Enunciado

Para uma taxa de infiltração de 0,9 troca de ar por hora ( A C H ), determine (em K W ) a carga de calor sensivel, a carga de calor latente e a carga de infiltracao total de um edificio com 20   m de comprimento, 13   m de largura e   3   m de altura situado no nível do mar, considerando que o ar externo esta a 38   ° C com 35 % de umidade relativa. O edifício e mantido a 24   ° C e 55 % de umidade relativa em todos os momentos.

Passo 1

A infiltração é do prédio é determinada como 0,9 ACH. Precisaremos determinar em k W a carga do calor sensível,latente e a total infiltração de calor.

Coletando algumas propriedades:

A constante de gás ideal do ar R = 0,287   k P a ∙ m 3 / k g ∙ K e o calor específico C p = 1,005   k J / k g ° C .(Tabelas A-2).

O calor da evaporização da água a T = 24 ° C , h f g = h f g - 24 ° C = 2444,1 k J / k g (Tabela A-4).

As propriedades do ambiente e dos quartos serão retirados o diagrama pisco métrico da figura (A-31).

T a m b i e n t e = 38 ° C

ϕ = 35 %

W a m b i e n t e = 0,01458 k g k g   d e   a r   s e c o

Para quarto:

T q u a r t o = 24 ° C

ϕ = 55 %

W q u a r t o = 0,01024 k g k g   d e   a r   s e c o  

Teremos que calcular a densidade do ar pela equação do gás ideal sobe as condições do ambiente.

E o fluxo de massa sobre densidade do ar no ambiente e a vazão volumétrica, pois o ar que vem é do lado de fora do edifício.

E com estes dados determinados poderemos determinar a carga de calor latente, sensível e total.

Passo 2

Determinando a densidade do ar no ambiente:

ρ a r = P 0 R T 0

ρ a r = 101,325 k 0,287 ∙ 38 + 273

ρ a r = 1,135 k g m 3

Determinando o fluxo de massa:

m ˙ = ρ a r ∙ V ˙

m ˙ = 1,135 ∙ 0,9 ∙ 20 ∙ 3 ∙ 13

m ˙ = 796,77   k g / h

m ˙ = 0,2214   k g / s

Passo 3

Calculando a carga do prédio:

Sensível:

Q ˙ s e n s í v e l = m ˙ ∙ c p ∙ T a m b i e n t e - T q u a r t o

Q ˙ s e n s í v e l = 0,2214 ∙ 1,005 ∙ ( 38 - 24 )

Q ˙ s e n s í v e l = 3,11   k W

Latente:

Q ˙ l a t e n t e = m ˙ W b i e n t e - W q u a r t o h f g

Q ˙ l a t e n t e = 0,2214 ∙ 0,01458 - 0,01024 ∙ 2444,1

Q ˙ l a t e n t e = 2,35   k W

Total:

Q ˙ t o a l = Q ˙ s e n s í v e l + Q ˙ l a t e n t e

Q ˙ t o t a l = 5,46   k W

Resposta

Q ˙ s e n s í v e l = 3,11   k W

Q ˙ l a t e n t e = 2,35   k W

Q ˙ t o t a l = 5,46   k W

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