Princípio de funcionamento do Climatizador de Ar

O condicionamento de ar por resfriamento evaporativo é um método ambientalmente amigável e energeticamente eficiente,  que utiliza água como fluido de trabalho e pode ser uma alternativa econômica aos sistemas convencionais de ar condicionado.

A evaporação da água é um processo endotérmico, isto é, nesse processo retira-se muito calor do que quer que esteja em contato com ela.  Um litro de água consome cerca de 580 kcal para evaporar à temperatura ambiente.

A Climatização Evaporativa

No resfriamento evaporativo de ar, é o próprio ar que cede calor sensível para a água evaporar, tendo assim a sua temperatura reduzida. Além disso, o resfriamento evaporativo é um processo adiabático, ou seja, não rejeita calor para o ambiente porque calor sensível é trocado apenas por calor latente, por esse motivo é chamado também de resfriamento adiabático.

A humanidade observando a natureza, já utiliza o processo de resfriamento evaporativo desde a antiguidade. Panos molhados pendurados nas janelas na direção dos ventos predominantes e chafarizes em pátios fechados são alguns dos recursos utilizados há milhares de anos para criar um clima agradável, usando o processo de resfriamento evaporativo.

O corpo humano em dias de calor controla a temperatura eliminando milhares de gotículas de água pelos poros, que ao evaporarem resfriam o corpo. Animais que tem pouca superfície de pele exposta, por estar ela coberta por pelos ou penas, utilizam a grande superfície interna dos pulmões para evaporar água e esfriar o corpo, é por isso que em dias quentes, cachorros, galinhas e outros bichos respiram rapidamente, assim evaporam mais água e conseguem reduzir a sua temperatura interna.

Outro exemplo muito usado, como já foi dito, é a moringa de barro para guardar água potável, onde a evaporação pela parede porosa, mantém a água da moringa fresca o dia todo.

Princípio de funcionamento:

O climatizador de ar possui um ventilador que força o ar externo através de um painel evaporativo, sobre o qual a água circula continuamente pela ação de uma bomba.

Nesta passagem do ar pelo painel, há a troca de calor entre a água e o ar. A água que evapora garante uma maior umidade do ar resfriado e é reposta por uma bóia que mantém o nível do reservatório constante.

Tal processo garante uma perda de temperatura de até 12ºC. Porém, o aparelho possui algumas condições para um bomfuncionamento.
A troca contínua do ar ambiente por ar resfriado é fundamental para manter as condições de conforto térmico no ambiente. A recirculação do ar já resfriado não é interessante em questões de resfriamento já que com o aumento da umidade do ar, a diminuição de temperatura será menor.

Esta característica faz com que o aparelho possa ser usado com portas abertas sem prejudicar o conforto térmico assim como o funcionamento do aparelho.

Como citado, o resfriamento oferecido pelo climatizador por evaporação
depende juntamente da umidade relativa do ar, tendo uma relação inversamente proporcional. Isto é, quanto menor a umidade relativa do ar, maior é o resfriamento obtido pelo aparelho, conforme podemos verificar na tabela a seguir:

Vantagens expostas pelos fabricantes:
– Os custos de instalação e operação são uma fração dos custos de sistemas de ar condicionado convencionais.
– A necessidade de manutenção é mínima, e não exige mão de obra especializada.
– Não há compressores, condensadores, circuitos de alta pressão ou tubos isolados.
– Comparado a um ar condicionado equivalente, a economia de energia é de até 95%.
– O custo da adequação do ambiente ao sistema de climatização por resfriamento evaporativo também é muito baixo porque, ao contrário do que ocorre com sistemas de ar condicionado, o espaço a ser climatizado não deve ser fechado nem precisa ser tão bem isolado.
– É um sistema ecológico, pois os resfriadores de ar evaporativos funcionamapenas com água e têm um consumo de energia muito baixo, não utilizam gases e não geram calor para resfriar.

Fonte: Apostila de Refrigeração do IFECT Bahia – Campus Santo Amaro