Ar condicionado de aeronaves: todos os detalhes que você precisa saber

Falar sobre os sistemas de ar condicionado em aeronaves pode ser o suficiente para deixar um germofóbico apreensivo. Com todas as lendas urbanas de ficar doente depois de voar e a ideia de respirar ar viciado a bordo de jatos comerciais de passageiros, os sistemas de ar condicionado dos aviões ganharam uma má reputação em alguns círculos.

Pode ser difícil distinguir o fato da ficção, então hoje vamos esclarecer e compartilhar todos os detalhes que você precisa saber sobre os sistemas de ar condicionado de aeronaves, incluindo como funciona e o quão limpo ele realmente é.

Compreendendo os sistemas modernos de ar condicionado de aeronaves

O tipo de sistema de ar condicionado mais utilizado em jatos de passageiros com turbina é chamado de ar condicionado de ciclo de ar. O ar condicionado de ciclo de vapor é outro tipo de sistema de ar condicionado que é mais comum em aeronaves a pistão.

O sistema ambiental de uma aeronave é frequentemente chamado de "PACK".

O ar para um sistema de ciclo de ar é fornecido pelos motores. O excesso de ar, ou ar de sangria, é retirado dos motores e esse ar quente é roteado através de um trocador de calor primário para resfriar ligeiramente e, em seguida, para a máquina de ciclo de ar (ACM). Na máquina de ciclo de ar, o ar é comprimido, o que aumenta sua temperatura novamente.

O ar aquecido e comprimido é enviado através de um trocador de calor secundário, onde o ar externo frio em movimento o faz voltar à temperatura normal. O ar então viaja através da turbina de expansão e para uma câmara de expansão, onde resfria a uma temperatura próxima do congelamento. O ar frio é enviado para um separador de água para que a umidade possa ser removida.

Uma vez que o ar frio e seco flui para a caixa de mistura, uma válvula de mistura de temperatura permite que uma pequena quantidade de ar quente do motor seja adicionada conforme necessário para atingir a temperatura do ar desejada para a cabine. O ar perfeitamente resfriado flui para a cabine, proporcionando pressurização e controle climático.

(Fonte da imagem: B737 NG Avsoft International )

O Boeing 787 Dreamliner adota uma abordagem ligeiramente diferente, aspirando o ar diretamente do exterior em vez de sangrá-lo dos motores, melhorando assim a eficiência do motor.

O ar é direcionado para compressores de ar da cabine (CACs). Os CACs pressurizam o ar antes de enviá-lo para resfriamento. Em vez de remover toda a umidade, o sistema de ar condicionado do Dreamliner otimiza inteligentemente os níveis de umidade com base no número de passageiros que a tripulação indica estarem a bordo.

A qualquer momento, cerca de 50% do ar da cabine é bombeado fresco e 50% é recirculado. O ar recirculado é retirado da cabine por ventiladores e roteado através de uma série de filtros de ar particulado de alta eficiência (HEPA).

Os filtros HEPA removem 99,999% dos micróbios, incluindo vírus e bactérias. Outro fato tranquilizador sobre a recirculação é que o ar dos lavatórios e da cozinha não é recirculado. Os ventiladores o retiram e simplesmente o substituem por ar fresco, em vez de passá-lo pelo sistema de recirculação.

A temperatura da aeronave é controlada e monitorada por sensores de temperatura na cabine que enviam dados para o painel de controle de temperatura da cabine. O controlador então compara os dados dos sensores com a temperatura desejada da cabine e direciona as válvulas de mistura de temperatura para permitir que mais ou menos ar quente do motor se misture com o ar frio na caixa de mistura.

