Ficha 01 · Materiais, barreira de vapor e cálculos de isolamento

Exercício 1 · Que linhas se isolam

Num circuito frigorífico de um supermercado do concelho, a oficina vai isolar a instalação. Para cada linha, indica se se isola, em que extensão e porquê: (a) aspiração entre o evaporador e o compressor; (b) linha de líquido na sala de máquinas, a 4 m do condensador, numa sala que não está mais quente do que o ambiente de condensação; (c) linha de descarga junto do compressor, ao alcance de quem passa; (d) linha de líquido que atravessa 6 m junto à exaustão de um forno; (e) tubagem de água gelada para um fan-coil num teto falso.

Exercício 2 · Resistência térmica de duas camadas

Uma conduta leva duas camadas de isolamento em série: uma manta de 30 mm com λ = 0,038 W/(m·K) e, por cima, uma lâmina de 10 mm de elastómero com λ = 0,036 W/(m·K) (valores de exercício; o valor real lê-se na ficha técnica). Calcula a resistência térmica de cada camada e a total do isolamento. Se a resistência superficial exterior for 0,125 m²·K/W e a interior 0,04 m²·K/W, qual é o U da parede da conduta?

Exercício 3 · Escolher o material

Indica o material mais indicado e justifica, para cada caso: (a) linha de aspiração Ø 16 num teto falso de uma cozinha de restauração; (b) conduta de insuflação de ar frio de 600 × 400 mm, num teto falso, a atravessar um corredor; (c) paredes de uma câmara de congelados de uma loja; (d) rede de água quente de aquecimento a 70 °C num pavilhão, sem exigências especiais de fogo.

Exercício 4 · Por que lado se põe a barreira de vapor

Nos casos (b) e (c), diz em que lado do isolamento fica a barreira de vapor e o que acontece se for posta no lado errado. (a) Numa visita a um edifício de escritórios, vês uma conduta de insuflação de ar frio a 13 °C, num teto falso quente e húmido, isolada com elastómero em manta bem colado e selado. Alguém fixou uma esteira de cabos à conduta com parafusos autorroscantes que atravessam o isolamento e a chapa. Passado um verão, há gotas nas cabeças dos parafusos e uma mancha no teto por baixo. Que falha da barreira de vapor há aqui, por que ordem aparecem os sinais, como o confirmas na visita e como corriges sem substituir a manta toda? (b) parede de uma câmara de congelados, com o interior a -20 °C; (c) tubo de água gelada de 7 °C num teto falso.

Exercício 5 · Espessura mínima numa conduta

Uma conduta metálica leva ar a 12 °C. O ar ambiente está a 32 °C e 70 % de humidade (temperatura de orvalho de 25,8 °C). Isolamento de elastómero com λ = 0,036 W/(m·K) (valor de exercício); resistências superficiais: interior 0,04 e exterior 0,125 m²·K/W. (a) Qual é a espessura mínima teórica para a superfície não condensar? (b) A superfície, com 13 mm, fica a que temperatura? E com 19 mm? (c) Que espessura instalas, exigindo uma folga de pelo menos 2 K sobre o orvalho?

Exercício 6 · Perdas numa rede de água quente

Uma rede de água quente a 70 °C, em tubo de cobre Ø 28 mm (raio 14 mm), percorre 25 m de um pavilhão a 10 °C. Isolante com λ = 0,040 W/(m·K) (valor de exercício), h = 8 W/(m²·K). (a) Perdas por metro sem isolamento. (b) Perdas por metro com 30 mm. (c) Redução percentual e potência poupada em 25 m. (d) Com 20 mm as perdas seriam de cerca de 14,6 W/m: quanto se perde a mais em 25 m, comparando com 30 mm?

Exercício 7 · Quem precisa de barreira de vapor

Admite, para este exercício, um elastómero com μ de ordem de grandeza 6 000 e 19 mm de espessura, e uma manta de lã mineral com μ de ordem de grandeza 1 e 50 mm (valores de exercício; o valor real lê-se na ficha técnica do produto). Calcula a espessura de ar equivalente (Sd) de cada uma e diz qual precisa de uma barreira de vapor adicional numa linha fria.