Minimizando o efeito do sistema

Jan 30, 2024

O projetista primeiro calcula a resistência do sistema. Esta é a quantidade de resistência ao fluxo de ar (pressão estática) que o sistema irá impor, medida em polegadas de medidor de água (polegadas wg). A resistência do sistema depende destes fatores:

Após o cálculo da resistência do sistema, o projetista calcula o fator de efeito do sistema. Isto se baseia na configuração da conexão do ventilador ao sistema em comparação com a situação ideal sob a qual o ventilador foi testado. Este fator de efeito do sistema é baseado no uso de tabelas e gráficos, como os dos livros Fans and Systems publicados pela Air Movement and Control Association (AMCA) e HVAC Systems Duct Design publicados pela Sheet Metal and Air Conditioning Contractors' National Associação (SMACNA).

Com base no fator de efeito do sistema, é determinada a resistência equivalente do efeito do sistema. A resistência equivalente é adicionada à resistência do sistema para obter a resistência total do sistema em polegadas wg. Em seguida, o ventilador é selecionado a partir de uma tabela de ventiladores, com base na resistência total do sistema, cfm, velocidade de saída e potência do freio.

Para obter o desempenho mais eficiente do ventilador, o duto na saída do ventilador deve ser reto e do mesmo tamanho da saída do ventilador. Deve ser longo o suficiente para que a velocidade do ar se torne uniforme em toda a face do duto. Alcançar uma velocidade uniforme do ar no duto envolve um processo comumente chamado de recuperação estática.

SP é a pressão que faz com que o ar no duto flua e VP é a pressão que resulta do movimento do ar. Isto significa que é desejável ter um valor elevado de pressão estática (SP) em comparação com a pressão total (TP) desenvolvida pelo ventilador.

A Figura 1 mostra os perfis de velocidade do ar em um duto a diversas distâncias da saída de um ventilador centrífugo. O ar no ventilador é empurrado contra a parte externa da espiral pelo movimento da roda do ventilador. Portanto, na saída do ventilador, há uma alta velocidade no topo da saída do ventilador. Porém, na parte inferior da saída do ventilador, há uma velocidade negativa, porque o ar está girando de volta para o ventilador no corte, tentando entrar novamente no ventilador.

No ponto A da Figura 1, o VP é alto e o SP disponível é baixo. À medida que o ar desce pelo duto, a velocidade do ar se torna mais uniforme através do duto e a pressão estática aumenta à medida que a pressão da velocidade diminui. No ponto B da Figura 1, a velocidade do ar é uniforme em todo o duto e baixa em comparação com a velocidade de saída (ponto A).

Lembre-se que TP = VP + SP. Como a pressão total (TP) no duto no ponto B é aproximadamente a mesma que era no ponto A, à medida que o VP diminuiu, o SP aumentou. Em outras palavras, o sistema ganhou pressão estática. Esta é a recuperação estática. O sistema tem agora mais potencial para superar a resistência no sistema e, assim, o sistema pode fornecer mais ar.

Comprimento do duto com 100 por cento de eficáciaNo ponto B da Figura 1, a velocidade do ar é uniforme em toda a área do duto e diminuiu. Este é o ponto de maior recuperação estática. A distância de A a B é chamada de comprimento do duto com 100% de eficácia. Se possível, a saída do ventilador deve ser projetada com duto reto para 100% do comprimento efetivo do duto, a fim de eliminar o efeito do sistema na saída. O técnico deverá tentar manter o duto reto na saída. Se possível, evite colocar uma conexão perto da saída do ventilador.

O cálculo do comprimento do duto com 100% de eficiência depende da velocidade do ar na saída do ventilador:

Comprimento do duto com 100 por cento de eficácia = 2,5 x diâmetro do duto

Comprimento do duto com 100 por cento de eficácia = fpm/1000 x Diâmetro do duto

A Figura 2 mostra apenas uma parte de uma tabela para diâmetros equivalentes de dutos. Para obter uma tabela completa para dutos de até 90 polegadas x 88 polegadas, consulte a publicação HVAC Systems and Duct Design da SMACNA. Para usar a tabela (Figura 2), localize uma das dimensões do duto na coluna à esquerda e a outra dimensão do duto na linha superior. A intersecção das colunas verticais e horizontais mostra o diâmetro equivalente. Por exemplo, para encontrar o diâmetro equivalente de um duto de 14 x 12 polegadas na tabela da Figura 2: