Os climatizadores evaporativos são baseados na evaporação de água que é um processo que retira muito calor do ambiente. Um litro de água, para dar uma noção, consome cerca de 2.320 BTUS para evaporar à temperatura ambiente.
A evaporação da água é a forma como a temperatura do corpo humano é controlada: em dias de calor eliminamos milhares de gotículas de água pelos poros que, ao evaporarem, esfriam o corpo. Chafarizes em pátios fechados são um dos recursos utilizados há milhares de anos para criar um microclima agradável, usando o processo de resfriamento evaporativo. Outro exemplo de resfriamento evaporativo muito usado, nesse caso para esfriar água, é a moringa de barro para guardar água potável. A evaporação da água pela parede porosa mantém a água da moringa fresca o dia todo.
Princípio de funcionamento do climatizador
O climatizador possui um ventilador que aspira ar externo através de um painel evaporativo, sobre o qual água é circulada continuamente por uma pequena bomba. A água que evapora é reposta por uma boia que mantém nível constante no reservatório. O painel evaporativo do climatizador normalmente é composto por camadas de papel kraft de alta qualidade, ondulado, poroso, impregnado com uma resina que confere grande rigidez e durabilidade. Uma vez coladas, as camadas formam blocos ou colmeias de área superficial muito grande, que oferecem baixa resistência ao fluxo de ar.
A redução de temperatura obtida com o processo de climatização evaporativa, depende, fundamentalmente, da umidade relativa do ar. Quanto mais baixa a umidade relativa, maior a redução de temperatura obtida.
| Temperatura de entrada do ar | 25o.C | 32o.C | 37o.C |
| Umidade Relativa | Redução de temperatura | ||
| 30% | 8,5o.C | 9,5o.C | 11,0o.C |
| 40% | 7,0o.C | 8,0o.C> | 8,5o.C |
| 50% | 5,5o.C | 6,5o.C | 7,0o.C |
| 60% | 4,5o.C | 5,0o.C | 5,5o.C |
| 75% | 2,5o.C | 2,5o.C | 3,0o.C |
Por padrão a umidade relativa varia ao longo do dia de modo inverso à variação da temperatura, ou seja, quanto mais quente menor a umidade relativa. O climatizador evaporativo consegue obter a maior redução de temperatura justamente nas horas mais quentes do dia e principalmente nos dias mais quentes, quando há maior necessidade de resfriamento. O climatizador evaporativo atenua significativamente o pico de temperatura, que ocorre entre as 10 horas e 17 horas.
Requisitos para o funcionamento dos climatizadores evaporativos
- A não ser que se deseje apenas elevar a umidade do ambiente, o ar que sai do climatizador evaporativo não deve recircular pelo equipamento. Na configuração ideal, ele é embutido em uma parede. Assim, o equipamento aspira sempre ar externo e gera uma pressão positiva dentro do ambiente o que também facilita a renovação de todo o ar interno. Quando é necessário instalar o equipamento dentro do ambiente, ele deve ser posicionado em frente a uma janela, porta ou outra abertura para o exterior. O equipamento também pode ser utilizado para produzir uma região de conforto térmico pontual ao ar livre ou dentro de grandes ambientes.
- A troca contínua do ar ambiente por ar resfriado é fundamental para manter as condições de conforto térmico no ambiente. Assim, o ar produzido pelo climatizador evaporativo deve ter saída adequada do ambiente. O ar deve percorrer toda a região a ser climatizada e encontrar saídas naturais (portas, janelas ou outras aberturas com área compatível com a vazão de ar produzida), situadas em locais apropriado. Quando as saídas naturais forem insuficientes ou inexistentes, devem ser instalados exaustores. A localização correta das aberturas naturais ou dos exaustores é fundamental para se criar o padrão de circulação de ar desejado no ambiente.
Tipos de climatizadores evaporativos
Existem dois tipos de climatizadores evaporativos:
- climatizadores evaporativos: em alguns casos com formato muito parecido com o de ares-condicionados portáteis;
Tipos de climatizadores evaporativos
- climatizadores evaporativos por nebulização: usam potente bombas de água para aspergir gotas usando ou não ventiladores
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Comparativo entre os aparelhos para climatização de ambientes
| Climatizador evaporativo | ar-condicionado convencional e split | Climatizador evaporativo por nebulização | Ventilador/ exaustor | |
| Custo | baixo | alto | baixo | muito baixo |
| Consumo de energia | baixo | muito alto | baixo | baixo |
| Requisitos do ambiente | Ambiente aberto porque trabalha com grande renovação de ar (próxima a 100%) | Deve ser fechado o máximo possível porque trabalha com pouca renovação de ar | Deve ter pé direito (altura) alto ou ser ao ar livre | Sem requisitos específicos |
| Efeito na temperatura | Resfria o ar de acordo com a temperatura de bulbo úmido local | Esfria o ar de acordo com a temperatura selecionada no termostato | Resfria o ar de acordo com a umidade relativa do ambiente | Não altera temperatura do ar, apenas movimenta o ar quente |
| Efeito na umidade | Aumenta a umidade relativa do ar sem atingir a saturação | Seca o ar | Aumenta a umidade relativa. Muito difícil evitar a saturação. Em dias mais úmidos molha o ambiente. | Não altera a umidade |
| Efeito na saúde | Bom devido a grande renovação de ar. A umidificação do ar é um benefício adicional em climas muito secos. | Ar muito seco e a baixa taxa de renovação do ar são prejudiciais saúde. | A umidificação do ar é um benefício em climas muitos secos | São úteis para reduzir os efeitos prejudiciais do calor excessivo. A exaustão é fundamental em ambientes com geração de calor ou de poluentes. |
| Impactos no Meio Ambiente | Nenhum impacto negativo | O alto consumo de energia pode acarretar um pesado ônus para o meio ambiente. Quando usam gás CFC ou HCFC são prejudiciais à camada de ozônio | Nenhum impacto negativo. | Nenhum impacto negativo. |
| Manutenção | baixa e simples | alta e especializada | alta (bicos entopem com frequência e precisam ser limpos ou substituídos | muito baixa |