PEDRO LIMA PIMENTA

ANÁLISE QUANTITATIVA DO APROVEITAMENTO DA

ÁGUA DOS APARELHOS DE AR CONDICIONADO DO

CENTRO DE TECNOLOGIA DA UFRN

NATAL-RN

2016

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Pedro Lima Pimenta

Análise quantitativa do aproveitamento da água dos aparelhos de ar condicionado do Centro

de Tecnologia da UFRN

Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade

Artigo Científico, submetido ao Departamento de

Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio

Grande do Norte como parte dos requisitos

necessários para obtenção do Título de Bacharel

em Engenharia Civil.

Orientador: Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes

de França

Coorientador: Profª. Msc. Isabelly Bezerra

Braga Gomes de Medeiros

Natal-RN

2016

Catalogação da Publicação na Fonte

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - Sistema de Bibliotecas

Biblioteca Central Zila Mamede / Setor de Informação e Referência

Pimenta, Pedro Lima.

Análise quantitativa do aproveitamento da água dos aparelhos de

ar condicionado do Centro de Tecnologia da UFRN / Pedro Lima

Pimenta. - 2016.

16 f. : il.

Artigo científico (Graduação) - Universidade Federal do Rio

Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia

Civil. Natal, RN, 2016.

Orientador: Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes de França.

Coorientadora: Profa. Msc. Isabelly Bezerra B. G. de Medeiros.

1. Engenharia civil - TCC. 2. Condicionadores de ar - TCC. 3.

Gestão de recursos hídricos - TCC. 4. Sustentabilidade - TCC. I.

França, Fagner Alexandre Nunes de. II. Medeiros, Isabelly Bezerra

Braga Gomes de. III. Título.

RN/UF/BCZM CDU 624

Pedro Lima Pimenta

Análise quantitativa do aproveitamento da água dos aparelhos de ar condicionado do Centro

de Tecnologia da UFRN

Trabalho de conclusão de curso na modalidade

Artigo Científico, submetido ao Departamento de

Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio

Grande do Norte como parte dos requisitos

necessários para obtenção do título de Bacharel em

Engenharia Civil.

Aprovado em 22 de novembro de 2016:

___________________________________________________

Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes de França – Orientador

___________________________________________________

Profª. Msc. Isabelly Bezerra Braga Gomes de Medeiros – Coorientador

___________________________________________________

Profª. Msc. Micheline Damião Dias Moreira – Examinador interno

___________________________________________________

Profª. Msc. Maria Cleide Ribeiro de Oliveira – Examinador externo

Natal-RN

2016

ANÁLISE QUANTITATIVA DO APROVEITAMENTO DA ÁGUA DOS

APARELHOS DE AR CONDICIONADO DO CENTRO DE TECNOLOGIA DA

UFRN.

Acadêmico: Pedro Lima Pimenta

Orientador: Prof. Dr. Fagner Alexandre Nunes de França

Co-Orientadora: Profª. Msc. Isabelly Bezerra Braga Gomes de Medeiros

RESUMO

Atualmente, a crise em vários setores que o cenário mundial está inserido é um dos motivos

para a necessidade do desenvolvimento sustentável. Uma dessas crises está relacionada com a

gestão dos recursos hídricos. Enfrentam-se problemas relacionados à escassez desse recurso e

situações de estresse hídrico, existindo uma maior preocupação em relação ao futuro. Assim,

há uma real necessidade de alternativas para racionalizar o uso da água. Surge como

alternativa o aproveitamento da água gerada pelo funcionamento dos aparelhos de ar

condicionado, que usualmente goteja na área externa das edificações ou é direcionada para a

rede de coleta de águas pluviais ou esgoto, não havendo um aproveitamento racional. Este

trabalho foi desenvolvido com o objetivo de quantificar o volume de água gerado pelos 88

condicionadores de ar presentes no Centro de Tecnologia do Campus central da UFRN,

localizado na cidade de Natal/RN, e verificar se é possível atender à demanda de limpeza e

rega de jardim desse prédio. O levantamento da demanda mensal da limpeza e irrigação

resultou em 4.260 e 26.143,2 litros respectivamente. Após 24 medições de vazões dos

aparelhos de ar condicionado, com potências de refrigeração variando de 7.000 a 48.000

BTU, e considerado o tempo de funcionamento de 6 horas diárias, foi encontrado um volume

mensal de 12.210 litros. Este valor corresponde a 286,62% da demanda da limpeza, 46,70%

da irrigação e 40,16% da irrigação somada à limpeza, representando uma economia

significativa de água, que não deve ser desprezada. Com isso, a água condensada do ar pelo

funcionamento dos aparelhos de ar condicionado apresenta-se como uma alternativa para

mitigar os danos provocados pelo uso descontrolado dos recursos hídricos.

