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O Sistema:
O Sistema de resfriamento por aspersão baseia-se no fato de que a água em contato com o calor do telhado evapora, passando do estado líquido para o gasoso, absorvendo grandes quantidades de calor.
Um telhado, em dias de calor, atinge temperaturas da ordem de 75º C, conseqüentemente, as temperaturas dos interiores podem ser maiores que 40º C, com o telhado desprotegido.
Com o sistema RPA, há uma redução da temperatura da face externa do telhado, para aproximadamente 32º C, dependendo da umidade relativa do ar na região. Desta forma o telhado passa a ser um grande painel de resfriamento, permitindo que todo o calor acumulado passe a ser disperso para o meio exterior, através deste próprio telhado, sendo retirado por evaporação e mantendo a temperatura do interior inferior a temperatura externa.
Ocorre assim, a eliminação do calor radiante. Esta energia radiante é medida pelo termômetro de globo, uma vez que o ar não é suficientemente denso para absorvê-la. Por isso esta energia radiante acaba sendo absorvida por superfícies mais frias, tais como as paredes, pisos, máquinas, produtos estocados e pelo corpo humano.
A temperatura corporal normal de uma pessoa é de cerca de 36º C. Quando a temperatura da face interna do telhado excede a 36º C, o calor radiante busca uma superfície mais fria, e então o corpo humano absorve esta radiação, que pode significar uma "sensação" de até 8º C a mais do que a temperatura medida, pois o corpo absorve 97 % do calor irradiado pelo telhado. É o que se conhece como "abafamento".
Com o sistema evaporativo RPA, a temperatura interna do telhado fica bem abaixo da temperatura do corpo, o que proporciona a inversão do processo, ou seja, o corpo é quem passa a irradiar calor para a superfície mais fria, no caso o telhado.
A aspersão a que nos referimos é obtida através de pequenas quantidades de água em forma de névoa, acima e sobre o telhado. A aspersão é realizada em ciclos intermitentes automaticamente controlados. Essa reação impede que o calor penetre no ambiente, o que , na prática reduz enormemente a temperatura do telhado fazendo com que a temperatura ambiente abaixe consideravelmente. Esta variação é diretamente proporcional a temperatura medida antes da instalação do sistema de RPA, ou seja, quanto maior for a temperatura maior será o diferencial.
Funcionamento do RPA
O funcionamento dá-se através de uma rede de dutos acoplados a bicos aspersores, em espaçamentos determinados conforme a área e o tipo do telhado; condições climáticas regionais e carga térmica interna do ambiente.
O sistema opera automaticamente quando a temperatura do telhado alcança 31º C.
A água é então aspergida em forma de uma névoa de gotículas d'água acima e sobre o telhado. O sistema RPA não molha o telhado, apenas umedece-o, para que a evaporação se dê o mais rápido possível.
O sistema RPA pode ser programado para desligamento em fins de semana e/ou em horários pré-determinados.
O sistema funciona de modo intermitente.
A aspersão é acionada por um tempo previamente determinado, e desligada no tempo necessário para que se processe a evaporação completa da água aspergida, retirando o calor. A instalação do sistema RPA é toda externa, não interferindo nas atividades da empresa.
Perda de Calor por irradiação
Dá-se o nome de irradiação ou radiação, a transmissão de calor por um corpo, sob a forma de ondas eletromagnéticas da faixa do infravermelho. No homem, em condições ambientais normais a irradiação é responsável por 60 % da perda calórica do indivíduo.
A irradiação deve ser entendida como uma resultante. Assim, se existe no ambiente uma fonte de calor maior que a do corpo humano, o corpo humano irradia o calor para esta fonte, todavia o calor que esta fonte irradia para o corpo humano é muito maior, logo, ao invés de ser uma forma de perda de calor, a irradiação torna-se uma forma de ganho de calor. Neste caso vale a pena dizer, que o corpo humano absorve muito bem o calor irradiado por outras fontes (cerca de 97 %).
Perda de calor por condução-convexão
Condução é a propriedade de um corpo transmitir calor a outro corpo, o qual esteja em contato. No caso do corpo humano, se a temperatura da superfície do corpo for maior do que a temperatura do meio ambiente, o organismo humano cederá calor ao ar do ambiente pelo fenômeno da condução. A movimentação do ar, renovando mais rapidamente a camada de ar em contato com o corpo humano, também aumentará o gradiente de troca de calor por convecção. Porém, se a temperatura do ar for mais elevada do que a superfície do corpo, este ganhará calor, invertendo-se o mecanismo.
A evaporação
A umidade do ar indica, em percentagem, qual a porção de ar que está saturada com vapor d'água. Assim, em ambientes muito úmidos quase todo o ar está saturado com vapor e a evaporação do suor se torna muito difícil. O suor produzido adere-se à pele e escorre pelo corpo, com pequena perda de calor e com grande desconforto térmico.
Ao contrário, em ambientes secos todo o suor produzido é evaporado, não se prendendo ao corpo, com grande diminuição da temperatura corpórea e conseqüentemente bom conforto térmico.
O ambiente bem ventilado também favorece a evaporação levando o ar saturado para longe do organismo humano, possibilitando que mais suor se evapore. É importante dizer que a corrente de ar que favorece a evaporação do suor é aquela em que o ar está à temperatura mais baixa que o corpo humano.
A evaporação do suor é particularmente importante no trabalho em ambientes quentes porque ela é a única forma que o indivíduo tem de perder o calor corpóreo.
Mecanismos de perda de calor
Aplicações
Em prédios industriais e comerciais, até dois pavimentos, com qualquer tipo de telhado.
O sistema RPA pode ser utilizado em conjunto com o ar condicionado, proporcionado uma grande redução nos custos de instalação, manutenção e consumo de energia, uma vez que elimina grande parte da carga térmica do telhado, além da carga térmica interna, com custos de instalação e operação muito inferiores.
Nos Estados Unidos 99 % dos sistemas evaporativos são empregados para essa finalidade, uma vez que lá é exigido que a temperatura ambiente seja rigidamente controlada.
O sistema RPA é o único que pode ser comparado ao sistema de ar condicionado, pois são os únicos que conseguem retirar o calor do ambiente, deixando a temperatura interna inferior à externa.
O sistema RPA é saudável por ser natural. Funciona a exemplo do corpo humano, ou seja, provoca a transpiração e a usa num processo evaporativo controlando e diminuindo a própria temperatura. Outros tipos conseguem, no máximo, manter a temperatura interna igual à temperatura externa.