Falhas ou variações nas condições térmicas podem comprometer não apenas o conforto dos ocupantes, mas também a segurança dos pacientes e a conservação de insumos hospitalares.
O sistema de climatização existente foi instalado há aproximadamente 18 anos e opera continuamente. Nos últimos anos, a administração do hospital observou:
– Aumento significativo no consumo de energia elétrica.
– Redução da capacidade de resfriamento em horários de pico.
– Necessidade frequente de manutenção corretiva.
Diante desse cenário, foi solicitada uma avaliação técnica detalhada para verificar o desempenho do sistema e identificar oportunidades de melhoria ou substituição (retrofit).
O sistema analisado opera com um ciclo de compressão de vapor, utilizando o fluido refrigerante R-134a, composto pelos seguintes elementos principais:
– Compressor.
– Condensador.
– Válvula de expansão.
– Evaporador.
Durante a inspeção, foram coletados os seguintes dados operacionais:
– O fluido refrigerante entra no compressor como vapor superaquecido a 0,10 MPa e -5 °C.
– Após a compressão, o fluido atinge 0,90 MPa.
– No condensador, o fluido é resfriado até líquido saturado.
– Em seguida, passa pela válvula de expansão, reduzindo sua pressão para 0,10 MPa.
– A carga térmica que o sistema atende é de 12 kW.
Com base nesses dados, seu objetivo é apresentar um diagnóstico detalhado, apontando as principais deficiências do sistema e propondo soluções que garantam maior eficiência energética, conforto ambiental e redução dos custos operacionais (despreze a perda de carga e a transferência de calor nas linhas de conexão entre os elementos do sistema).
Diante dessas informações, determine os seguintes parâmetros para o sistema:
1 – Esboce um diagrama PxH para o ciclo proposto.
2 – Calcule a vazão mássica, em kg/s, de fluido refrigerante necessária para atender à carga térmica.
3 – Calcule a potência requerida pelo compressor, em kW.
Sabendo que atualmente sistemas mais comuns operam com um COP de aproximadamente 4,5, você avalia que o sistema está operando de maneira adequada ou ainda é possível melhorar o sistema? Justifique sua resposta.
Nossa equipe é composta por profissionais especializados em diversas áreas, o que nos permite oferecer uma assessoria completa na elaboração de uma ampla variedade de atividades. Estamos empenhados em garantir a autenticidade e originalidade de todos os trabalhos que realizamos.
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