Os sistemas de distribuição e difusão do ar prestam-se a proporcionar o máximo do conforto térmico e qualidade do ar interno podendo, ainda, contribuir para a redução do consumo energético

Em qualquer sistema de ar-condicionado ou ventilação, seja ele idealizado para conforto ou para processos, o projeto do sistema de distribuição do ar é tão importante quanto o dimensionamento/seleção dos equipamentos responsáveis pelo tratamento do ar a ser entregue no ambiente. No sistema de ar-condicionado para proporcionar conforto aos ocupantes, o projeto de distribuição do ar tem que garantir que o ar tratado pelo equipamento seja entregue (ar de insuflação) e retirado (ar de retorno/exaustão) do ambiente de forma a obter,na zona ocupada, as condições ideais de temperatura,umidade relativa,velocidade, pureza,renovação e o ruído, que são parâmetros que proporcionam o conforto e a qualidade do ar interno para os ocupantes, conforme visto na figura 1.

Figura 1: Sistema de distribuição de ar

Assim, vários aspectos devem ser levados em conta, como alcances, posicionamento dos elementos de distribuição, influência do forro, interferências de construção civil entre outros. Importante ressaltar que, todos esses cuidados devem ser complementados por um TAB eficiente e rigoroso. Por fim, outro ponto a destacar é que um projeto eficiente de distribuição do ar também contribui para a eficiência energética do sistema AVAC, garantindo que o ar seja distribuído de forma otimizada para cada aplicação, para minimizar o consumo de energia.

O incorreto selecionamento ou dimensionamento do tipo/modelo de difusão pode ser um desastre para a instalação, podendo provocar problemas de má distribuição do ar no ambiente, criando drafts ou pontos não atendidos (os chamados pontos cegos), correntezas de ar indesejadas (alta velocidade ou turbulência), assimetria de temperaturas,criar by-pass do ar de insuflação com o ar de retorno, problemas dedispersão, arraste ou diluição de poluentes e odores gerados no ambiente,ruído excessivo etc., primordiais para assegurar a QAI e conforto térmico.

Podemos também ter um aumento de consumo de energia, uma vez que, com as deficiências de projeto, podemos ter a necessidade de maior capacidade frigorifica, mais potência de ventilador etc.

Como especificar difusores e sistemas de distribuição do ar para cada tipo de aplicação

Para cada ambiente, dependendo da aplicação e utilização das características físicas do ambiente (instalação em teto ou parede, limitações de espaços, questões estéticas), das condições a manter no ambiente, da quantidade e das condições do ar a ser insuflado ou retornado, podemos selecionar um tipo ou modelo de difusão mais adequado tecnicamente para a garantir a performance desejada dentro da zona ocupada.

Importante é ter a certeza de que estes dados de seleção e performance, catalogados por um determinado fabricante de difusão, tenham sido obtidos com base nodesenvolvimento e, principalmente, nos testes realizados em laboratórios pelo fabricante do produto. Desta forma, podemos assegurarque o difusor, a grelha ou o elemento de difusão selecionado no projeto, na prática irá entregar os resultados esperados.Aliado à isto, na maioria das situações, o tipo, modelo e quantidade de difusão também devem ser compatíveis e em harmonia com arquitetura do ambiente onde serão instalados.

Em sistemas de ar-condicionado, existem dois tipos de distribuição de ar, o chamado fluxo turbulento e o fluxo de deslocamento ou displacementflow.

No fluxo turbulento, normalmente o ar de insuflação é lançado com velocidades mais altas, por exemplo, através de difusores no teto ou grelhas nas partes altas de paredes, para atingir o alcance necessário no ambiente e,como consequência disto, pelo efeito da indução promovea movimentação e mistura do ar ambiente, fora da zona de ocupação. Esta mistura do ar tem como resultado uma diminuição da velocidade do ar, uma temperatura do ar mais próxima da temperatura do ambiente e uma diluição e dispersão dos poluentesgerados no ambiente, ou seja, são compartilhados “democraticamente” entre todos os ocupantes.Conforme pode ser visto nas figuras2ª e b.

