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Ministério da Educação<br />
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ<br />
Campus Cornélio Procópio<br />
PLANO DE ENSINO<br />
CURSO ENGENHARIA MECÂNICA MATRIZ 67<br />
FUNDAMENTAÇÃO LEGAL<br />
Resolução nº 78/06 aprovada pelo COEPP em 20/<strong>10</strong>/06<br />
Resolução nº 36/07 aprovada pelo COEPP em 22/06/07<br />
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR CÓDIGO PERÍODO CARGA HORÁRIA (aulas)<br />
AT AP APS AD APCC Total<br />
<strong>SISTEMAS</strong> TÉRMICOS 2 <strong>ME38C</strong> 8°<br />
30 30 00 00 00 60<br />
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC: Atividades<br />
Práticas como Componente Curricular.<br />
PRÉ-REQUISITO<br />
EQUIVALÊNCIA<br />
Não há<br />
Não há<br />
OBJETIVOS<br />
Capacitar o aluno a compreender os conceitos físicos e a abordagem matemática, utilizados no estudo da termodinâmica e dos<br />
processos de transferência de calor.<br />
EMENTA<br />
Noções de Conforto Térmico; Psicrometria; Refrigerantes; Ciclos Frigoríficos e Componentes; Equilíbrio de Operação do<br />
Sistema; Sistemas de Controle; Radiação Solar; Cálculo de Carga Térmica; Sistemas de Ar Condicionado e Distribuição de Ar.<br />
Projeto de Sistemas de Refrigeração e/ou Ar Condicionado; Atividades de Laboratório.<br />
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO<br />
ITEM EMENTA CONTEÚDO<br />
1<br />
Noções de Conforto Térmico e<br />
Psicrometria<br />
2 Refrigerantes.<br />
3 Ciclos Frigoríficos e Componentes.<br />
Noções de Conforto Térmico.<br />
Psicrometria.<br />
Propriedades do ar úmido.<br />
Parâmetros termodinâmicos de controle: TBS, TBU, TPO,<br />
UR, UA.<br />
Carta psicrométrica e processos com o ar úmido.<br />
Umidificação e desumidificação.<br />
Resfriamento e aquecimento sensível.<br />
Aquecimento e Umidificação.<br />
Fluidos Refrigerantes.<br />
Tipos básicos de refrigerantes<br />
Compostos Halocarbônicos; compostos inorgânicos;<br />
hidrocarbonetos; azeótropos.<br />
Refrigerantes secundários.<br />
Comparação termoquímica de alguns refrigerantes.<br />
Ciclo padrão de compressão a vapor.<br />
Capacidade do sistema.<br />
Coeficiente de eficácia.<br />
Ciclo real de compressão a vapor.<br />
Sistemas multipressão.<br />
Princípios de operação<br />
Balanço de calor e massa<br />
Eficiência.<br />
Aplicações: Sistemas com um compressor e dois<br />
evaporadores; sistemas com dois compressores e um<br />
evaporador; sistemas com dois compressores e dois<br />
evaporadores; outras configurações.<br />
Compressores alternativos.<br />
Compressores de parafuso.<br />
Compressores herméticos e semi-herméticos.
