Mini-Projeto · Isolar e verificar a frio um circuito de água gelada e uma linha de aspiração
Contexto
A oficina da escola tem uma bancada de refrigeração com um circuito simples de tubo de cobre, em que uma linha fria passa por uma zona do compartimento com ar húmido. O responsável da oficina pede-te para dimensionar, aplicar, verificar e documentar o isolamento de duas linhas montadas na bancada: uma linha de aspiração Ø 16 mm e uma linha de água gelada Ø 22 mm. No fim, entregas um dossiê com os cálculos, o registo do que fizeste e o resultado da verificação a frio.
Trabalhas a pares, com o material da oficina: troços de tubo de cobre já ensaiados, isolamento de elastómero em tubo e em manta, cola de contacto, fita autocolante, abraçadeiras com calço, faca, esquadro e fita métrica. Para a verificação a frio, usa-se água com gelo ou um grupo de arrefecimento da oficina, com um termómetro de contacto e um termo-higrómetro.
Requisitos
Funcionais
- Medir a temperatura e a humidade do ar da oficina e determinar a temperatura de orvalho (no termo-higrómetro, na carta psicrométrica ou pela fórmula de Magnus da sebenta), registando o caminho usado.
- Calcular a espessura mínima e a espessura a instalar para as duas linhas, com margem de pelo menos 2 K.
- Calcular as perdas por metro de cada linha, sem isolamento e com o isolamento escolhido.
- Aplicar o isolamento nas duas linhas, com curva em mitra, uma união em T e uma válvula isoladas.
- Fixar a tubagem com abraçadeiras com calço isolante.
- Pôr o circuito a frio e medir a temperatura da superfície do isolamento em pelo menos 4 pontos por linha, incluindo juntas, T e válvula.
- Preencher uma lista de verificação de fim de trabalho.
- Produzir um estudo de custo-benefício simples com os dados da oficina.
Não-funcionais
- Colar e selar o isolamento só depois de confirmado o ensaio de estanquidade já registado de todas as juntas do troço.
- Cumprir as regras de segurança: cola em local ventilado e sem chama, faca a cortar para longe do corpo, luvas e óculos.
- Registo organizado e legível, com unidades sempre explícitas.
- Valores de λ, μ e temperatura de serviço tirados da ficha técnica do isolamento usado.
- Espessuras exigidas por regulamentação: indicar apenas que se consultam na redação em vigor, sem citar números.
Fases
Fase 1 · Ambiente e ficha técnica (1h) Medir temperatura e humidade do ar, determinar a temperatura de orvalho (no termo-higrómetro, na carta psicrométrica ou pela fórmula de Magnus da sebenta), registar o caminho usado e retirar da ficha técnica do isolamento o λ, o μ e a temperatura de serviço.
Fase 2 · Dimensionamento (2h) Calcular, para as duas linhas, a espessura mínima que evita a condensação, a espessura a instalar e as perdas por metro com e sem isolamento.
Fase 3 · Preparação e corte (1h) Confirmar o ensaio de estanquidade registado de cada troço (se algum tiver de ser soldado de novo, o isolamento fica recuado até a junta ser ensaiada e registada), limpar e secar o tubo, escolher o diâmetro do isolamento e cortar tramos, mitras e bocas de peixe.
Fase 4 · Aplicação (3h) Aplicar o isolamento por troços: colar, unir topo com topo, selar com fita, fazer a curva em mitra, o T e a válvula, e montar as abraçadeiras com calço.
Fase 5 · Verificação a frio (2h) Pôr o circuito a frio, medir a temperatura da superfície em pontos escolhidos, procurar gotas, comparar com o orvalho e corrigir as falhas.
Fase 6 · Estudo de custo-benefício e dossiê (2h) Calcular a poupança e o retorno simples de uma das linhas com valores de cálculo indicados pelo professor, preencher a lista de verificação e apresentar o dossiê.
Fase 7 · Apresentação (1h) Apresentar o trabalho à turma e explicar uma falha encontrada na verificação a frio e como foi corrigida.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Medição do ambiente, orvalho e leitura da ficha técnica | 10% |
| Dimensionamento e cálculo das perdas | 20% |
| Aplicação: juntas, curva, T, válvula e suportes | 25% |
| Verificação a frio e correção de falhas | 20% |
| Segurança e organização da bancada | 10% |
| Estudo de custo-benefício e dossiê | 15% |
Erros comuns
- Colar e selar o isolamento antes de confirmar o ensaio de estanquidade.
- Esquecer o tempo de secagem da cola e unir demasiado cedo.
- Esticar o isolamento ao colar, deixando zonas finas.
- Dobrar o isolamento numa curva apertada sem mitra.
- Deixar o T ou a válvula sem isolamento ou com luz entre as peças.
- Apertar abraçadeiras de metal diretamente sobre o isolamento.
- Calcular a espessura com a humidade de um dia seco e não com a pior condição do local.
- Medir a temperatura da superfície antes de o circuito estar estabilizado a frio.
- Apresentar preços ilustrativos como se fossem de mercado.
Bónus (opcional)
- Comparar duas espessuras diferentes na mesma linha e medir a diferença de temperatura da superfície.
- Provocar uma junta aberta de propósito numa linha de teste e observar o tempo que leva a aparecer condensação.
- Propor uma lista de verificação melhorada para a saída de obra da oficina.
- Fazer a proteção exterior de um troço (calha ou chapa) com sobreposição correta.
Reflexão
No dossiê final, responde: qual foi a junta ou o ponto que ficou mais frio na verificação a frio, e porquê? Se tivesses de poupar tempo, que passo do procedimento nunca cortarias, e porquê?