FORMAÇÃO
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o electricista Texto cedido por Soler & Palau, Lda.
a difusão de ar nos diversos locais Jacto de ar quente
Arrastamento do ar ambiente
Elevação O jacto de ar funde-se com o ambiente com uma velocidade terminal de 0,25 m/s
Queda
Velocidade de saída do ar m/s
VELOCIDADES DE AR NUMA IMPULSÃO Jacto de ar frio
Figura 2 Exemplo Boca de saída quadrada Alcance
Figura 1
Hoje em dia, todos os grandes edifícios são projectados integrando já uma instalação de ar condicionado. A concepção de um espaço comercial também já não é feita sem, pelo menos, um sistema de refrigeração. Após a obtenção de um ar em condições de qualidade e conforto, o passo seguinte é a respectiva distribuição uniforme pelos diversos locais com uma velocidade que, pelo menos, não seja incomodativa. Esta técnica designa-se por “Difusão de ar nos diversos locais”. Existem actualmente no mercado difusores de indução elevada com veios radiais rotativos, de geometria fixa ou variável, tubagens de longo alcance e baixo ruído, elementos para difusão por deslocação, bem como uma grande selecção de grelhas e difusores que o técnico poderá usar nos seus projectos, com a possibilidade de previsão do resultado da respectiva aplicação mediante a utilização de sofisticados programas de simulação.
DEFINIÇÕES E CONCEITOS Não sendo muito rigorosas quanto à definição, as denominações apresentadas a seguir são as mais aceites em ventilação, distribuição e difusão de ar. › Eficiência: É a relação entre a concentração de um contaminante no ponto de extracção e a contida, em média, na área ocupada. Nos casos de impulsão de ar por mistura, esta eficiência atinge a unidade. Em geral costuma ser inferior à unidade, mas nos casos de impulsão por deslocamento pode ser superior, embora não utilizável para aquecimento dos locais. › Alcance: É a distância a que chega o jacto de ar antes que a respectiva velocidade desça para o valor terminal, geralmente 0,25 m/s.
› Jacto de ar axial: Corrente de ar ao longo de uma linha. › Coeficiente de descarga: Relação entre a superfície da secção de saída e a secção da “Vena Contrata”. › Difusão: Distribuição de ar por uma boca que descarrega em várias direcções e planos. › Difusor: Boca de saída de ar fornecido em várias direcções e planos. › Queda: Distância vertical entre a saída de ar e o final do seu deslocamento para baixo, definido por uma velocidade concreta do ar. › Elevação: Conceito semelhante ao de queda, mas dirigindo-se para cima. › Área efectiva: É o espaço útil de uma boca de descarga ou entrada de ar. É igual à secção de saída pelo coeficiente de descarga. › Arrastamento: Efeito de indução do ar ambiente pelo jacto de ar de impulsão. › Coeficiente de arrastamento: Relação entre o ar movimentado num local e o ar impulsionado pela boca de saída. › Envolvente: É a cobertura de ar em movimento com velocidade perceptível. › Jacto de ar radial: Corrente de ar desde um ponto central até à extremidade de fora, perfazendo uma circunferência. › Raio de difusão: Distância horizontal entre a saída de ar e o final do alcance do jacto de ar, cujo limite é definido por uma velocidade determinada.
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› Difusores rectilíneos: Este tipo de difusor é aplicado, principalmente, na parede e para ar condicionado. Podem ser rectangulares, com proporções próximas do quadrado até um formato totalmente linear de vários metros e estreitos. Todos dispõem de lâminas paralelas, horizontais ou inclinadas e, na sua maioria, fixas. Estas podem ser de inclinação regulável e também de duas fileiras sobrepostas, verticais e horizontais, o que permite regulações mais precisas. O alcance do jacto de ar e a dispersão ou divergência do cone formado pelas suas extremidades são também influenciados de forma acentuada pela grelha ou persiana com que se equipou a boca de insuflação. Se as lâminas da persiana mantém uma posição horizontal, ou seja quando não afectam a forma inclinada, o jacto de ar adquire uma divergência compreendida entre os 18º e os 20º, o que se pode traduzir numa divergência em qualquer direcção de cerca de 0,30 m por cada 2 m de comprimento de alcance da impulsão.
