Dimensionamento de dutos

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1. INTRODUÇÃO

A distribuição de ar aos diversos ambientes a serem condicionados é realizada através de tubulações fabricadas de chapas metálicas e denominadas de um modo geral de sistemas de dutos ou rede de dutos e são desenvolvidas e construídas de acordo com normas internacionais de segurança.
A função de um sistema de dutos é de transportar o ar do equipamento (ventilador) até o espaço aser condicionado. Para exercer esta função, o sistema de dutos precisa ser projetado dentro dos limites estabelecidos, considerando-se o espaço disponível para o seu trajeto, as perdas de carga, a velocidade, os níveis do ruído e as perdas e ganhos de calor.

2. CLASSIFICAÇÃO DOS DUTOS

Os sistemas de dutos são classificados em relação à velocidade e pressão do ar no interior do duto.

ANB-10/1978 da ABNT classifica:

Quanto à velocidade:
- Baixa velocidade ou convencional: até 762 MPM (2.500 FPM).
- Alta velocidade; acima de 762 MPM (2.500 FPM).
Quanto à pressão:
- Baixa pressão: Dutos de baixa pressão são canalizações geralmente de seção retangular onde as velocidades adotadas são inferiores a 600 MPM.
Ventilador classe I. Até 95,25 mmC.A. (3 3/4 inC.A.).

- Médiapressão:
Ventilador classe II. de 95,25 mmC.A. (3 3/4 inC.A.) até 171,45 mmC.A. (6 3/4
inC.A.).

- Alta pressão: Dutos de alta pressão são canalizações de seção circular onde
o ar atinge velocidades superiores a 600 MPM. Trata-se de técnica especial, pouco usada em virtude da grande potência consumida para a circulação do ar e que exige abafadores em cada boca de saída para eliminar os ruídoselevados que se formam no escoamento de ar a grandes velocidades.
Ventilador classe III. de 171,45 mmC.A. (6 3/4 inC.A.) até 311,15 mmC.A. (12 ¼ in C.A.).

3. MEDIDAS DE PRESSÃO NOS DUTOS

As pressões do ar nos dutos normalmente usados em sistemas de ar condicionado são pequenas. Alcançam valores de 211,074 mm C.A. (0,3 psi), que, apesar de pequenos, têm grande influência na eficiência dosventiladores e na distribuição do ar através da rede de dutos.
O dispositivo normalmente utilizado para medidas de pressão é o manômetro. Entre os diversos tipos de manômetros, o de maior emprego para pequenas medidas de pressão é o manômetro tipo tubo em U.
O manômetro em U indica sempre uma pressão diferencial, isto é, a diferença de pressão entre dois pontos.
A elevação da coluna líquida éprovocada por uma diferença de pressão entre o interior do duto e a pressão atmosférica.

4. DIMENSIONAMENTO DE DUTOS

Em uma instalação de ar condicionado, a rede de dutos é responsável por cerca de 25% de seu custo total. Por desempenhar importante função no sistema é necessária a correta definição de seu projeto que envolve as seguintes etapas:

- estudar as plantas da edificação;
-decidir sobre o tipo de sistema;
- fazer o zoneamento da edificação;
- localizar as saídas de insuflamento e retorno;
- fazer um esboço de estudo da rede de dutos;
- distribuir a quantidade de ar para cada saída;
- dimensionar as saídas;
- dimensionar o sistema de dutos;
- calcular a resistência total do sistema;
- selecionar o ventilador e respectivo motor.

No dimensionamento desistemas de dutos podemos considerar os seguintes métodos:

- Método da redução de velocidade;
- Método de igual perda de carga;
- Método da recuperação estática.

A escolha do método a ser utilizado depende do tamanho do sistema de dutos a ser projetado. Para pequenos sistemas, utilizamos o método da velocidade. Sistemas grandes, com alta pressão, são frequentemente dimensionados pelo método darecuperação estática. Os sistemas de dutos com características médias, entre as condições acima definidas, são dimensionados pelo método de igual perda de carga.

5.1 MÉTODO DA VELOCIDADE (avaliação inicial ou dimensionamento dos dutos principais, não prevê o equilíbrio das pressões estáticas nas bocas).

O método da velocidade consiste em estabelecerem-se velocidades arbitrárias para...
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