29
Sumário 1. PAREDES EXTERNAS............................................2 1.1. Parâmetros disponibilizados no problema.................2 1.2. Equações necessárias para o cálculo da carga térmica nas paredes...................................................... 2 1.3. Escolhendo o tipo de parede de acordo com a classificação................................................ 3 1.4. Valores de carga térmica para as paredes................3 2. COBERTURA...................................................6 2.1. Parâmetros disponibilizados no problema.................6 2.2. Equações necessárias para o cálculo da carga térmica na cobertura.................................................... 6 2.3. Escolhendo o tipo de cobertura de acordo com a classificação................................................ 7 2.4. Valores de carga térmica para as coberturas.............7 3. SUPERFÍCIES TRANSPARENTES...................................9 3.1. Equações necessárias para o cálculo da carga térmica em superfícies transparentes....................................9 3.2. Escolhendo o tipo de superfície de acordo com a classificação................................................ 9 3.3. Valores de carga térmica para as superfícies transparentes............................................... 10 4. PAREDES DIVISÓRIAS:........................................14

Calculo da carga Térmica .doc

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Page 1: Calculo da carga Térmica .doc

Sumário1. PAREDES EXTERNAS....................................................................................................2

1.1. Parâmetros disponibilizados no problema.............................................................2

1.2. Equações necessárias para o cálculo da carga térmica nas paredes...............2

1.3. Escolhendo o tipo de parede de acordo com a classificação..............................3

1.4. Valores de carga térmica para as paredes............................................................3

2. COBERTURA........................................................................................................................6

2.1. Parâmetros disponibilizados no problema.............................................................6

2.2. Equações necessárias para o cálculo da carga térmica na cobertura...............6

2.3. Escolhendo o tipo de cobertura de acordo com a classificação.........................7

2.4. Valores de carga térmica para as coberturas........................................................7

3. SUPERFÍCIES TRANSPARENTES................................................................................9

3.1. Equações necessárias para o cálculo da carga térmica em superfícies transparentes.........................................................................................................................9

3.2. Escolhendo o tipo de superfície de acordo com a classificação.........................9

3.3. Valores de carga térmica para as superfícies transparentes............................10

4. PAREDES DIVISÓRIAS:................................................................................................14

Page 2: Calculo da carga Térmica .doc

Para a estimativa de carga térmica do ambiente em questão foi utilizado

o método CLTD-SCL-CLF com base no material “CLIMATIZAÇÃO DO

AMBIENTE CONSTRUÍDO” – Prof Dr. Jorge Emanuel Corrêa - além de

conhecimentos de transferência de calor.

A ordem dos itens segue a sequência da bibliografia citada e os cálculos

foram feitos para o dia 21 de Novembro às 15 h, Belém.

1. PAREDES EXTERNAS.

1.1.Parâmetros disponibilizados no problema.

Coeficiente global de transferência de calor (U) = 2,43 W/m².ºC

Capacidade Térmica (Ct) = 152 kJ/m².ºC

Espessura da parede (L) = 0,14 m ou 14 cm

1.2.Equações necessárias para o cálculo da carga térmica nas paredes.

Equação para cálculo de carga térmica em paredes:

Qparede = U.A.(CLTDparede)

Onde, U = Coeficiente global de transferência de calor (W/m².ºC).

A = área da superfície da parede (m²).

CLTDparede = diferença de temperatura para cálculo de carga térmica em

paredes, (ºC).

Como U nos foi fornecido e A pode ser calculado tendo as dimensões da

parede resta apenas determinar o valor de CLTDparede, o que pode ser feito

através da equação abaixo:

CLTDparede = CLTDTAB + (25,5 – ts)+( ae – 29,4)

Onde, CLTDtab = CLTD tabelado (ºC), obtida na tabela 6.10 de acordo com o

tipo de parede.

ts = temperatura de bulbo seco de projeto do ambiente condicionado (ºC),

neste caso foi escolhido 24 ºC a partir da tabela 6.4.

ae = temperatura externa média de bulbo seco (ºC), obtida através da

equação abaixo:

ae = tae – (∆tmed/2)

Page 3: Calculo da carga Térmica .doc

Onde, tae = temperatura externa de bulbo seco de projeto (ºC).

∆tmed = variação média diária de temperatura externa de bulbo seco (ºC)

no mês mais quente, obtida na tabela 6.5 , igual a 8,2 ºC.