Palavras-chave: Sustentabilidade. Crise hídrica. Coleta de água dos condicionadores de ar.

ABSTRACT

Currently, the crisis in several sectors that the global scenario is inserted is one of the reasons

for the need of sustainable development. One of these crises is related to the management of

water resources. Problems related to the scarcity of this resource and situations of water stress

are faced, and there is a greater concern about the future. Thus, there is a real need for

alternatives that rationalize water use. An alternative is the use of water generated by the

operation of air conditioning devices, which usually drips in the exterior area of the buildings

or is directed to network of rainwater or sewage, not having a rational use. This work was

developed with the aim of quantifying the volume of water generated by the 88 air-

conditioners at the Technology Center of the UFRN, central campus, located in the city of

Natal/RN, and to verify if it is possible to meet the demand for cleaning and irrigation for this

building. The survey of monthly demand for cleaning and irrigation resulted in 4,260 and

26,143.2 liters respectively. After 24 measurements of the flow of air-conditioners, with

cooling capacities ranging from 7,000 to 48,000 BTU, and considering the operating time of 6

hours daily, a monthly volume of 12,210 liters was found. This corresponds to 286.62% of

cleaning demand, 46.70% of irrigation and 40.16% of both irrigation and cleaning,

representing a significant saving of water, which should not be neglected. In sum, condensed

water from the air through the operation of air-conditioners is an alternative to mitigate the

damages caused by the uncontrolled use of water resources.

Keywords: Sustainability. Water crisis. Air-conditioners water harvesting.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 01

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................. 02

2.1 Tipos de aparelhos de ar condicionado ............................................................................. 02

2.2 Mecanismo de funcionamento .......................................................................................... 03

2.3 Qualidade da água condensada ......................................................................................... 04

2.4 Aplicações de sistemas de aproveitamento da água condensada ...................................... 05

3 MATERIAIS E MÉTODOS .......................................................................................... 06

3.1 Área de estudo .................................................................................................................. 06

3.2 Determinação da vazão dos aparelhos de ar condicionado .............................................. 07

3.3 Variação da vazão quanto à umidade relativa do ar ......................................................... 08

3.4 Cálculo da Demanda de água para limpeza e irrigação .................................................... 08

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................. 09

4.1 Demanda de água para limpeza e irrigação ...................................................................... 09

4.2 Vazões dos aparelhos ....................................................................................................... 10

4.3 Variação da vazão quanto à umidade relativa do ar ......................................................... 11

4.4 Volume total ..................................................................................................................... 12

5 CONCLUSÃO ................................................................................................................. 13

REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 13

APÊNDICE A ......................................................................................................................... 16

1

1 INTRODUÇÃO

O cenário mundial atual é de crise em vários setores. Uma delas é a crise dos recursos

hídricos. A situação de estresse hídrico atinge cerca de 40% da população global, onde a

oferta anual de água é inferior a 1700 m³/hab, limite mínimo considerado seguro pela

Organização das Nações Unidas (ONU). Para o futuro, a perspectiva é ainda pior, pois

segundo estimativas do Instituto Internacional de Pesquisa de Política Alimentar (IFPRI) até

2050 um total de 4,8 bilhões de pessoas estarão em situação de estresse hídrico. Com isso,

serão colocadas em risco safras agrícolas e a produção industrial, além de problemas para o

consumo humano. Um relatório, patrocinado pelo Departamento de Estado americano, atenta

para a potencial ampliação da instabilidade em diversos países do norte da África e do Oriente

Médio devido a problemas relacionados à falta de água (SEGALA, 2012).

