra-se conflitante com o primeiro e segundo princípio da termodinâmica. Sem considerar o consumo excessivo da energia elétrica, consumida e dissipada na atmosfera, por ocasião do processo de intercâmbio de calor do agente refrigerador, essas unidades quando instaladas em locais onde possui pouca ventilação, tais como galerias de lojas, prismas de ventilação e etc causam no mesmo ambiente em que vivem pessoas o temido efeito entrópico, antes só previsto em teorias do caos, e como sabem os engenheiros com o equilíbrio termodinâmico não pode existir trabalho.

Para não poluir diretamente o meio ambiente onde circulam as pessoas, a solução encontrada pelos montadores foi a instalação de condensadores remotos e torres de refrigeração no topo dos prédios, no entanto, mesmo assim, metade da energia consumida com o trabalho de climatização continua sendo simplesmente lançada na atmosfera sob a forma de calor, o que representa uma perda muito grande para o consumidor pagante e um prejuízo sem retorno para o ecossistema, nesse sentido começam a ser elaborados, aparelhos de climatização compactos que podem funcionar no mesmo ambiente climatizado e sem condensadores externos. Esses aparelhos que dispõem de uma câmara de condensação do agente refrigerante integrada no próprio corpo do compressor, contam com a câmara resfriada com a própria água de consumo com a função de capturar o calor do condensador e compressor transferindo-o para o meio hídrico para uso posterior em banhos.

Alguns sistemas de refrigeração especiais que usam, água de subsolo, como suporte de climatização] também estão sendo desenvolvidos para uso em prédios antigos ou arquiteturas não voltadas para climatização ambiental, o sistema integrado de condensação é um sistema semi-fechado que elimina a condensação remota oferecendo, ao usuário, um mínimo de manutenção.

Aplicações do condicionamento de ar

Segundo as suas aplicações principais, o condicionamento de ar é dividido geralmente em ar condicionado de conforto e de processo.

Em ambas as aplicações do ar condicionado, o objetivo poderá ser não apenas o controlo da temperatura, mas também da umidade, da qualidade do ar e do movimento do ar de espaço para espaço. ^{[11] [12] [13]}

Ar condicionado de conforto

Unidade de evaporação interior de ar condicionado de conforto de uma habitação.

Em termos de conforto, as aplicações do ar condicionado têm com fim proporcionar um ambiente interior cujas condições de mantenham relativamente constantes, dentro dos padrões que ofereçam mais conforto às pessoas, apesar das variações das condições meteorológicas exteriores e das cargas térmicas interiores. ^[11]

A existência de ar condicionado permite a viabilidade do projeto de edifícios com plantas em profundidade que, caso contrário teriam que ser mais estreitos ou com poços de respiração de modo a permitirem a que os seus espaços interiores recebessem suficiente ar do exterior através de ventilação natural. O ar condicionado também permite que os edifícios sejam mais altos, uma vez que a velocidade do vento aumenta significativamente com a altitude, tornando a ventilação natural impraticável em edifícios muito altos. As aplicações de conforto para os vários tipos de edifícios são bastante diferentes e podem ser categorizadas da seguinte maneira:

1. Edifícios residenciais baixos - incluindo casas monofamiliares e pequenos edifícios de apartamentos;
2. Edifícios residenciais altos - incluindo grandes blocos de apartamentos e hotéis;
3. Edifícios de comércio e serviços - incluindo edifícios de escritórios, restaurantes, centros comerciais e espaços industriais onde seja necessário o conforto dos trabalhadores;
4. Edifícios institucionais - incluindo hospitais, repartições públicas e escolas;
5. Veículos de transporte - incluindo automóveis, comboios, embarcações, aeronaves e espaçonaves. ^[13]

Ar condicionado de processo

Unidade de ar condicionado de processo, de um hospital.

Em termos de processo, o ar condicionado destina-se a garantir condições ambientais adequadas à execução de um determinado processo, independentemente da carga térmica e umidade interiores e das condições meteorológicas exteriores. Apesar destas condições ambientais se incluirem frequentemente dentro dos padrões de conforto humano, são as necessidades do processo que as determinam e não as necessidades humanas. Aplicações de ar condiconado de processo incluem:

1. Salas de cirurgia - nas quais, o ar é altamente filtrado para reduzir os riscos de infeção e a umidade é controlada para limitar a desidradatação dos pacientes. Apesar das temperaturas se encontrarem dentro dos padrões de conforto, alguns procedimentos de especialidades, como as operações de coração aberto, necessitam de baixas temperaturas (cerca de 18 °C) e outros, como as que lidam com recém-nascidos, necessitam de temperaturas relativamente altas (cerca de 28 °C);
2. Salas limpas - para a produção de circuitos integrados, de produtos farmacêuticos e outros, cujos processos precisam de níveis muito elevados de limpeza do ar, bem como um estrito controlo da temperatura e umidade;
3. Viveiros para a criação artificial de animais - uma vez que muitos animais normalmente só se reproduzem na primavera, mantê-los em instalações com condições ambientais que refletem as daquela época permite a sua reprodução durante o ano inteiro;
4. Aeronaves - apesar de, normalmente, de destinar ao conforto dos passageiros e tripulação e ao arrefecimento do equipamento, as condições do ar condicionado das aeronaves constituem um desafio especial devido à alteração da densidade do ar associada às mudanças em termos de altitude;
5. Centros de processamento de dados;
6. Fábricas têxteis;
7. Instalações de testes de resistência mecânica;
8. Estufas e outras instalações para a criação de plantas;
9. Instalações nucleares;
10. Laboratórios químicos e biológicos;
11. Minas;
12. Instalações com ambientes industriais;
13. Cozinhas e outras instalações de processamento de alimentos. ^[13]