Devemos então corrigir o valor de tae através da tabela 6.3 para as 17 h:

tae = 32,1ºC – (0,10x 8,2ºC) = 31,28 ºC

ae = 31,28ºC – (8,2ºC/2) = 27,18 ºC

1.3.Escolhendo o tipo de parede de acordo com a classificação.

Para selecionar o tipo de parede deve-se primeiro obter o valor de R,

então:

R = 1/U = 1/2,43(W/m².ºC) = 0,41 m².ºC/W

Com isso recorremos a tabela 6.8. O valor de R calculado fica no

intervalo entre 0,35 a 0,44 (m².ºC/W), nesse intervalo temos os seguintes tipos

de paredes disponíveis: A1, A2, B7, C1, C3, C4, C5, C8. Como A1 e B7 não se

enquadram nas características da parede que temos devemos calcular o valor

de Ct para os tipos restantes e compará-los com o que nos foi dado no

problema.

Ct = ρ.L.Cp (kJ/m².ºC):

Temos:

A2: Ct = 2002(kg/m³) x 0,1(m) x 0,92 (kJ/kg.ºC) = 184 (kJ/m².ºC)

C1: Ct = 1121 (kg/m³) x 0,1 (m) x 0,84 (kJ/kg.ºC) = 94 (kJ/m².ºC)

C3: Ct = 977 (kg/m³) x 0,1 (m) x 0,84 (kJ/kg.ºC) = 82 (kJ/m².ºC)

C4: Ct = 1922 (kg/m³) x 0,1 (m) x 0,84 (kJ/kg.ºC) = 162 (kJ/m².ºC)

C5: Ct = 2243 (kg/m³) x 0,1 (m) x 0,84 (kJ/kg.ºC) = 188 (kJ/m².ºC)

C8: Ct = 977 (kg/m³) x 0,2 (m) x 0,84 (kJ/kg.ºC) = 164 (kJ/m².ºC)

O que mais se aproxima do Ct dado no problema foi o Ct de C4, logo o

tipo da parede é 4.

1.4.Valores de carga térmica para as paredes.

Sala 01:

Parede com orientação norte:

CLTDtab = 12,8 ºC.

Page 4: Calculo da carga Térmica .doc

CLTDparede = 12,8 ºC + (25,5 – 24)ºC + (27,18 - 29,4)ºC = 12,08 ºC

Aparede = (6 x 2,5)m² – 2(1,2 x 1,2)m² = 12,12 m²; onde 2,5m é a altura escolhida

para as paredes.

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 12,12 m² x 12,08 ºC = 356 W

Parede com orientação oeste:

CLTDtab = 23,3 ºC

CLTDparede = 23,3ºC + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 22,58 ºC

Aparede = (4 x 2,5)m² – (2 x 1,2)m² = 7,6 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 7,6 m² x 22,58 ºC = 417 W

Sala 02:

Parede com orientação oeste:

CLTDtab = 23,3 ºC

CLTDparede = 23,3ºC + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 22,58 ºC

Aparede = (4 x 2,5)m² – (2 x 1,2)m² = 7,6 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 7,6 m² x 22,58 ºC = 417 W

Sala 03:

Parede com orientação oeste:

CLTDtab = 23,3 ºC

CLTDparede = 23,3ºC + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 22,58 ºC

Aparede = (4 x 2,5)m² – (2 x 1,2)m² = 7,6 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 7,6 m² x 22,58 ºC = 417 W

Parede com orientação sul:

CLTDtab = 29,4 ºC

CLTDparede = 29,4°C + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 28,68 ºC

Aparede = (4,8 x 2,5)m² – (1,2 x 1,2)m² = 10,56 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 10,56 m² x 28,68 ºC = 736 W

Sala de reunião:

Parede com orientação norte:

CLTDtab = 12,8ºC

Page 5: Calculo da carga Térmica .doc

CLTDparede = 12,8ºC + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 12,08 ºC

Aparede = (8 x 2,5)m² – 3(1,2 x 1,2)m² = 15,68 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 15,68 m² x 12,08 ºC = 460 W

Cozinha:

Parede com orientação norte:

CLTDtab = 12,8 ºC

CLTDparede = 12,8ºC + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 12,08 ºC

Aparede = 6m x 2,5m = 15 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 15 m² x 12,08 ºC = 440 W

Parede com orientação leste:

CLTDtab = 20,6 ºC

CLTDparede = 20,6ºC + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 19,88 ºC