No Brasil, a situação é crítica principalmente no Sudeste e Nordeste. Em 2014 a região

Sudeste passou pela pior seca desde que existem medições confiáveis (CARVALHO

JUNIOR, 2015). Em algumas áreas do sertão nordestino e na região metropolitana de São

Paulo se faz presente a situação de estresse hídrico. Nesta, as reservas de água diminuíram

com uma taxa de reposição inferior ao consumo, sendo necessária a utilização do volume

morto dos sistemas de abastecimento (PENA, 2016). Esse volume é o que fica abaixo dos

canos de captação por gravidade, sendo a reserva de água mais profunda da represa, existindo

a necessidade de bombeamento para sua retirada (SOUSA, 2015).

Mediante a situação crítica dos recursos hídricos, ações de sustentabilidade surgem

como uma opção necessária para as gerações atuais, uma vez que, a escassez desses recursos

exige ações e soluções inteligentes que visem à conservação e o gerenciamento adequado dos

mesmos. Diante disso, algumas alternativas de racionalização e aproveitamento da água vêm

surgindo e sendo aplicadas aos projetos das edificações, como o aproveitamento de água da

chuva, reuso do esgoto, utilização de água gerada pelo funcionamento dos condicionadores de

ar, dentre outros. Na utilização dos aparelhos de ar condicionado, a água gerada pelo

funcionamento do aparelho normalmente goteja na área externa das edificações ou é

direcionada para a rede de coleta de águas pluviais ou esgoto.

Com isso, este trabalho tem como objetivo quantificar o volume de água gerado pelo

funcionamento dos aparelhos de ar condicionado presentes no Centro de Tecnologia (CT) do

Campus central da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), localizado na

cidade de Natal/RN, de forma a verificar se atende à demanda de limpeza e rega do jardim

daquele prédio.

2

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O aparelho de ar condicionado é um dos eletrodomésticos mais usuais pela população

brasileira. Segundo levantamento realizado pelo Sindilojas (2016) de Porto Alegre/RS

esse aparelho liderou nos últimos cinco anos, durante o período de verão, o ranking dos

eletrodomésticos mais vendidos no varejo da capital, perdendo o posto para o ventilador

no verão de 2016 devido à diminuição do poder aquisitivo e aumento do custo da

energia elétrica. Aquele tem como principal função o condicionamento do ar, objetivando

o controle de sua temperatura, umidade, pureza e distribuição, proporcionando conforto a

quem ocupa recinto condicionado (STOECKER & JONES, 1985).

2.1 Tipos de aparelhos de ar condicionado

Conforme Antonovicz & Weber (2013), os condicionadores de ar são classificados de

diversas formas. Quanto à utilização, podem ser residencial, automotivo, comercial, hospitalar

ou industrial. Enquanto à capacidade, os aparelhos comercializados são de pequeno, médio ou

grande porte, apresentando variações quanto às potências de refrigeração dadas em BTU

(British Thermal Unit = Unidade Térmica Britânica). As tecnologias das máquinas podem ser

convencional ou inverter, esta última tendo sido desenvolvida com o intuito de se ter

economia quanto à energia.

Os tipos residenciais e comerciais mais usuais são: janela, split hi-wall, split cassete,

split piso-teto e o dutado. Eles variam principalmente quanto à forma de instalação, os

formatos dos aparelhos e as potências de refrigeração. Os tipos janela e o split hi-wall

costumam ser mais baratos por possuírem fácil instalação, sendo o custo do split hi-wall um

pouco mais elevado, porém é o mais encontrado em residências e estabelecimentos

comerciais. Ambos possuem potências de até 30.000 BTU. Para ambientes de médio e grande

porte são mais indicados o split cassete, piso-teso e dutado, apresentando capacidades de até

80.000 BTU (ANTONOVICZ & WEBER, 2013).

3

2.2 Mecanismo de funcionamento

Apesar da variedade de aparelhos, o princípio de funcionamento para refrigeração

(Figura 01) segue um mesmo padrão, em que a evaporação de um fluido refrigerante é

utilizada para fornecer refrigeração (ANTONOVICZ & WEBER, 2013).

De acordo com Antonovicz & Weber (2013), o compressor comprime o fréon, termo

que é genericamente usado para qualquer um dos vários fluorcarbonos não inflamáveis

utilizados como refrigerantes, que está no estado de gás frio, fazendo com que ele se torne gás

quente de alta pressão. Esse gás quente corre através de uma serpentina na condensadora

(ambiente externo), onde dissipa o calor devido à troca térmica que ocorre com o ar do

ambiente externo que está a uma menor temperatura, e se condensa para o estado líquido

ainda sob alta pressão. O líquido escoa através de um tubo capilar, perde pressão rapidamente

e se resfria. Em seguida, o fréon corre através de uma serpentina na evaporadora (ambiente

interno), absorvendo calor do ar de dentro do ambiente promovendo seu resfriamento. Após

isso, o fréon vira gás e é encaminhado para o compressor, recomeçando o ciclo.

Figura 01 - Esquema de funcionamento do ar-condicionado.

Fonte: Antonovicz & Weber, 2013.

O fréon mais utilizado era o R-22 (monoclorodifluormetano), mas atualmente vem

sendo substituído pelo R-410A (hidrofluorcarboreto). Este último causa menos agressão à

natureza, uma vez que não afeta a camada de ozônio por não possuir CFCs

(clorofluorcarbonos) e também não é tóxico e nem inflamável (KOMECO, 2016).

Com o funcionamento do aparelho, a umidade do ambiente presente no ar que circula

é diminuída devido à condensação que ocorre quando este entra em contato com a serpentina

da evaporadora, mantida a uma temperatura inferior à do ponto de orvalho (ANTONOVICZ

4

& WEBER, 2013). Com isso, geram-se gotas de água que são expelidas por drenos presentes

nas evaporadoras, diminuindo a umidade relativa do ar. Entende-se por umidade relativa do ar

como sendo o percentual do somatório de vapor de água presente em certo momento e local,

em relação à soma máxima de vapor de água que pode conter nesse ar, a uma determinada

temperatura (MOTTA, 2004).

2.3 Qualidade da água condensada

Alguns estudos apontam para a qualidade dessa água gerada pelo funcionamento dos

aparelhos de ar condicionado, e o seu potencial para ser uma alternativa viável de

aproveitamento. Segundo Hespanhol (1999 apud CARVALHO, 2012), água de reuso pode ser

utilizada para diversos fins não potáveis, entre eles a irrigação.

No campus de Cuiabá-Bela Vista/MT do Instituto Federal de Mato Grosso (IFMT) um

estudo foi realizado tendo como um dos objetivos qualificar a água condensada dos aparelhos

de refrigeração. Para isso, coletaram quatro amostras nas quais foram realizadas análises

físico-químicas e microbiológicas, e comparadas com os valores máximos estabelecidos pela

Portaria nº 2914 de 12/12/2011 do Ministério da Saúde, que dispõe sobre os procedimentos de

controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de

potabilidade. Essas amostras foram obtidas de dois aparelhos de ar condicionado de 24.000

BTU do tipo split, localizados em duas salas diferentes do campus (LIMA et al., 2015).

Como resultado, de todos os parâmetros analisados, apenas três deles ultrapassaram os

limites da portaria em algumas das amostras. Na primeira análise, nitrogênio amoniacal e os

coliformes totais, na segunda o ferro total e os coliformes totais e na terceira apenas

coliformes totais. Na quarta análise todos os parâmetros respeitaram aos limites estabelecidos

pela Portaria. O estudo sugere fazer novas análises, mas aponta a possibilidade dessa água

condensada ser uma fonte de água potável, existindo a necessidade de cloração da mesma

(LIMA et al., 2015).

Outro estudo feito por Costa et al. (2015) na Universidade Federal do Ceará (UFC),

coletou amostras da água condensada de quatro equipamentos de ar-condicionado na

Universidade e analisou os seguintes parâmetros físico-químicos: pH, condutividade, turbidez

e teor de cloreto. Os resultados obtidos nesse trabalho possibilitam afirmar que, após filtração,

a água condensada possui parâmetros físico-químicos similares à água destilada por

equipamentos comerciais. Desta forma, a água gerada pelos aparelhos de ar condicionado

apresenta potencial para ser uma alternativa viável de aproveitamento.

5

2.4 Aplicações de sistemas de aproveitamento da água condensada

No Sapiens Colégio, localizado em Umuarama-PR, foi feito um sistema para coleta de

água de oito aparelhos de ar condicionado, com capacidade de 30.000 BTU cada. O

armazenamento médio diário dos aparelhos ligados no período de aula somente no período da

manhã das 7h às 12h corresponde a aproximadamente um recipiente plástico de 50 litros.

Como não foram feitas medições efetivas de produção, essa quantidade de água muitas vezes

é excedida e armazenada em uma segunda unidade coletora com tampa (MOTA, OLIVEIRA

& INADA, 2012).

Mota, Oliveira & Inada (2012) informaram que o uso desta água foi direcionado tanto

para limpeza da escola como para regar o jardim existente na entrada do colégio. O sistema

teve um custo baixo, em torno de R$ 200,00 somando-se materiais e mão de obra de um

encanador. Além da economia diária de água para esses fins, soma-se ainda o benefício da

economia de água para uso diverso na manutenção da escola.

Leite (2015) relata que na cidade de São Paulo/SP, em uma unidade da rede de

restaurantes mexicano Si Señor, foi implantado um sistema que coleta a água gerada por cinco

condicionadores de ar, sendo captada por tubos e bombeada para um reservatório

independente. Esses equipamentos são capazes de produzir 400 litros de água por dia,

permitindo uma economia de 12.000 litros de água potável. Ela é utilizada para lavar pisos,

calçadas e regar as plantas do jardim. Os custos não foram informados, mas foram

considerados baixos, principalmente pelo fato de ter sido implantado enquanto a obra estava

começando, e os encanamentos já foram feitos com esse objetivo. A intenção da rede é

expandir essa ideia a todas as lojas da rede.

Freire (2015) apresentou que em Alagoas o setor de transportes da Universidade

Federal de Alagoas (UFAL) implementou um sistema de aproveitamento da água do aparelho

de ar condicionado nos dois ônibus rodoviários. O sistema desvia a água, que antes era

desperdiçada, para o bojo do esguicho do para-brisa, e para o banheiro, onde é utilizada na

descarga e na pia para lavagem das mãos. O custo de instalação do sistema foi de R$ 130,00

para cada ônibus. A quantidade gerada por esses aparelhos não foi especificada, mas foi

constatado que numa viagem de ida e volta de Maceió para o Rio de Janeiro, onde se era

preciso reabastecer o reservatório de água cerca de seis vezes, após a implantação desse

sistema, não era preciso reabastecer em nenhum momento da viagem, e ainda sobrou água no

reservatório no fim da mesma.

6

A partir de um estágio realizado no Tribunal Regional Eleitoral do Rio Grande do

Norte (TRE/RN), pelo autor deste trabalho, no período de 19/07/2015 à 30/04/2016, obteve-se

acesso a outro exemplo que é o sistema que foi implantado na Sede deste Órgão. A Sede é

dividida em dois prédios interligados, e seu funcionamento se dá em apenas um turno, 08 h às

14 h, com alguns poucos setores funcionando os dois expedientes.

O sistema foi feito de forma a coletar a água apenas dos aparelhos de um desses

prédios (o mais antigo), com cerca de 80 condicionadores de ar. O volume médio diário de

água coletado é cerca de 1200 litros, sendo armazenado em dois recipientes plásticos e

destinados à irrigação e limpeza do TRE/RN. O volume captado da água está sendo mais do

que o suficiente para atender as necessidades, gerando excedente que tem sido distribuído

para vizinhança. Não foi informado o custo do sistema, mas como o mesmo é simples, não

houve muitos gastos.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

Esse tópico apresenta a área de estudo, bem como explica todos os procedimentos

realizados para atender o objetivo deste trabalho e conseguir obter os resultados para

conclusão do estudo.

3.1 Área de estudo

Este trabalho foi desenvolvido no Centro de Tecnologia (CT) do Campus central da

Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), localizado na cidade de Natal/RN.

Essa capital apresenta uma temperatura média de 26ºC, umidade relativa do ar média acima

de 80% e possui um clima quente e árido, tornando-se quente e úmido na estação chuvosa

(MOTTA, 2004).

