O responsável pela manutenção de uma grande empresa pediu ajuda para solucionar um problema numa sala de transformadores. Devido às elevadas temperaturas que por vezes se atingem, os sistemas de protecção disparam provocando grandes prejuízos, devido às paragens na laboração. Autoria: S&P Portugal, Unipessoal, Lda
Determinação das necessidades
Segundo os dados de fabricantes de transformadores, os modelos de 1000 KVA têm um rendimento de 99%. Ainda que não seja um cálculo “cientificamente exacto”, determinaremos que o calor dissipado corresponde a 1% de perda da potência nominal. Assim, para efeitos da determinação das perdas, estabeleceremos um paralelismo entre KVA e kW.
Caso se pretenda um cálculo muito rigoroso das necessidades, nos manuais específicos sobre transformadores existem nomogramas para a determinação exacta das perdas de cada transformador. No entanto, a experiência demonstra que com a aplicação de algumas fórmulas simples, o desvio no resultado é mínimo. Assumindo uma perda de 1% e aceitando que a 1000 KVA correspondem 1000 kW teremos:
Por isso, faremos os nossos cálculos com base numa libertação de 10 kW por cada um dos transformadores instalados aplicando a fórmula:
em que:
• C é a quantidade de calor libertado pelos três transformadores para o ambiente, em W, sendo (ti – te) a diferença máxima admissível entre a temperatura do ar no interior e no exterior. Utiliza-se normalmente um valor de 5 para ambientes mais quentes e 10 para zonas mais frescas;
• Q é o caudal de ar necessário em m3/h para se manter a diferença máxima estabelecida entre o interior e o exterior.
Assim, tendo em conta que na sala estão instalados três transformadores e admitindo como máxima uma diferença de 10º entre as temperaturas no interior e no exterior, o caudal necessário será:
Dados a ter em consideração
Trata-se de um recinto independente, de planta praticamente rectangular, com as dimensões aproximadas de 12 x 5 m e com um volume total de 210 m3. Existem duas portas de acesso e no interior estão instalados três transformadores de 1000 KVA cada. Esta construção tem a particularidade de estar praticamente escavada na rocha pelo que apenas a fachada está disponível, não havendo por isso a possibilidade de instalação de extractores na cobertura.
Existe já um extractor helicoidal, com características desconhecidas, instalado na fachada, o qual não desempenha adequadamente a função para a qual foi instalado uma vez que o fluxo de ar que provoca não circula de forma correta para conseguir o arrefecimento do foco emissor de calor.
A solução
Para que qualquer sistema de ventilação funcione correctamente, para além da determinação do caudal, importa estabelecer uma corrente entre o ponto (ou pontos) de entrada de ar e os de extracção de modo a que se provoque uma deslocação entre a entrada de ar frio e o foco emissor de calor.
Neste caso, uma vez que não é possível colocar extractores de parede no fundo do recinto (uma vez que não há saída para o exterior), propõe-se a instalação de uma conduta com grelhas de aspiração atrás de cada um dos transformadores tal como se apresenta no desenho seguinte, podendo ser utilizadas condutas circulares ou rectangulares de secção equivalente.
Referências dos equipamentos escolhidos
• Conduta circular de 500 mm de diâmetro ou rectangular equivalente;
• Extractor tubular TCBT/4-500;
• BRIDA -500;
• PIE – 500.
Para o arranque automático do sistema de ventilação foi recomendada a instalação de um termóstato ligado a um contactor de comando do motor.
Com o objetivo de se assegurar um caudal de ar frio suficiente proveniente do exterior, recomendou-se a colocação de uma grelha de secção livre mínima de SE = 0,625 m2 na porta de acesso ao recinto mais oposta aos transformadores, preferencialmente na parte inferior.
Autoria: S&P Portugal, Unipessoal, Lda
Fonte: Revista "o electricista"