Aparede = (4 x 2,5)m² – (2 x 1,2)m² = 7,6 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 7,6 m² x 19,88 ºC = 367 W

Sala 04:

Parede com orientação leste:

CLTDtab = 20,6 ºC

CLTDparede = 20,6ºC + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 19,88 ºC

Aparede = (4 x 2,5)m² – (2 x 1,2)m² = 7,6 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 7,6 m² x 19,88 ºC = 367 W

Sala 05:

Parede com orientação leste:

CLTDtab = 20,6 ºC

CLTDparede = 20,6ºC + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 19,88 ºC

Aparede = (4 x 2,5)m² – (2 x 1,2)m² = 7,6 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 7,6 m² x 19,88 ºC = 367 W

Parede com orientação sul:

CLTDtab = 29,4 ºC

Page 6: Calculo da carga Térmica .doc

CLTDparede = 29,4°C + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 28,68 ºC

Aparede = (4,8 x 2,5)m² – (1,2 x 1,2)m² = 10,56 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 10,56 m² x 28,68 ºC = 736 W

Recepção e banheiros:

Parede com orientação sul:

CLTDtab = 29,4 ºC

CLTDparede = 29,4°C + (25,5 – 24) ºC + (27,18 – 29,4) ºC = 28,68 ºC

Aparede = (10,4 x 2,5)m² – (1,2 x 1,2)m² = 24,56 m²

Qparede = 2,43 W/m².ºC x 24,56 m² x 28,68 ºC = 1712 W

2. COBERTURA.

2.1. Parâmetros disponibilizados no problema.

Coeficiente global de transferência de calor (U) = 1,95 W/m².ºC

Capacidade Térmica (Ct) = 32 kJ/m².ºC

Telhado sem forro suspenso.

2.2. Equações necessárias para o cálculo da carga térmica na cobertura.

Equação da carga térmica para o telhado:

Qtelhado = U.A.(CLTDcobertura)

Onde, A = área da superfície da cobertura ( m²).

U = Coeficiente global de transferência de calor (W/m².ºC).

CLTDcobertura = diferença de temperatura para cálculo de carga térmica em

coberturas (ºC).

Determinação da CLTDcobertura.

CLTDcobertura = CLTDtab +(25,5 – ts)+( ae – 29,4)

Onde, CLTDtab = obtida na tabela 6.9 (ºC) de acordo com o tipo de cobertura.

ts = temperatura de bulbo seco de projeto do ambiente condicionado, igual a

24 ºC (dado obtido da tabela 6.4).

ae = temperatura externa média de bulbo seco, ºC.

Page 7: Calculo da carga Térmica .doc

ae = tae – (∆tmed/2)

Onde, tae = temperatura externa de bulbo seco de projeto, ºC.

∆tmed = variação média diária de temperatura externa de bulbo seco no

mês mais quente, obtida na tabela 6.5 igual a 8,2 ºC.

Devemos então corrigir o valor de tae através da tabela 6.3 para as 17 h:

tae = 32,1ºC – (0,10x 8,2ºC) = 31,28 ºC

ae = 31,28ºC – (8,2ºC/2) = 27,18 ºC

2.3. Escolhendo o tipo de cobertura de acordo com a classificação.

Primeiro devemos obter o valor de R, então:

R = 1/U = 1/1,95(W/m².ºC) = 0,51 m².ºC/W

Verificamos que o valor calculado de R fica no intervalo entre 0 a 0,9

(m².ºC/W) na tabela 6.7. Para este intervalo temos as coberturas: A3, B7, C12.

Calculando Ct pela equação Ct = ρ.L.Cp (kJ/m².ºC), temos os seguintes

resultados:

A3: Ct = 7689(kg/m³) x 0,002(m) x 0,42 (kJ/kg.ºC) = 6,5 (kJ/m².ºC)

B7: Ct = 593 (kg/m³) x 0,025 (m) x 2,51 (kJ/kg.ºC) = 37,2 (kJ/m².ºC)

C12: Ct = 2243 (kg/m³) x 0,05 (m) x 0,84 (kJ/kg.ºC) = 94,2 (kJ/m².ºC)

Verifica-se então que por aproximação do valor de Ct dado no problema

o tipo da cobertura 1.

2.4. Valores de carga térmica para as coberturas.

Sala 01:

CLTDtab = 40 ºC.