No CT, localizado próximo ao Setor de Aulas IV e do prédio dos laboratórios do

Departamento de Arquitetura (Figura 02), funcionam coordenações, secretarias e chefias de

cursos da área tecnológica, salas de professores, auditório, depósitos, almoxarifado e

laboratórios. Quanto aos condicionadores de ar, o prédio possui 88 aparelhos nas mais

variadas potências de refrigeração (Tabela 01).

7

Figura 02 – Mapa da UFRN com localização do Centro de Tecnologia indicada.

Fonte: Adaptado de Google Earth, 2016.

Tabela 01 – Quantidade de aparelhos agrupados pelas respectivas potências de refrigeração (BTU).

BTU 7000 7500 9000 12000 18000 22000 24000 36000 48000

Quantidade 10 2 46 14 7 2 4 1 2

Fonte: Autor, 2016.

3.2 Determinação da vazão dos aparelhos de ar condicionado

Para quantificar a vazão dos condicionadores de ar, foram medidos os volumes em um

intervalo de tempo, utilizando béqueres e provetas para auxiliar na medição, e relógio para

verificar o tempo, em diferentes dias. Depois de feitas as 24 medições nos aparelhos (Tabela

02), foram analisados os dados e aplicado a média aritmética entre as amostras de aparelhos

de mesma capacidade de refrigeração.

Tabela 02 – Quantidade de medições de vazão feitas para cada tipo de potência de refrigeração (BTU).

BTU 7000 7500 9000 12000 18000 22000 24000 36000 48000

Medições 3 2 4 2 2 2 2 5 2

Fonte: Autor, 2016.

Decidiu-se fazer quatro medições nos aparelhos de 9.000 BTU devido estarem em

maior número (46), com o intuito de assegurar melhor o resultado. A necessidade de cinco

medições para os de 36.000 BTU se deu devido ao fato do resultado da vazão do único

aparelho no CT com essa potência, localizado na Copa, ter se mostrado destoante do

8

comportamento dos demais aparelhos medidos das outras potências de refrigeração. Tendo

sido feitas três medições nesse mesmo aparelho, e mais duas medições em outros dois

aparelhos de mesma potência, localizados no Setor de Aulas IV da UFRN, com um intuito

comparativo.

As medições referentes aos condicionadores de ar de 24.000 BTU não foram feitas nos

aparelhos presentes no CT devido à disposição dos drenos terem inviabilizado as medições

por estarem localizados no primeiro pavimento, próximos a cobertura da edificação. Para isso,

foi escolhido um aparelho no prédio dos laboratórios do Departamento de Arquitetura da

UFRN. A escolha de realizar medições em aparelhos tanto do Setor de Aulas IV, quanto do

prédio dos laboratórios do Departamento de Arquitetura foi por ambos estarem localizados na

vizinhança do Centro de Tecnologia e possuírem usos comuns. Todas as outras vinte

medições foram feitas nos equipamentos do CT.

De posse das vazões dos condicionadores de ar quanto aos seus respectivos BTU’s,

para se obter o volume total de água foi considerado um tempo de funcionamento de cada

máquina como sendo de 6 horas diárias, tendo em vista que esta é a carga horária média de

trabalho dos funcionários do setor.

3.3 Variação da vazão quanto à umidade relativa do ar

Para verificar se a variação da umidade relativa do ar interfere na vazão de água

produzida pelos condicionadores, foi escolhido um aparelho de 9.000 BTU tipo split hi-wall

localizado na sala da secretaria do almoxarifado, funcionado a uma temperatura de 20°C, para

medição da vazão, em diferentes dias com diferentes umidades relativas. A técnica utilizada

para obtenção da vazão foi a mesma citada para os demais aparelhos de ar condicionado, e as

umidades relativas do ar foram obtidas através do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

(INPE).

3.4 Cálculo da Demanda de água para limpeza e irrigação

Para quantificar a demanda de água necessária para limpeza das salas, corredores e

banheiros do CT, foram realizadas entrevistas (APÊNDICE A) com funcionários responsáveis

por tal função (um pela limpeza do térreo e outro pelo primeiro piso).

Quanto à quantidade de água necessária para irrigação do jardim, foi feito em campo

um levantamento da área de grama (Figura 03) com auxilio de uma trena. Foi considerada a

9

destinação de 1,5 L/m² de água para rega do jardim, a fim de quantificar a demanda para este

fim (MACINTYRE, 2010).