Figuras 2a e 2b: Sistema de fluxo turbulento

No sistema de fluxo de deslocamento (Figura 3), aproveitando a lei da física que, pela densidade, o ar mais frio tende a descer e ar quente tende a subir, o ar de insuflação deveadentrar o ambiente o mais próximo do nível do piso, com uma velocidade bem menor e com uma temperatura maior, se comparados ao sistema turbulento.Desta maneira,este ar frio adentra o ambiente e tende a formar uma “lagoa de ar frio” ao longo da superfície do chão do ambiente e à medida que este ar encontra uma fonte de calor, seja de pessoas oude equipamentos, este ar tende a aquecer e subir, formando uma pluma convectiva no entorno da fonte quente, arrastando os poluentes gerados no ambiente diretamente em direção ao teto do ambiente, onde deve estar localizada a exaustão do ar. A grande vantagem deste sistema, ao contrário do sistema de fluxo turbulento, é que ele garante que o ar de ventilação chegue na zona de interesse, na zona ocupada, sem misturar com o ar ambiente e com os contaminantes presentes no mesmo.

Figura 3: Fluxo por deslocamentoAplicações recomendadas para o fluxo de deslocamento são restaurantes, salas de aulas, saguão de aeroportos, teatros, cinemas, supermercados, igrejas e outros ambientes onde normalmente os contaminantes gerados são mais quentes oumais leves que o ar ambiente eo ar insuflado é mais frio que o ar do ambiente, ou seja, instalação de resfriamento e ambientes com pé direito acima de 3 metros.

Também podemos destacar nesse sistema, no qual diversos modelos de difusores podem ser aplicados, a possibilidade de mais discrição e harmonia com a arquitetura.

Ventilação personalizada

Cada pessoa tem suas necessidades individuais de conforto, seja de temperatura ou da velocidade do ar; então, o benefício da ventilação personalizada em teoria é o de criar um microclima operado e controlado individualmente pelo usuário de acordo com suas necessidades para propiciar não somente a condição de conforto próprio, mas, também,a possibilidade de assegurar que o ar de ventilação cheguediretamente na zona de respiração das pessoas, sem misturar com o ar insuflado no ambiente.

O sistema combina uma distribuição de ar geral no ambiente com elementos de difusão individual, por exemplo, em cada posto de trabalho num escritório ou numa escola. Os difusores de ventilação de um avião de passageiros é um exemplotípico de aplicação deste sistema.

O maior entrave para a implementação deste tipo de ventilação está na dificuldade de manter um layout definitivo de ocupação das pessoas num ambiente, pois, qualquer necessidade de alteração deste sistemana prática não será uma tarefa muito fácil.Ao permitir que a ventilação seja ajustada conforme o necessário em diferentes partes de um edifício ou de um escritório, a ventilação personalizada pode ajudar a reduzir o desperdício de energia associado à ventilação excessiva ou inadequada em áreas não ocupadas.

Vigas frias, qualidade do ar e conforto térmico

Sistemas utilizando vigas frias são chamados sistemas ar-água e possuem vantagens no quesito da QAI e conforto térmico porque trabalham com a temperatura do ar mais próxima da temperatura do ambiente, com baixas velocidades do ar na zona ocupada ebaixo nível de ruído,devido àausência de ruído causado por um conjunto moto-ventilador. As vigas frias normalmente são projetadas para retirarcalor sensível,não provocando a condensação do vapor de água no ambiente, portanto isentas de superfícies molhadas, que é um dos focos de risco para a geração e proliferação de micro-organismos, veja Figura 4.

Figura 4: Vigas frias

Um sistema com vigas frias, que utiliza a água como meio de transporte de grande parte da energia do sistema, como consequência movimenta um volume menor de ar, se comparado ao sistema tradicional chamado todo ar, volume de ar este podendo chegar somente à taxa do ar de ventilação e, como consequência, sem a recirculação de ar dos ambientes, menos e menores dutos e, desta forma,commenor risco de contaminação cruzada entre ambientes.

Viga fria

Às vantagens de economia de energia na operação, especialmente quando combinados com fontes de energia renováveis e sistemas de recuperação de calor, aliam-se aredução de custos de manutenção, flexibilidade para promover mudanças de layout, facilidades em retrofits, por utilizar menor espaço no entreforros,áreas menores para casas de máquinas, entre outros fatores, os sistemas utilizando vigassão recomendados em geral para instalações de alta exigência de conforto, para ambientes de alta taxa de calor sensível em relação à taxa de calor latente, como edifícios de escritórios, prédios comerciais, hotéis, hospitais, clínicas e escolas. Não são recomendáveis ou cuidados especiais devem ser tomados em ambientes com alta taxa de calor latente, tais como cinemas, salas de conferências, cozinhas e salas de reuniões.

Concluindo, a distribuição e difusão de ar, cuja parcela no investimento é um dos menores, é parte essencial num sistema de ar-condicionado, e não vale a pena negligenciá-lo, pois um sistema mal projetado ou dimensionado pode comprometer o investimento como um todo, não alcançando o principal objetivo de um sistema de ar-condicionado que é o de obter conforto e QAI.