CLTDtelhado = 40 ºC + (25,5 – 24)ºC + (27,18 - 29,4)ºC = 39,28 ºC

Atelhado = 6m x 4m = 24 m²

Qtelhado = 1,95 W/m².ºC x 24 m² x 38,28 ºC = 1791 W

Sala 02:

CLTDtab = 40 ºC.

CLTDtelhado = 40 ºC + (25,5 – 24)ºC + (27,18 - 29,4)ºC = 39,28 ºC

Atelhado = 4,8m x 4m = 19,2 m²

Page 8: Calculo da carga Térmica .doc

Qtelhado = 1,95 W/m².ºC x 19,2 m² x 39,28 ºC = 1470 W

Sala 03:

CLTDtab = 40 ºC.

CLTDtelhado = 40 ºC + (25,5 – 24)ºC + (27,18 - 29,4)ºC = 39,28 ºC

Atelhado = 4,8m x 4m = 19,2 m²

Qtelhado = 1,95 W/m².ºC x 19,2 m² x 39,28 ºC = 1470 W

Sala de reunião:

CLTDtab = 40 ºC.

CLTDtelhado = 40 ºC + (25,5 – 24)ºC + (27,18 - 29,4)ºC = 39,28 ºC

Atelhado = 8m x 8m = 64 m²

Qtelhado = 1,95 W/m².ºC x 64 m² x 39,28 ºC = 4902 W

Cozinha:

CLTDtab = 40 ºC.

CLTDtelhado = 40 ºC + (25,5 – 24)ºC + (27,18 - 29,4)ºC = 39,28 ºC

Atelhado = 6m x 4m = 24 m²

Qtelhado = 1,95 W/m².ºC x 24 m² x 53,7 ºC = 2513 W

Sala 04:

CLTDtab = 40 ºC.

CLTDtelhado = 40 ºC + (25,5 – 24)ºC + (27,18 - 29,4)ºC = 39,28 ºC

Atelhado = 4,8m x 4m = 19,2 m²

Qtelhado = 1,95 W/m².ºC x 19,2 m² x 39,28 ºC = 1470 W

Sala 05:

CLTDtab = 40 ºC.

CLTDtelhado = 40 ºC + (25,5 – 24)ºC + (27,18 - 29,4)ºC = 39,28 ºC

Atelhado = 4,8m x 4m = 19,2 m²

Qtelhado = 1,95 W/m².ºC x 19,2 m² x 39,28 ºC = 1470 W

Recepção, corredores e banheiros:

CLTDtab = 40 ºC.

Page 9: Calculo da carga Térmica .doc

CLTDtelhado = 40 ºC + (25,5 – 24)ºC + (27,18 - 29,4)ºC = 39,28 ºC

Atelhado = (10,4m x 4m) + 2(1,2m x 4m) = 51,2 m²

Qtelhado = 1,95 W/m².ºC x 51,2 m² x 39,28 ºC = 3922 W

3. SUPERFÍCIES TRANSPARENTES

3.1. Equações necessárias para o cálculo da carga térmica em superfícies transparentes.

Equação da carga térmica para as superfícies transparentes.

Qst = Qcond + Qrad

Qcond = U.A.(CLTD)

Onde, A = área da superfície transparente normal ao fluxo de calor (m²).

U = Coeficiente global de transferência de calor, (W/m².ºC).

CLTDvidro = diferença de temperatura para cálculo de carga térmica em vidros

(ºC).

3.2. Escolhendo o tipo de superfície de acordo com a classificação.

O vidro é simples e tem U = 5,9 W/mºC de acordo com a tabela 6.17.

Calculo da CLTD:

CLTDtab = 7 ºC para a hora solar igual a 17h de acordo com a tabela 6.16.

CLTDvidro = CLTDtab +(25,5 – ts)+( ae – 29,4)

CLTDvidro = 7ºC +(25,5 – 24)ºC+(27,18 – 29,4)ºC = 6,28 ºC

Carga térmica por radiação no vidro para a sala 01.

Qrad, vidro = SC (AsombraSCLnorte + Asol SCLreal, sol)

Onde:

SC = é o coeficiente de sombreamento obtido na tabela 6.20.

SCL é o fator de carga solar (W/m²); obtido na tabela 6.18.

Para calcular o SCL primeiro devemos encontrar o tipo de zona através

da tabela 6.19. Para 1 ou 2 paredes externas com acabamento do piso sendo

vinil, divisória de bloco de concreto e sombreamento interno até a metade,

temos somente a zona D.

Como no mês de novembro não há sol no norte, então podemos

considerar toda área sombreada como se fosse ao norte.