Figura 03 – Delimitação da área de jardim irrigada pelo CT.

Fonte: Adaptado de Google Earth, 2016.

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Esse tópico apresenta todos os resultados obtidos a partir da aplicação da metodologia

exposta e a discussão a respeito dos mesmos.

4.1 Demanda de água para limpeza e irrigação

A partir da aplicação da entrevista referente à limpeza da edificação, obteve-se um

consumo médio diário de água de 213 litros e médio mensal de 4260 litros. Os valores

informados na entrevista seguem na tabela 03.

Tabela 03 – Consumo de água para limpeza durante os dias da semana.

LIMPEZA (litros)

Térreo 1° andar Total

Segunda-Feira Banheiro 120 120

290 Outros¹ 20 30

Terça-Feira Banheiro 80 80

230 Outros¹ 20 50

Quarta-Feira Banheiro 60 60

170 Outros¹ 20 30

Quinta-Feira Banheiro 65 80

215 Outros¹ 20 50

Sexta-Feira Banheiro 60 60

160 Outros¹ 20 20

¹Refere-se aos corredores e salas.

Fonte: Autor, 2016.

10

O levantamento da área do jardim resultou em 1.089,30 m². Levando em conta o fator

1,5 L/m², a demanda para irrigação do CT é de 1.633,95 litros diários, e considerado a

irrigação ocorrendo quatro dias por semana, o consumo semanal é de 6.535,8 litros e o mensal

26.143,2 litros. Chegando a uma demanda total mensal, considerando a limpeza e irrigação,

de 30.403,2 litros de água.

4.2 Vazões dos aparelhos

Após as 24 medições nos aparelhos de ar condicionado, as vazões encontradas para

cada potência de refrigeração (BTU) são expostas na tabela 04. O gráfico 01 representa como

se comporta a vazão com o aumento da potência do aparelho, mostrando que para os

aparelhos de menor potência a vazão permanece quase constante, mas que não existe uma

linearidade entre esses parâmetros.

Tabela 04 – Vazão do condicionador de ar referente ao respectivo BTU.

BTU Vazão (L/h)

7000 0,84

7500 0,95

9000 1,04

12000 1,06

18000 1,13

22000 1,44

24000 2,25

36000 0,92 / 4,18

48000 4,03

Fonte: Autor, 2016.

Gráfico 01 – Variação da vazão em função da potência de refrigeração.

Fonte: Autor, 2016.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

7000 7500 9000 12000 18000 22000 24000 36000 48000

Va

zão

(L

/h)

Potência de refrigeração (BTU)

11

As vazões encontradas para os aparelhos de 7.000 a 18.000 BTU foram relativamente

próximas, cerca de 1 L/h, valor próximo ao encontrado por Rigotti (2014), onde em seu

estudo na cidade de Panambi/RS, encontrou uma vazão de 1L/h para um aparelho de 12.000

BTU. A vazão de 2,25 L/h encontrada para a potência de 24.000 BTU também foi próxima a

encontrada por Lima et al (2015) em seu estudo na cidade de Cuiabá/MT, onde após medições

de volumes em dois aparelhos de 24.000 BTU, encontrou uma vazão entorno de 2L/h.

Os resultados divergiram do estudo de Fortes, Jardim & Fernandes (2015) feito na

cidade de Resende/RJ, em que após cinco medições em um condicionador de ar de 12.000

BTU obteve uma vazão média de 0,309 L/h.

Em relação ao de 36.000 BTU, dois resultados diferentes foram obtidos. A vazão de

0,92 L/h corresponde ao aparelho da Copa do CT, enquanto a vazão de 4,18 L/h aos aparelhos

medidos do Setor de Aulas IV. Um possível motivo para essa diferença, é que o

condicionador de ar da Copa fica ligado por mais de 10 horas seguidas durante o dia, e como

esses aparelhos diminuem a umidade relativa do ar, neste ambiente a mesma já deve estar

baixa, sendo condensado um volume de água menor no funcionamento desse aparelho.