ção no caso de lâminas horizontais, ou na ausência das mesmas, que é a seguinte: v=
C v1 S1 x
em que v é igual à velocidade do jacto de ar em m/s num determinado ponto, x é a distância à boca em metros, v1 é a velocidade de saída do ar da boca de insuflação, S1 é a superfície livre da boca de insuflação, C é uma constante que pode extrair-se da Tabela 1.
Lâminas paralelas
Lâminas divergentes
Lâminas convergentes
Lâminas paralelas orientadas
Figura 16 Utilizando persianas com as lâminas convergentes, ao contrário do que parece ser óbvio, o jacto de ar não se concentra, pois apesar de a uma curta distância da boca de insuflação se conseguir uma espécie de contracção do veio, a corrente diverge mais facilmente do que faria sem a existência de persianas convergentes. Assim, o resultado é igual ao que se obtém numa situação em que as lâminas não são convergentes e tenham adoptado a sua posição horizontal. Com persianas de lâminas divergentes produz-se uma dilatação angular muito acentuada relativamente à direcção e comprimento do jacto de ar. Colocando as lâminas da extremidade da grade a cerca de 45º, obtém-se um ângulo de dispersão horizontal de aproximadamente 60º. Desta forma, conseguese que a impulsão se reduza até metade do comprimento mais facilmente do que com lâminas. A figura 16 mostra as divergências que provocam as diferentes persianas. Existe uma fórmula que permite medir a velocidade do ar num determinado ponto a uma distância concreta da boca de insufla-
› Difusores de solo: Este tipo de descarga deve colocar-se na periferia dos locais, junto às paredes, em locais onde os ocupantes não se possam colocar em cima e onde não existam obstáculos como móveis ou utensílios. Costumam estar fixados ao pavimento e possuem lâminas reguláveis, que permitem orientar o jacto de ar ou fazê-lo divergir rapidamente, e ainda comportas de regulação de caudal. › Outros tipos de difusores: Para além dos tipos de difusores descritos, que são os principais, existem ainda: difusores de indução, que favorecem a mistura do ar impulsionado com o ar ambiente; difusores de tecto orientáveis que, para além
de permitirem escolher a orientação da descarga podem chegar a fechar a passagem de ar; de grelha plana, constituídos por uma simples malha, sistema muito rudimentar que não permite nenhum tipo de regulação ou de orientação; e difusores de rodapé que possuem a forma de uma fenda de descarga ao longo das paredes. › Bocas de aspiração: A sua função é devolver ou descarregar o ar ambiente para o exterior. Costumam ser de lâminas fixas, inclinadas de forma a evitar a visão para o interior ou simplesmente malhas ou gradeamentos. Por razões estéticas, utilizam-se por vezes os mesmos difusores de impulsão, sobretudo os rectangulares ou lineares, instalando-se em geral uma boca de aspiração por cada duas de impulsão, fazendo-se o cálculo conveniente da secção. › Ruído: Torna-se muito difícil calcular previamente as condições de ruído de uma boca de insuflação, atendendo ao caudal de ar proporcionado, às características absorventes próprias do local, inclusivamente mesmo tendo em conta os dados do fabricante das bocas de insuflação. Estes cálculos mostramse demasiado complicados para que sejam recomendados de uma forma geral. Se não se tratar de casos muito especiais, em que é imprescindível fazer esses cálculos, o método mais simples para resolver o problema do ruído consiste em estabelecer velocidades de ar de insuflação que sejam suficientemente baixas para que provoquem o menor ruído possível. Na Ficha Técnica “Movimento do ar”, relacionam-se uma série de velocidades com indicação do destino dos locais habitados. Quando são indicados os limites, a velocidade superior não deve ser ultrapassada sob pena de surgirem níveis de ruído nocivos.
Tabela 1