Page 10: Calculo da carga Térmica .doc

3.3. Valores de carga térmica para as superfícies transparentes.

Sala 01:

Carga térmica por condução no vidro:

Avidro = 2(1,2m x 1,2m) + (2m x 1,2m) = 5,28 m²

Qcond, vidro = 5,9 W/m².ºC x 5,28 m² x 6,28 ºC = 196 W

Carga térmica por radiação no vidro:

Parede com orientação oeste:

SCLnorte = 63 W/m²

SCLoeste = 413 W/m²

Área ensolarada:

A = 2m x 1,2m/2 = 1,2 m²

Área sombreada:

A = 2m x 1,2m/2 = 1,2 m²

Qrad, vidro = 1 (1,2 m² x 63 W/m² + 1,2 m² x 413 W/m²)

Qrad, vidro = 571 W

Parede com orientação norte:

SCLnorte = 63 W/m²

Asombra = 2(1,2m x 1,2m) = 2,88 m²

Qrad, vidro = 1 (2,88 m² x 63 W/m²)

Qrad, vidro = 181 W

Qtotal = 196 W + 571W + 181 W = 948 W

Sala 02:

Carga térmica por condução no vidro:

Avidro = 2m x 1,2m = 2,4 m²

Qcond, vidro = 5,9W/m².ºC x 2,4 m² x 6,28 ºC = 89 W

Carga térmica por radiação no vidro:

Parede com orientação oeste:

SCLnorte = 63 W/m²

SCLoeste = 413 W/m²

Área ensolarada:

Page 11: Calculo da carga Térmica .doc

A = 2m x 1,2m/2 = 1,2 m²

Área sombreada:

A = 2m x 1,2m/2 = 1,2 m²

Qrad, vidro = 1 (1,2 m² x 63 W/m² + 1,2 m² x 413 W/m²)

Qrad, vidro = 571 W

Qtotal = 89 W + 571 W = 660 W

Sala 03:

Carga térmica por condução no vidro:

Avidro = (2m x 1,2m) + (1,2m x 1,2m) = 3,84 m²

Qcond, vidro = 5,9W/m².ºC x 3,84 m² x 6,28 ºC = 142 W

Carga térmica por radiação no vidro:

Parede com orientação oeste:

SCLnorte = 63 W/m²

SCLoeste = 413 W/m²

Área ensolarada:

A = 2m x 1,2m/2 = 1,2 m²

Área sombreada:

A = 2m x 1,2m/2 = 1,2 m²

Qrad, vidro = 1 (1,2 m² x 63 W/m² + 1,2 m² x 413 W/m²)

Qrad, vidro = 571 W

Parede com orientação sul:

SCLnorte = 63 W/m²

SCLsul = 223,8 W/m²

Área ensolarada:

A = 1,2m x 1,2m/2 = 0,72 m²

Área sombreada:

A = 1,2m x 1,2m/2 = 0,72 m²

Qrad, vidro = 1 (0,72 m² x 63 W/m² + 0,72 m² x 223,8 W/m²)

Qrad, vidro = 206 W

Qtotal = 142 W + 571 W + 206 W = 919 W

Recepção:

Carga térmica por condução no vidro:

Page 12: Calculo da carga Térmica .doc

Avidro = 1,2m x 1,2m = 1,44 m²

Qcond, vidro = 5,9W/m².ºC x 1,44 m² x 6,28 ºC = 53 W

Carga térmica por radiação no vidro:

Parede com orientação sul:

SCLnorte = 63 W/m²

SCLsul = 223,8 W/m²

Área ensolarada:

A = 1,2m x 1,2m/2 = 0,72 m²

Área sombreada:

A = 1,2m x 1,2m/2 = 0,72 m²

Qrad, vidro = 1 (0,72 m² x 63 W/m² + 0,72 m² x 223,8 W/m²)

Qrad, vidro = 206 W

Qtotal = 53 W + 206 W = 259 W

Sala 05:

Carga térmica por condução no vidro:

Avidro = (2m x 1,2m) + (1,2m x 1,2m) = 3,84 m²

Qcond, vidro = 5,9W/m².ºC x 3,84 m² x 6,28 ºC = 142 W

Carga térmica por radiação no vidro:

Parede com orientação sul:

SCLnorte = 63 W/m²

SCLsul = 223,8 W/m²

Área ensolarada:

A = 1,2m x 1,2m/2 = 0,72 m²

Área sombreada:

A = 1,2m x 1,2m/2 = 0,72 m²

Qrad, vidro = 1 (0,72 m² x 63 W/m² + 0,72 m² x 223,8 W/m²)

Qrad, vidro = 206 W

Parede com orientação leste: (sombreada)

SCLnorte = 63 W/m²

Área:

A = 2m x 1,2m = 2,4 m²

Qrad, vidro = 1 (2,4 m² x 63 W/m²)

Qrad, vidro = 151 W

Page 13: Calculo da carga Térmica .doc

Qtotal = 142 W + 206 W + 151 W = 499 W

Sala 04:

Carga térmica por condução no vidro:

Avidro = 2m x 1,2m = 2,4 m²

Qcond, vidro = 5,9W/m².ºC x 2,4 m² x 6,28 ºC = 89 W

Carga térmica por radiação no vidro:

Parede com orientação leste: (sombreada).

SCLnorte = 63 W/m²

Área:

A = 2m x 1,2m = 2,4 m²

Qrad, vidro = 1 (2,4 m² x 63 W/m²)

Qrad, vidro = 151 W

Qtotal = 89 W + 151 W = 240 W

Cozinha:

Carga térmica por condução no vidro:

Avidro = 2m x 1,2m = 2,4 m²

Qcond, vidro = 5,9W/m².ºC x 2,4 m² x 6,28 ºC = 89 W

Carga térmica por radiação no vidro:

Parede com orientação leste: (sombreada).

SCLnorte = 63 W/m²

Área:

A = 2m x 1,2m = 2,4 m²

Qrad, vidro = 1 (2,4 m² x 63 W/m²)

Qrad, vidro = 151 W

Qtotal = 89 W + 151 W = 240 W

Recepção:

Carga térmica por condução no vidro:

Avidro =3( 1,2m x 1,2m) = 4,32 m²

Qcond, vidro = 5,9W/m².ºC x 4,32 m² x 6,28 ºC = 160 W

Carga térmica por radiação no vidro:

Parede com orientação norte:

SCLnorte = 63 W/m²

Área:

Page 14: Calculo da carga Térmica .doc

A = 3(1,2m x 1,2m) = 4,32 m²

Qrad, vidro = 1 (4,32 m² x 63 W/m²)

Qrad, vidro = 272 W

Qtotal = 240 W + 272 W = 512 W

4. PAREDES DIVISÓRIAS:

Temos todos os ambientes são climatizados com a mesma temperatura,

podemos considerar a transferência de calor nas paredes divisórias igual a

zero.

Ocupantes:

Calor latente:

Onde: é o calor latente liberado por pessoa no ambiente condicionado,

W/pessoa, calculado na tabela 6.23.

é o fator de diversidade. Ele só é utilizado para grandes taxas de ocupação

com grandes cargas térmicas. Como não é o caso do nosso problema ele pode

ser considerado igual a um.

é o número máximo de pessoas esperado para ocupar o ambiente

condicionado.

qL, ocup = 55 W (considerando atividade moderada em trabalhos de escritório)

Fd = 1

Nmax = 16 (Visitantes Ocasionais**)

QL, ocup = 55 W x 1 x 16 = 880 W

Calor sensível:

CLF = fator de carga térmica interna. Como o equipamento de ar condicionado

não vai ficar 24 h/dia ligado o CFL pode ser considerado igual a um.

qS, ocup = 75 W (considerando atividade moderada em trabalhos de escritório)

Page 15: Calculo da carga Térmica .doc

QS, ocup = 75 W x 1 x 16 x 1 = 1200 W

Iluminação artificial

Onde: é a potência nominal das lâmpadas instaladas, W, obtida através da

tabela 6.27;

é o fator de uso. Ele pode ser considerado igual a um.

é o fator de diversidade. Ele só é utilizado para grandes taxas de ocupação

com grandes cargas térmicas. Como não é o caso do nosso problema ele pode

ser considerado igual a um.

CFL fator de carga térmica interna. Como o equipamento de ar condicionado

não vai ficar 24 h/dia ligado o CFL pode ser considerado igual a um.

