Humidade: O parâmetro subestimado.
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1. humidade nos compartimentos: qual a sua importância para um bom clima interior
2. EN 16798 & Co: A humidade nos regulamentos europeus
3. humidade nos compartimentos: o novo valor de referência?
4. humidade nas salas, termodinâmica e entalpia
Medição da humidade em salas. Série Know-How
Humidade em salas: qual a sua importância para um bom clima interior
(Exemplo de artigo 1 da série de 4 partes)
Um clima interior é considerado confortável quando a humidade e a temperatura são consideradas agradáveis pelas pessoas. Isto é assegurado nas casas modernas pela ventilação doméstica e nos grandes edifícios pelos sistemas de ar condicionado. Infelizmente, quando se trata de ar condicionado de conforto, é dada muito pouca atenção à humidade e à sua influência no clima interior e no conforto, muitas vezes com consequências graves.
A situação é um pouco diferente no comércio ou na indústria. Se a qualidade dos produtos ou os processos de fabrico dependem fundamentalmente da humidade do ar interior, o ar de alimentação é monitorizado de perto através de sensores ou aparelhos de medição da humidade. O mesmo se aplica ao armazenamento de mercadorias sensíveis à humidade ou de objectos de valor e tesouros de arte.
A humidade do ar interior também desempenha um papel importante no que diz respeito à saúde das pessoas. Isto porque os edifícios envoltos em energia eficiente e cada vez mais apertados conduzem a um ar interior seco, se a humidade não for regulada através do ar de alimentação e de exaustão. Isto tem consequências negativas para as membranas mucosas e significa um risco acrescido de infeção. Demasiada humidade pode levar à condensação e à formação de esporos ou bolor, com consequências para a saúde, o tecido do edifício ou o mobiliário. É por isso que um clima interior ótimo depende sempre da humidade do ar interior correta.
No entanto, este facto ainda não é suficientemente considerado na tecnologia de construção. O artigo mostra que a humidade do ar interior desempenha um papel importante na conceção correta dos sistemas de ventilação e ar condicionado e que este facto está finalmente a ser reconhecido pelos especialistas.
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EN 16798 & Co.: Humidade nos regulamentos europeus
(Exemplo de artigo 2 da série de 4 partes)
Existem vários regulamentos internacionais para sistemas AVAC em áreas residenciais e não residenciais. Do ponto de vista da construção, a série de normas EN 16798 é a mais importante, centrando-se sempre na qualidade do ar interior e na higiene do ar. Entretanto, o funcionamento eficiente em termos energéticos também se tornou cada vez mais importante. Os requisitos dos regulamentos, normas e diretivas dizem respeito a procedimentos de teste e medição para a entrega, conceção e funcionamento, higiene (na Alemanha, por exemplo, através da VDI 6022), inspecções de higiene ou manutenção e assistência técnica dos sistemas.
Mas qual é a importância da humidade nos compartimentos nas normas e legislação internacionais e o que está a acontecer atualmente? Eis um exemplo: Desde 1 de janeiro de 2018, são aplicados na Europa novos coeficientes mínimos de recuperação de calor para os sistemas de ventilação não residenciais (NRVS). São 68% para os sistemas de recirculação e 73% para os permutadores de calor rotativos e de placas. Isto é estipulado pela Diretiva de Conceção Ecológica ou, mais precisamente, pela sua implementação pelo Regulamento da UE 1253/2014 “Requisitos de conceção ecológica para sistemas de ventilação”.
As associações industriais europeias Eurovent e EVIA estão atualmente a trabalhar na inclusão da recuperação de humidade no regulamento da UE relativo a medidas de aumento da eficiência para sistemas de ventilação não residenciais para recuperação de calor. Isto significa a energia associada à desumidificação (arrefecimento), toda a humidificação e proteção contra o gelo. Parece, portanto, ser importante. Mas o que mais se passa para além deste exemplo, e qual é o estado atual das normas e regulamentos europeus no que diz respeito à humidade interior?