4.3 Variação da vazão quanto à umidade relativa do ar

O gráfico 02 expõe como se deu a variação da vazão de geração de água do

funcionamento do condicionador de ar de 9000 BTU, após feitas medições com umidades

relativas do ar de 51%, 55%, 62% e 69%. A partir dele, pode-se comprovar que para

umidades relativas maiores, por possuir mais partículas de água em suspensão no ar, o

funcionamento dos aparelhos geram maiores vazões.

Gráfico 02 – Comportamento da vazão referente à variação da umidade relativa do ar.

Fonte: Autor, 2016.

0,88 0,95

1,01

1,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

51 55 62 69

Va

zão

(L

/hr)

Umidade relativa do ar (%)

12

4.4 Volume total

Considerando as vazões encontradas para cada tipo de potência de refrigeração, e

adotando o tempo de utilização de cada um igual a seis horas diárias, a oferta diária de todos é

de 610,5 litros e a mensal 12.210 litros. Para obtenção do volume total, foi considerada a

vazão de 0,92 L/h para o aparelho de 36.000 BTU, visto que é a vazão do condicionador de ar

que se encontra no CT.

No gráfico 03 é apresentado o quanto que esse valor representa em relação à limpeza,

à irrigação e à limpeza somada a irrigação. Sendo um indicativo do quanto de água potável,

que é destinada para estes fins, pode ser economizada.

Gráfico 03 – Porcentagem do volume de água gerado pelo funcionamento dos aparelhos em relação à

respectiva utilização.

Fonte: Autor, 2016.

A partir do gráfico pode-se observar que a oferta de água desses aparelhos atende à

quase o triplo da demanda de água para limpeza, e quase a metade da água necessária à rega

de jardim dessa edificação.

A título de analogia, a NBR 5626 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS

TÉCNICAS, 1998) recomenda para uma residência de pequeno porte uma reserva mínima de

500 litros de água. Sendo assim, o volume diário de água gerado pelo condicionamento do ar

por esses aparelhos supre a necessidade de 1,22 residência de pequeno porte, e o seu valor

mensal corresponde ao necessário para suprir 24,42 residências desse mesmo tipo.

286,62%

46,70% 40,16%

0%

50%

100%

150%

200%

250%

300%

350%

Limpeza Irrigação Limpeza + irrigação

Ofe

rta/D

eman

da (

%)

13

5 CONCLUSÃO

A quantidade de água gerada pelo funcionamento dos aparelhos de ar condicionado é

um número significativo, atendendo a demanda de limpeza da edificação, e pode reduzir boa

parte da água potável destinada a irrigação do jardim. Mediante a crise hídrica juntamente

com a necessidade de novas alternativas para o aproveitamento do uso da água, o mesmo não

deve ser desprezado.

A UFRN, que é um pólo formador de ideias que influenciam diretamente na

sociedade, deve começar a mudar esse quadro, implantando um sistema que viabilize essa

utilização, e que assim, incentive as demais universidades e a própria população a fazer o

mesmo.

A UFRN no todo soma um número muito mais representativo do que os 88

condicionadores de ar presentes no CT, consequentemente, o volume de água gerado pelos

aparelhos de toda Universidade é ainda muito maior do que o que foi apresentado neste

trabalho. Fica a sugestão da expansão desse estudo para toda a UFRN, a análise qualitativa

dessa água para verificar se pode ser utilizada para os fins desejados, bem como projetos que

de fato viabilizem a sua utilização.

REFERÊNCIAS

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operação e controle – nos condicionadores de ar do Campos Medianeira da

Universidade Tecnológica Federal do Paraná. 2013. 59 f. Monografia (Grau de Tecnólogo

em Manutenção Industrial) - Diretoria de Graduação e Educação Profissional, Universidade

Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2013.

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STOECKER, W. F.; JONES, J. W. Refrigeração e ar condicionado. São Paulo: McGraw-

Hill do Brasil, 1985.

16

APÊNDICE A – Entrevista aplicada aos funcionários responsáveis pela limpeza do CT.

Nome: ________________________________________________________________

Local: _______________________ Horário/ Escala:________________________

N° de baldes Volume (L)

Segunda-Feira Banheiro

Outros

Terça-Feira Banheiro

Outros

Quarta-Feira Banheiro

Outros

Quinta-Feira Banheiro

Outros

Sexta-Feira Banheiro

Outros