Sala 01:

Pd = (6m x 4m) x 16 W/m²= 384 W

QS, lamp = 384 W x 1 x 1 x 1 = 384W

Sala 02:

Pd = (4,8m x 4m) x 16 W/m²= 307 W

QS, lamp = 307 W x 1 x 1 x 1 = 307W

Sala 03:

Pd = (4,8m x 4m) x 16 W/m²= 307 W

QS, lamp = 307 W x 1 x 1 x 1 = 307W

Sala 04:

Pd = (4,8m x 4m) x 16 W/m²= 307 W

QS, lamp = 307 W x 1 x 1 x 1 = 307W

Sala 05:

Pd = (4,8m x 4m) x 16 W/m²= 307 W

QS, lamp = 307 W x 1 x 1 x 1 = 307W

Cozinha:

Pd = (6m x 4m) x 16 W/m²= 384 W

QS, lamp = 384 W x 1 x 1 x 1 = 384W

Sala de reunião:

Page 16: Calculo da carga Térmica .doc

Pd = (8m x 8m) x 16 W/m²= 1024 W

QS, lamp = 1024 W x 1 x 1 x 1 = 1024 W

Recepção, banheiros e corredores:

Pd = (2(1,2m x 4m) + (10,4m x 4m)) x 16 W/m²= 819 W

QS, lamp = 819 W x 1 x 1 x 1 = 819 W

Equipamentos e utensílios diversos:

QS, eq = qS, eq(CLF)

Onde, qS, eq = ganho de calor sensível por equipamento ou utensilio, W.

CFL fator de carga térmica interna. Como o equipamento de ar condicionado

não vai ficar 24 h/dia ligado o CFL pode ser considerado igual a um.

Sala 01:

1 computador de mesa, uso continuo (valor c/ fator de segurança alto).

qS, ep = 75W

1 impressora laser, ligada em espera ( de escritório, grande )

qs, ep = 125 W

QS, eq = 75 W x 1 + 125 W x 1 = 200 W

Sala 02:

2 computadores de mesa, uso continuo (valor c/ fator de segurança alto).

qS, ep = 75W

1 impressora laser, ligada em espera ( de escritório, grande )

qs, ep = 125 W

QS, eq = 125 W x 1 + 2(75 W x 1) = 275 W

Sala 03:

2 computadores de mesa, uso continuo (valor c/ fator de segurança alto).

qS, ep = 75W

1 impressora laser, ligada em espera ( de escritório, grande )

qs, ep = 125 W

QS, eq = 125 W x 1 + 2(75 W x 1) = 275 W

Sala 04:

Page 17: Calculo da carga Térmica .doc

2 computadores de mesa, uso continuo (valor c/ fator de segurança alto).

qS, ep = 75W

1 impressora laser, ligada em espera ( de escritório, grande )

qs, ep = 125 W

QS, eq = 125 W x 1 + 2(75 W x 1) = 275 W

Sala 05:

2 computadores de mesa, uso continuo (valor c/ fator de segurança alto).

qS, ep = 75W

1 impressora laser, ligada em espera ( de escritório, grande )

qs, ep = 125 W

QS, eq = 125 W x 1 + 2(75 W x 1) = 275 W

Recepção:

1 computador de mesa, uso continuo (valor c/ fator de segurança alto).

qS, ep = 75W

1 impressora laser multifuncional, ligada em espera ( de escritório, grande )

qs, ep = 125 W

QS, eq = 75 W x 1 + 125 W x 1 = 200 W

Sala de reunião:

1 datashow (por falta de dados para o ganho de calor sensível por

equipamento para um Datashow, foi determinado um valor a partir da soma do

computador com acréscimo de calor devido quantidade de calor ser maior)

qs, ep = 80 W

QS, eq = 80 W x 1 = 80 W

Cozinha/refeitório:

1 geladeira de 280 litros, refrigerador pequeno.

qS, eq = 690 W

1 Fogão de duas bocas.

Page 18: Calculo da carga Térmica .doc

qS, eq = 700 W (por falta de dados para o ganho de calor sensível por

equipamento para um fogão de duas bocas, foi determinado um valor a partir

da equiparação da função da chapa de waffle)

1 forno de micro-ondas pequeno.

qs, ep = 2630 W

Qs, eq = 2630 W x 1 = 2630 W

1 cafeteira elétrica pequena.

qs, ep = 1100 W

Qs, eq = 1100 W x 1 =1100 W

QL, ep = 560 W

QL, eq = 560 W x 1 = 560 W

1 bebedouro de agua potável com refrigeração.

qS, eq = 320 W (Considera o congelador pequeno por aproximação de função)

1 televisão HD de 32 polegadas. (considerando como sendo um monitor de 20

polegadas)

qs, ep = 80 W

Qs, eq = 80 W x 1 = 80 W

Ventilação:

QS, ae = cpa(tae – ts)

QL, ae = (Wae – Ws)(2,555x106)

é a vazão do ar exterior de infiltração ou renovação, m³/s; calculado na

tabela 6.33.

