Sistemas de Ar Condicionado - Parte 1

O mercado de climatização evoluiu significativamente nos últimos anos, oferecendo soluções cada vez mais eficientes e adaptáveis às necessidades de diferentes ambientes. Desde residências até grandes empreendimentos comerciais e industriais, uma adequada escolha do sistema de ar-condicionado contribui diretamente para o conforto térmico, a qualidade do ar interior e para a redução de custos operacionais.

Neste artigo, serão apresentados os principais sistemas de ar-condicionado, com um olhar crítico sobre suas aplicações, vantagens e desvantagens. O objetivo é fornecer informações essenciais para que profissionais e consumidores tomem decisões mais assertivas na escolha da melhor solução para seus projetos e necessidades.

1. Classificação dos Sistemas de Ar-Condicionado

Os sistemas de ar-condicionado podem ser classificados de diversas formas. Neste texto, será enfatizada a classificação baseada na forma como realizam a troca de calor com o ambiente. Nesse caso, existem dois tipos principais: expansão direta e expansão indireta.

1.1. Sistemas de Expansão Direta

Nesse tipo de sistema, o fluido refrigerante em baixa temperatura circula pelos tubos de um trocador de calor (evaporador), localizado dentro ou próximo ao ambiente a ser resfriado. Enquanto isso, um ventilador força a passagem do ar sobre a superfície externa do trocador de calor, permitindo que ele seja resfriado pelo fluido refrigerante. Em seguida, o ar climatizado é insuflado (conduzido) para o ambiente.

Exemplos de sistemas de expansão direta:

· Ar-condicionado de janela

· Ar-condicionado portátil

· Split

· Multi-split

· VRF / VRV

· Splitão

· Self-contained

· Rooftop

1.2. Sistemas de Expansão Indireta

Nesse tipo de sistema, o fluido refrigerante não resfria o ar do ambiente diretamente. Em vez disso, ele resfria um fluido intermediário, geralmente água ou uma solução de água e glicol. Esse fluido é então distribuído por tubulações até as unidades terminais (fancoils), localizadas dentro ou próximas aos ambientes climatizados, onde ocorre a troca de calor e, consequentemente, o resfriamento do ar.

Esse tipo de sistema é utilizado principalmente em grandes prédios ou instalações que requerem um controle rigoroso de temperatura e umidade.

Exemplo: Centrais de Água Gelada (CAGs)

Uma central de água gelada é composta, basicamente, por três partes principais:

· Chiller (Unidade Resfriadora de Líquido): equipamento responsável por resfriar a água por meio de um circuito de refrigeração.

· Fancoil (Unidade Condicionadora de Ar): equipamento que realiza a troca de calor entre a água gelada e o ar do ambiente.

· Equipamentos Auxiliares: incluem bombas para circulação da água, torres de resfriamento (para chillers com condensação a água), válvulas e tubulações para distribuição da água.

2. Outras Formas de Classificação

Além da troca de calor, os sistemas de ar-condicionado podem ser classificados de acordo com outros critérios, como por tipo de aplicação, forma de distribuição do ar, finalidade de uso, forma de construção dos equipamentos, forma de condensação e quanto a tecnologia do compressor.

2.1. Classificação por Aplicação

2.1.1. Sistemas Residenciais ou Domésticos

Projetados para pequenos ambientes, como casas, apartamentos. Exemplos: ar-condicionado de janela, portátil, split e multi-split.

2.1.2. Sistemas Comerciais de Pequeno Porte

Voltados para pequenas empresas, como lojas e escritórios. Exemplos: splitão, multi-split e VRF / VRV.

2.1.3. Sistemas Comerciais de Médio e Grande Porte

Indicados para espaços maiores, como lojas de departamento, supermercados e shoppings. Exemplos: splitão, self-contained, rooftop, VRF / VRV e até centrais de água gelada.

2.1.4. Sistemas Industriais

Utilizados em grandes áreas, como fábricas, armazéns e centros de distribuição. Exemplos: VRF / VRV e centrais de água gelada.

2.2. Classificação por Tipo de Distribuição de Ar

2.2.1. Sem Dutos

O ar é resfriado pelo equipamento que é instalado dentro do ambiente climatizado. Neste caso, não há necessidade de rede de dutos para a distribuição de ar.

2.2.2. Com Dutos

O ar é distribuído por uma rede de dutos que o leva até o(s) ambiente(s) a ser(em) climatizado(s).

Essa classificação também pode ser entendida em termos de sistemas centralizados (dutados) e descentralizados (não dutados). Nos sistemas centralizados, o ar ou fluido intermediário é gerenciado e distribuído a partir de um ponto central, enquanto nos descentralizados, cada ambiente possui seu próprio equipamento de climatização.

2.3. Classificação por Finalidade de Uso

2.3.1. Conforto

Projetados para manter a temperatura e a qualidade do ar em níveis adequados para ocupantes humanos.

2.3.2. Processo

Usados em aplicações específicas, como laboratórios, hospitais, data centers e indústrias, onde o controle preciso de temperatura e umidade é essencial.

Continua na parte 2.

Autor

Eng. Daniel Cabral

Graduado em Engenharia Mecânica e Mestre em Engenharia e Ciência de Materiais na UFC, Pós-graduado em Engenharia de Climatização e com MBA em Gerenciamento de Projetos. Concluiu o curso Avançado de Extensão em Engenharia do Ar Condicionado do SINDRATAR-RJ.