(Esta imagem aponta as entradas de ar RAM)

Componentes do Ar Condicionado

Os componentes do ar condicionado de uma aeronave Boeing podem variar dependendo do modelo e da configuração. Geralmente, esses componentes podem incluir:

• Unidades de Ar Condicionado (Packs): para resfriar e condicionar o ar.
• Dutos de Distribuição de Ar: para enviar o ar condicionado para diferentes partes da aeronave.
• Filtros de Ar: para remover contaminantes e melhorar a qualidade do ar.
• Ventiladores de Recirculação: para manter o fluxo de ar.
• Painéis de Controle: geralmente controlados por painéis na cabine de comando e, às vezes, na cabine de passageiros.
• Sensores de Temperatura e Pressão: para monitorar as condições internas.
• Sistemas de Sangria de Ar: frequentemente usados para sangrar ar dos motores e fornecer ar comprimido para diferentes funções dentro da aeronave.
• Válvulas de Pack: para regular a taxa de fluxo de ar e ajudar a manter a pressão desejada na cabine.

As cabines das aeronaves também têm aquecedores ou apenas ar condicionado?

Enquanto casas e automóveis usam funções separadas de aquecimento e resfriamento, o controle climático nas aeronaves é diferente. O mesmo sistema que resfria os aviões durante o calor sufocante do verão também pode afastar o frio do inverno ou de grandes altitudes.

Para aquecer o avião, o sistema de controle de temperatura da aeronave simplesmente direciona a válvula de mistura de temperatura para adicionar mais ar quente dos motores ao ar frio na caixa de mistura, para que o sistema possa fornecer ar quente, mas não muito quente, para a cabine.

Por que os motores são desligados enquanto se espera para decolar e desligá-los realmente economiza combustível?

Quando os pilotos dizem a uma cabine cheia de passageiros que vão manter os motores desligados para economizar combustível durante um atraso prolongado no portão, naturalmente há quem se pergunte se isso é realmente necessário e eficaz.

A resposta para isso é "sim".

Com motores do tamanho daqueles em jatos grandes, há um benefício notável e mensurável de conservação de combustível obtido ao desligar os motores no portão. Como os pilotos planejam suas necessidades de combustível, incluindo reservas, com antecedência, se eles mantivessem os motores funcionando e queimando combustível durante uma longa espera no portão, eles poderiam ser atrasados ainda mais pela necessidade de reabastecer antes da decolagem.

Por que o ar condicionado é desligado ao embarcar em um avião?

Uma das perguntas que os comissários de bordo certamente recebem durante os meses quentes de verão é por que o ar condicionado não está funcionando enquanto o avião está no portão. Se os motores do avião estiverem desligados, o sistema principal de ar condicionado não está sendo alimentado da maneira normal.

Em vez disso, uma Unidade de Energia Auxiliar ou APU fornece a energia elétrica e pneumática que o sistema de refrigeração precisa para funcionar, economizando combustível e dinheiro, além de reduzir as emissões. Se os motores foram desligados, mas a APU ainda não foi ligada, o sistema de ar condicionado não estará funcionando.

Em outros casos, os motores ainda podem estar ligados, no entanto, como o ar comprimido que resfria a aeronave depende de RPM mais altas do motor para ser mais eficaz, motores em marcha lenta podem fazer parecer que o AC está desligado. Ligar a APU pode ajudar a complementar o sistema principal de ar condicionado enquanto ocioso no portão.

Uma última forma de resfriar os aviões no portão é através do ar de solo. O resfriamento por ar de solo depende de uma unidade externa de ar condicionado para bombear ar frio para a cabine através de uma mangueira. O sistema de ar condicionado interno do avião será desligado enquanto o ar de solo estiver ligado.

Se o ar de solo for usado, o fornecimento será desconectado pouco antes do fechamento da porta de embarque. Isso significa que você pode ficar sem AC por um curto período até que a APU ou os motores do avião sejam ligados para operar o sistema de ar condicionado a bordo.

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Sistemas de Aeronaves ASA para Pilotos de Dale De Remer O autor Dale De Remer nos traz Aircraft Systems for Pilots, um manual único e preciso sobre o que os pilotos devem saber sobre os sistemas básicos de aeronaves.