A vazão mínima de ar exterior de renovação para um escritório é de 10 L/s por

ocupante.

vae é o volume específico do ar externo, m³/kgas. Ele pode ser obtido através da

carta psicométrica através da TBS e umidade absoluta do ar externo. Assim o

dado obtido foi vae = 0,895 m³/kgas.

Page 19: Calculo da carga Térmica .doc

cpa é o calor específico do ar externo a pressão constante = 1000 J/kgas.°C;

tae é a temperatura do ar externo na hora considerada, °C. tae = 32,1 °C.

ts é a temperatura do ambiente condicionado, °C. ts = 24 °C.

Wae é a umidade absoluta do ar externo na hora considerada, kgv/kgas. Valor

obtido na tabela 6.5. Wae = 0,0222 kgv/kgas.

Ws é a umidade absoluta do ambiente condicionado, kgv/kgas. Ela também

pode ser encontrada através da carta psicométrica com os valores da TBS e

umidade relativa do ambiente condicionada. O valor obtido foi Ws = 0,0111

kgv/kgas ;

2,555x106 J/kgv é a entalpia do vapor d’água saturada a 30 °C.

Sala 01

0,01 m³/s x 1 = 0,01 m³/s

QS, ae = cpa(tae – ts) = [(0,01 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x 1000J/kgas.°C x (32,1 –

24)°C = 72 W

QL, ae = (Wae – Ws)(2,555x106)

QL, ae = [(0,01 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x (0,0222 – 0,0111) kgv/kgas x (2,555x106)

J/kgv

= 317 W

Sala 02

0,01 m³/s x 2 = 0,02 m³/s

QS, ae = cpa(tae – ts) = [(0,02 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x 1000J/kgas.°C x (32,1 –

24)°C = 181 W

QL, ae = (Wae – Ws)(2,555x106)

Page 20: Calculo da carga Térmica .doc

QL, ae = [(0,02 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x (0,0222 – 0,0111) kgv/kgas x (2,555x106)

J/kgv

= 634 W

Sala 03

0,01 m³/s x 2 = 0,02 m³/s

QS, ae = cpa(tae – ts) = [(0,02 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x 1000J/kgas.°C x (32,1 –

24)°C = 181 W

QL, ae = (Wae – Ws)(2,555x106)

QL, ae = [(0,02 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x (0,0222 – 0,0111) kgv/kgas x (2,555x106)

J/kgv

= 634 W

Sala 04

0,01 m³/s x 2 = 0,02 m³/s

QS, ae = cpa(tae – ts) = [(0,02 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x 1000J/kgas.°C x (32,1 –

24)°C = 181 W

QL, ae = (Wae – Ws)(2,555x106)

QL, ae = [(0,02 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x (0,0222 – 0,0111) kgv/kgas x (2,555x106)

J/kgv

= 634 W

Sala 05

0,01 m³/s x 2 = 0,02 m³/s

Page 21: Calculo da carga Térmica .doc

QS, ae = cpa(tae – ts) = [(0,02 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x 1000J/kgas.°C x (32,1 –

24)°C = 181 W

QL, ae = (Wae – Ws)(2,555x106)

QL, ae = [(0,02 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x (0,0222 – 0,0111) kgv/kgas x (2,555x106)

J/kgv

= 634 W

Recepção

0,01 m³/s x 1 = 0,01 m³/s

QS, ae = cpa(tae – ts) = [(0,01 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x 1000J/kgas.°C x (32,1 –

24)°C = 72 W

QL, ae = (Wae – Ws)(2,555x106)

QL, ae = [(0,01 m³/s)/(0,895 m³/kgas)] x (22,2 – 0,0111) kgv/kgas x (2,555x106) J/kgv

= 317 W

Sala de reunião

0,01 m³/s x 0 = 0 m³/s

QS, ae = cpa(tae – ts) = 0 W

QL, ae = (Wae – Ws)(2,555x106) = 0 W

Refeitório

0,01 m³/s x 0 = 0 m³/s

Page 22: Calculo da carga Térmica .doc

QS, ae = cpa(tae – ts) = 0 W

QL, ae = (Wae – Ws)(2,555x106) = W