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Humidade em salas: o novo valor de referência?
(Ler exemplo de artigo técnico 3 da série de 4 partes)
Para que não ocorra condensação durante o arrefecimento com uma unidade de ar condicionado ou uma unidade de tratamento de ar, o ar ambiente não deve descer abaixo do ponto de orvalho. Isto permite poupar energia. Mas será que isto faz sentido, e será que a medição constante da temperatura e da humidade relativa nas salas é uma variável de referência adequada?
Dependendo da localização, da estação do ano e da aplicação, o ar de alimentação para salas, instalações de produção ou armazenamento deve ser humidificado ou desumidificado de diferentes formas. Por exemplo, um valor constante de 40 por cento de humidade relativa do ar ambiente é ideal para as pessoas. O mesmo não acontece com a produção do indispensável antibiótico penicilina. A humidade relativa de 60 por cento é a mais fiável na produção. O mesmo se aplica ao valor de humidade para a impressão rotativa na indústria do papel.
A humidificação técnica é efectuada isotermicamente com vapor ou adiabaticamente através da evaporação, nebulização e atomização da água. A desumidificação é efectuada através de processos de adsorção e condensação. Para tal, é quase sempre necessária uma entrada de energia adicional, normalmente eléctrica, por vezes com gás.
De facto, a humidade nas divisões raramente é o parâmetro principal no planeamento de um sistema de ventilação ou de ar condicionado. No entanto, antes de projetar os sistemas de ar condicionado e de ventilação, será que se deve considerar, em conjunto com o operador, quais são as suas necessidades e como se pode garantir a humidade nos compartimentos?
Pode até fazer sentido recuperar a humidade. E será que se pode economizar bastante energia, dinheiro e, sobretudo, emissões de CO2, com uma atenção previdente e uma medição contínua da humidade relativa, se a humidade nos compartimentos for introduzida como variável de referência na tecnologia de ar condicionado e ventilação? Este artigo fornece respostas para o significado real da humidade do ar como alimento.
Humidade em compartimentos, termodinâmica e entalpia.
(Exemplo de leitura do artigo técnico 4 da série de 4 partes)
O que é o ar “húmido”, quando ou porque se torna “seco”, qual a quantidade de energia térmica que contém e o que é que tudo isto tem a ver com a entalpia específica? A física, ou mais precisamente as leis da termodinâmica, fornecem informações sobre as relações entre ar húmido, seco, energia térmica e entalpia. Qualquer pessoa que tenha compreendido esta matéria não tão simples sabe, por exemplo, como jogar com o ponto de orvalho da água em refrigeradores evaporativos, pode explicar imediatamente o conceito de temperatura de bolbo húmido, tem as mudanças de estado isentrópicas sob controlo e pode navegar no diagrama hx com precisão sonâmbula, mesmo sem um vídeo explicativo.
De facto, a conceção de aparelhos de ar condicionado, de sistemas AVAC ou de sistemas de arrefecimento é hoje em dia frequentemente realizada por programas informáticos. O perigo aqui é que o conhecimento especializado do planeador ou do construtor de sistemas sobre o comportamento termodinâmico está a ser cada vez mais esquecido. E, por vezes, simplesmente não há tempo suficiente no dia a dia para pensar numa alternativa energeticamente eficiente.
Mas talvez se pensarmos na tecnologia de ar condicionado ou nos refrigeradores, seja possível poupar um ou dois kW de energia de refrigeração gerada mecanicamente ou mesmo tornar supérfluo um sistema de refrigeração? Isto é especialmente verdade nos limites da temperatura de arrefecimento. Desde que se saiba o que é possível com o arrefecimento adiabático, mas também com as novas possibilidades de recuperação de humidade. É aqui que o conhecimento termodinâmico ajuda a lidar “corretamente” com o ar húmido.
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