enviado por antónio jardim:
usei com sucesso o método anexo para determinar, apenas com um termómetro digital
(300 º c), uma balança de alguma precisão (1 gr) e um balde de 5 litros, o rendimento
das minhas salamandras com várias aberturas de registo e combustiveis.
acho que, dada a confusão introduzida por muitos, deve ser util para grande parte dos
nossos colegas. se achar que sim agradecia o publicasse junto com os diagramas explicativos.
determinação expedita aproximada do rendimento do conjunto fornalha de
aquecimento de ar ambiente ou salamandra e respectivas chaminés
1 – introdução
as salamandras são um equipamento bastante usado para aquecimento do ar ambiente
por convecção/radiação onde, para alem do corpo do equipamento, a transmissão de
calor pela chaminé (no seu troço util) é significativa. estão actualmente a adquirir uma
importância crescente visto usarem em geral combustiveis endógenos. ao determinar as
suas caracteristicas não se pode (deve) portanto apenas incidir no equipamento em si mas
sim tal como instalado, o que pressupõe uma parte importante da chaminé (até à placa).
o problema principal na determinação do rendimento de uma salamandra e da parte
radiante util (~ 2,5 m) da sua chaminé está na determinação de qual a energia que é
removida pelos fumos. isto porque, se é relativamente fácil determinar a energia
consumida, por exemplo por hora, já é quase impossivel não laboratorialmente ou sem
grande margem de erro, determinar quer a energia radiante e convectiva transmitida ao
ambiente (energia util de aquecimento), quer a que é perdida para a atmosfera pela
chaminé. esta ultima ainda seria minimamente possivel determinar medindo a
temperatura e caudal de saída dos fumos e conhecendo o seu calor especifico mas,
exceptuando a temperatura que é mais estável, qualquer das outras medições e valores
obtidos são bastante duvidosos e sujeitos a erros grosseiros.
este método pretende assim apenas determinar praticamente o rendimento de uma
fornalha ou samandra de forma razoavelmente aproximada. as unidades utilizadas
nos calculos têm de ser obviamente coerentes sendo as indicadas apenas uma sugestão.
2 – instalação simples
numa instalação simples como abaixo indicado as formulas base são :
h1 = h2 + h3 (kcal/hr)
h1 = q1(combustivel)*pci1(combustivel) – conhecido (kg/hr)(kcal/kg)
h2 = energia fornecida ao ambiente – desconhecido (kcal/hr)
h3 = q3(fumos)*ce3(calor especifico)*(t3-t1) – dificil de determinar (kg/hr)
(kcal/kg/ºc)(ºc)
o rendimento térmico será portanto = 100*h2/h1 (%)
3 – instalação com medição :
numa instalação com medição como abaixo indicado as formulas base são :
h1 = h2 + h3 + h4 (kcal/hr)
h1 = q1(combustivel)*pci1(combustivel) – conhecido (kg/hr)(kcal/kg)
h2 = energia fornecida ao ambiente – desconhecido (kcal/kg)
h3 = q3(fumos)*c3(calor especifico)*(t3r-t1r) – dificil de determinar (kg/hr)
(kcal/kg/ºc)(ºc)
h4 = q4(liquido)*c4(calor especifico liquido)*(t5r - t4r) – facil de determinar
(kg/hr)(kcal/kg/ºc)(ºc)
se considerarmos simplificadamente que o valor q3*c3 é constante dentro da gama
de temperaturas e caudais em causa, podemos usar a simplificação :
h4 + q3*c3* (t6-t3) = q3*c3*(t6r – t3r), que não ignora a energia emitida
pelo troço entre as tomadas de temperatura t6 e t 3, (embora simplificando e
sobrestimando), calculando portanto h4 e calculando q3*c3 = h4 / (t6r-t3r-t6+ t3)
obtem-se h3 e subsequentemente h2. de notar que t6r e t6 são em geral muito
semelhantes pelo que a fórmula acima pode tomar a forma q3*c3 = h4/(t3-t3r).
o rendimento térmico (só de aquecimento ambiente) será portanto = 100*h2/h1 (%)
o rendimento térmico global será portanto = 100*(h2 + h4)/h1 (%)
nota : a instalação de medição pode ser definitiva se, por exemplo, se decidir usar como
liquido água a aquecer para aqs ou fluido térmico para um termo-acumulador.
4 – extrapolação para o primeiro caso.
aqui e continuando com a simplificação, ou seja q3*ce3= constante, ignorando
alterações que se produzirão sempre no caudal ou no valor de c3 com a anulação
de h4 ( fechando por exemplo as valvulas do permutador ) podemos usar as formulas
do ponto 2 acima e completar os cálculos.
no nosso sistema com salamandras, (das quais já temos cerca de 250 instaladas), os
valores médios obtidos para rendimentos foram :
h2/h1 (só aquecimento ambiente) ~ 68 %
h2/h1 (aquecimento ambiente mas com recuperador) ~ 65 %
(h2+h4)/h1 (rendimento global com recuperador) ~ 79 %
nota : pode isolar-se a parte superior da chaminé e o recuperador, evitando assim a
dispersão inutil de energia e aumentando a tiragem e segurança, mas tendo sempre o
cuidado de não isolar nenhuma parte util da chaminé.
antónio jardim
detentor da patente “salamandra a casca de pinha”, de alimentação automatica
por gravidade com casca de frutos secos granulada (pinha, amendoa etc.) ou “pellets”.

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