O arrefecimento por evaporação está a tornar-se muito popular. É uma das tecnologias de arrefecimento mais eficientes disponíveis no Reino Unido. Quais são as propriedades por detrás desta tecnologia? Vamos descobri-las através deste artigo.
A refrigeração evaporativa direta é a forma mais simples de refrigeração evaporativa. O sistema utiliza uma ventoinha para extrair ar do ambiente exterior. Este ar passa então através de "almofadas de arrefecimento" húmidas. A água absorve o calor do ar à medida que se evapora das almofadas de arrefecimento. O motor empurra este ar (que tem uma temperatura mais baixa) para o interior do edifício.
Para compreender como funciona o arrefecimento evaporativo, é essencial ter uma ideia clara da Psicrometria. Esta consiste numa interação entre a humidade, o calor e o ar. À medida que a temperatura aumenta, a sua capacidade de reter a humidade também aumenta. A humidade é, portanto, um fator muito influente no ganho de calor. A carta psicrométrica explica a interação entre os três elementos acima referidos.
Os elementos de uma carta psicrométrica:
TEMPERATURA DE BOLBO SECO (DBT):
Refere-se à temperatura do ar ambiente que podemos medir com um termómetro normal. É "seca" porque a humidade do ar não a afecta. A temperatura de bolbo seco é um indicador do teor de calor do ar se todos os outros factores permanecerem constantes. À medida que a temperatura DBT aumenta, a capacidade de humidade que o espaço aéreo retém também aumenta.
TEMPERATURA DE BOLBO HÚMIDO (WBT):
A temperatura de bolbo húmido é a temperatura que podemos medir utilizando um termómetro cujo bolbo de vidro está coberto por um pano molhado. A temperatura de bolbo húmido indica o teor de humidade do ar. É extremamente importante considerar a WBT para os processos de arrefecimento por evaporação porque a diferença entre a temperatura de bolbo seco e a temperatura de bolbo húmido é uma medida da eficiência do arrefecimento. A 100% de humidade relativa, a temperatura de bolbo húmido é igual à temperatura de bolbo seco.
HUMIDADE:
Descreve a quantidade de vapor de água no ar. Podemos considerar dois tipos de humidade:
- Humidade absoluta: a massa de vapor de água presente numa determinada massa de ar. É expressa em gramas de vapor de água (g) por quilograma de ar seco (kg).
- Humidade relativa (HR): a quantidade real de humidade no ar em comparação com a humidade total ou máxima que o ar pode conter a uma determinada temperatura. Quando o ar tem 50 por cento de HR, dizemos que está 50 por cento saturado. À medida que o ar se aproxima dos 100 por cento de saturação, pode absorver cada vez menos água até que, a 100 por cento de HR, o ar não consegue reter mais água.
Como ler uma carta psicrométrica:
No arrefecimento evaporativo, movemo-nos no gráfico ao longo de linhas de entalpia constante: isto significa que estamos a falar de um processo adiabático, em que não ocorre qualquer transferência de calor.
Se nos deslocarmos na carta psicrométrica a partir do ponto A ao longo de uma linha de entalpia constante, estamos a adicionar humidade ao ar (eixo vertical) e, proporcionalmente, a obter uma queda na temperatura do bolbo seco (eixo horizontal). Com o arrefecimento evaporativo, a redução máxima possível da temperatura é o diferencial entre a temperatura do bolbo seco e a temperatura do bolbo húmido (chamada depressão do bolbo húmido): isto significa que podemos deslocar-nos ao longo da linha até ao ponto C, onde a humidade relativa é de 100%. No entanto, nenhum equipamento é perfeito, pelo que haverá certas perdas no refrigerador: se considerarmos um refrigerador 90% eficiente, podemos então chegar ao ponto B, obtendo assim uma queda de temperatura de 11,5°C.
Se está curioso para saber em que sectores pode instalar eficazmente o arrefecimento evaporativo, leia este artigo.
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