ATIVIDADE 1 REFRIGERAÇÃO E CONDICIONAMENTO DE AR –53/2025

Avaliação e diagnóstico do sistema de climatização em edifício corporativo

Você, como engenheiro responsável pela área de sistemas térmicos, foi chamado para avaliar um edifício corporativo localizado na região central da cidade. Além disso, o gestor predial relatou que o sistema de climatização de um dos pavimentos, instalado há mais de 18 anos, apresenta falhas frequentes, baixo desempenho e aumento significativo no consumo de energia elétrica. Por isso, os usuários têm reclamado das condições de conforto térmico.

Diante dessa situação, o cliente solicitou uma análise técnica para verificar a viabilidade de realizar um retrofit, substituindo os equipamentos atuais por soluções modernas, eficientes e sustentáveis. Durante a visita técnica, você coletou diversas informações junto ao responsável pela manutenção, que forneceu dados operacionais e históricos de desempenho.

Os dados obtidos indicam que o sistema opera com fluido refrigerante R-134a. O fluido entra no compressor no estado de vapor superaquecido a -30°C. Em seguida, após a compressão, ele alcança a pressão de 0,8 MPa. Depois disso, o refrigerante é resfriado até atingir a condição de líquido saturado. Posteriormente, o fluido se expande até a pressão inicial.

Além disso, a carga térmica do local é de 10,0 kW, e o sistema remove exatamente essa quantidade de calor do ambiente. Para esta análise, desconsidere as perdas de carga e transferência de calor nas linhas de conexão entre os elementos do sistema.

Os objetivos da análise são os seguintes:

1. Esboçar o diagrama PxH para o ciclo proposto.
2. Calcular a vazão mássica do fluido refrigerante, em kg/s, necessária para atender à carga térmica de projeto.
3. Calcular a potência requerida pelo compressor, em kW. Sabendo que os sistemas mais comuns operam com um COP em torno de 4,0, você deve avaliar se o sistema atual opera adequadamente ou se há espaço para melhorias. Justifique sua resposta