4 Equilíbrio de Operação do Sistema.<br />
5 Sistemas de Controle.<br />
6 Radiação Solar e Cálculo de Carga Térmica.<br />
7<br />
8<br />
Sistemas de Ar Condicionado e Distribuição<br />
de Ar.<br />
Projeto de Sistemas de Refrigeração e/ou Ar<br />
Condicionado.<br />
9 Atividades de Laboratório.<br />
Aplicações.<br />
Componentes auxiliares do sistema frigorífico.<br />
As linhas de descarga, de líquido e de sucção.<br />
Válvulas eletromagnéticas e pressostáticas.<br />
Dispositivos de controle: manômetros, vacuômetros e grupos<br />
manométricos.<br />
Dispositivos de expansão.<br />
Tubos capilares e válvulas de expansão.<br />
Dimensionamento de tubos capilares.<br />
Válvula de expansão termostática com equalização interna.<br />
Válvula de expansão termostática com equalização externa.<br />
Dimensionamento das válvulas de expansão: a medição do<br />
superaquecimento e a dosagem final de carga.<br />
Sistemas de Controle.<br />
Aplicação do Sistema de aquisição de dados com o objetivo<br />
de facilitar e simplificar o gerenciamento de sistemas de<br />
refrigeração.<br />
Radiação Solar.<br />
Cargas térmicas.<br />
Determinação da carga térmica de ambientes climatizados.<br />
Determinação da carga térmica de câmaras frigoríficas.<br />
Misturas de correntes / sistemas de ar<br />
condicionado/Ambientes climatizados.<br />
Distribuição de ar.<br />
Elementos metodológicos: Memorial de cálculo e de<br />
execução/Projeto de um sistema de condicionamento de ar<br />
mediante o levantamento das cargas térmicas de<br />
aquecimento.<br />
Atividades de Laboratório.<br />
Treinamento em bancada didática de refrigeração<br />
multipressão.<br />
Aplicação de softwares.<br />
PROCEDIMENTOS DE ENSINO<br />
AULAS TEÓRICAS<br />
As aulas serão ministradas de forma oral, com o apoio de quadro e/ou slides e serão fornecidos materiais base para leitura,<br />
interpretação e discussão em sala.<br />
AULAS PRÁTICAS<br />
Atividades de Laboratório.<br />
Atividades de laboratório: Treinamento em bancada didática de refrigeração industrial multipressão.<br />
Aplicação do Software gratuito da Sitrad de Módulo Local, desenvolvido pela Full Gauge Controls, com o objetivo de facilitar e<br />
simplificar o gerenciamento de sistemas de refrigeração,no caso especifico da bancada de refrigeração multipressão<br />
pertencente ao laboratório de energia, visando avaliar, configurar e armazenar continuamente dados de temperatura, pressão<br />
e voltagem.<br />
Aplicação de Softwares gratuitos para o dimensionamento de câmaras frigoríficas, ciclos frigoríficos e componentes.<br />
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO<br />
P = Avaliação teórica; L = Lista de Exercícios; APS = Nota da Atividade Prática Supervisionada.<br />
REFERÊNCIAS<br />
Referências Básicas:<br />
CREDER, Helio. Instalações de ar condicionado. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004.<br />
DOSSAT, R. J. Princípios da refrigeração: teoria, prática, exemplos, problemas, soluções. São Paulo: Hemus, [19--].<br />
INCROPERA, Frank P. et al. Fundamentos de transferência de calor e de massa. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 20<strong>08</strong>.<br />
MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N. Princípios de termodinâmica para engenharia. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC,<br />
2002.<br />
STOECKER, W. F.; JABARDO, J. M. S. Refrigeração industrial. 2. ed. São Paulo: E. Blücher, 2002.<br />
VAN WYLEN, Gordon J. Fundamentos da termodinâmica clássica. 4. ed. São Paulo: E. Blücher, 20<strong>08</strong>.<br />
Referências Complementares:<br />
ANELLI, Giovanni. Manual prático do mecânico e do técnico de refrigeração. Rio de Janeiro: Centro Studi Ca’ Romana,
1994.<br />
FOUST, Alan S. et al. Princípios das operações unitárias. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1982.<br />
MACINTYRE, Archibald Joseph. Equipamentos industriais e de processo. Rio de Janeiro: LTC, 1997.<br />
PALZ, Wolfgang. Energia solar e fontes alternativas. Curitiba: Hemus, 2002.<br />
POTTER, Merle C.; SCOTT, Elaine P. Termodinâmica. São Paulo: Pioneira, 2006.<br />
SILVA, José de Castro. Refrigeração comercial e climatização industrial. [São Paulo]: Hemus, 2004.<br />
SILVA, R. B. da. Manual de refrigeração e ar condicionado. 5. ed. São Paulo: USP, 1978.<br />
SONNTAG, Richards E.; BORGNAKKE, Claus. Introdução à termodinâmica para engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2003.