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Física das Construções IST - Termica
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TTRMICA DE EDIFRMICA DE EDIFCIOSCIOSTransmisso do calor e necessidades Transmisso do calor e necessidades
energenergticasticas
Antnio Moret Rodrigues
IST
Termodinmica: calor e temperatura (2 slides)
Transmisso do Calor: Conduo (10 slides) Conveco (5 slides) Radiao (5 slides)
Coeficiente de transmisso Trmica (1 slide)
Perdas trmicas globais Coef. G (3 slides)
Potncia duma instalao (1 slide)
Necessidades energticas de edifcios: Mtodo regulamentar: aquecimento (14 slides) Mtodo regulamentar: arrefecimento (4 slides)
NDICE
TERMODINMICA: Calor e Temperatura (I)
Lei zero: ocorre transferncia de calor entre 2 sistemas em contacto trmico se as suas temperaturas () tiverem valores diferentes.
De contrrio, diz-se que os sistemas esto em equilbrio trmico.
1 2
1= 2Equilbrio Trmico
1 2
1 2Fluxo de calor
TERMODINMICA: Calor e Temperatura (II)
2 Lei: O calor no passa espontaneamente de um corpo a menor temperatura (frio) para outro a maior temperatura (quente).
O calor fluir do sistema mais quente para o sistema mais frio, at ser restabelecido o equilbrio trmico.
1
1 > 2 > 3Fluxo de calor no sentido
2 3 1
1 = 2 = 3Equilbrio trmico
2 3, , ,
, , ,
TRANSMISSO DO CALOR: conduo (I)
A conduo trmica ocorre por via de vibraes ou colises entre partculas, que assim transferem energia das zonas mais quentes (maior energia) para as zonas mais frias (menor energia).
A conduo trmica entre duas regies exige contacto fsico entre elas.
Fluidos (lquidos e gases) Slidos (cermica) Slidos (metal)
e-
Colises Vibraes Colises
TRANSMISSO DO CALOR: conduo (II) A Lei de Fourier estabelece que o fluxo de calor entre 2
pontos directamente proporcional ao gradiente de temperatura entre eles.
No caso do elemento de parede x da figura:
Condutibilidade trmica do material (W/mC)O sinal (-) deve-se ao facto de o fluxo ser positivo (sentido do eixo x) quando o gradiente negativo.
No domnio infinitesimal (x0), a Lei de Fourier toma a forma de uma derivada. Tambm, no campo tridimensional, existem 3 componentes do fluxo. Assim, o fluxo de calor uma entidade vectorial e a Lei de Fourier toma a forma geral:
(W/m2)x
.q x
=
qx
x
+
xy
z
321 eze
ye
xgradq
rrrr
==
qx qy qzHiptese de isotropiapara
TRANSMISSO DO CALOR: conduo (III) Princpio da conservao da energia (2D)
m=.dx.dy - massa
dydxx
qq xx
+
cp- calor especfico
t - tempo
dxdyy
qq yy
+
dyq x
dxq y
t
em
dx
dy
e=cp. - energia especfica - massa especfica
- temperatura
Conservao da energia em cada volume:
Taxa de variao da energia interna dovolume de controlo
=Balano lquidodos fluxos de calor
Volume decontrolo
Equao geral da conduo (2D)
A aplicao do princpio da conservao da energia fornece:
Utilizando a lei de Fourier e expressando a energia interna em funo da temperatura:
Casos particulares
TRANSMISSO DO CALOR: conduo (IV)
dy.dxy
qdy.dx
x
q
t
edy.dx.
yx
=
Taxa de variao da energia
Balano lquido dos fluxos
+
=
2
2
2
2
yxtou, na forma compacta, =
2
tcom
pc.
= - difusibilidade trmica
0t
=
Regime estacionrio ou permanente
0y
=
Conduo trmica unidimensional (1D)
0yx 2
2
2
2=
+
2
2
xt
=
Distribuio da temperatura
A adopo das duas hipteses em simultneo, implica a considerao de condies de fronteira(temperaturas nas faces dos elementos, 0 e 1) tambm uniformes e constantes no tempo.
TRANSMISSO DO CALOR: conduo (V)
Problema 1D ( )dx
d
x
Integrando 2 vezes obtm-se:
( ) xe
x 0e0
+=
( ) Bx.Ax +=As constantes A e B tiram-se das condies (0)=0 e (e)=e, vindo:
A distribuio de temperaturas linear
Ax
y
z
e
e0
e
Fluxo de calor O fluxo de calor unitrio (unidade de rea) que
atravessa o elemento tira-se directamente da Lei de Fourier q=qx=-(/x), pois qy=qz=0.
Sendo /x=d/dx=(1-0)/e, vem:
O fluxo de calor que atravessa a totalidade do elemento :
Ignorando o sinal (o sentido do fluxo conhecido):
O inverso da condutncia (W/m2C) toma o nome de resistncia trmica: Rp=1/Kp (m2C/W).
TRANSMISSO DO CALOR: conduo (VI)
eq 0e
=
( )0eA A AedA.qdA.qQ
===
( )0ep .A.KQ = com eKp
= (condutncia trmica)
Q1
e
x
0
e
1
2
3
Elementos heterogneosTRANSMISSO DO CALOR: conduo (VII)
A123
01
2
e
321
e1 e2 e3x
Q Q
Q3
Q2
Camadas perpendiculares ao sentido do fluxo (srie)
Camadas paralelas ao sentido do fluxo (paralelo)
11p .A.KQ =
22p .A.KQ =
33p .A.KQ =
)AK/(Q 1p10 =
)AK/(Q 2p21 =
)AK/(Q 3pe2 =
= e0 =
3
1k pkK
1
A
Q
+
= .A.KQ 11p1= .A.KQ 22p2= .A.KQ 33p3
Kp=f (Kp1, Kp2, Kp3)
k
kpk e
K
=e
K kpk
=
Q = Kp.A.(0-e)
Problema: determinar a funo f
( )e011p1 .A.KQ =
( )e022p2 .A.KQ =
( )e033p3 .A.KQ =
==
3
1kkQ ( )
=
3
1ke0kpk .A.K
=k pkp K
1
K
1
=
kk
kkpk
p A
A.K
K
TRANSMISSO DO CALOR: conduo (VIII)
DISTRIBUIO NO ESPAO: Em trmica dos edifcios a hiptese de fluxo unidimensionalaplica-se em zonas correntes de construo.
Em zonas de mudanas de geometria ou propriedades dos materiais, o fluxo de calor multidimensional, originando pontes trmicas.
O fluxo de calor procura o trajecto mais curtoem termos de resistncia trmica. A resistnciaao longo de 4 menor que o trajecto normal parede devido maior condutncia do pilar.
1 2 3 4
Ponte trmica
Temperaturasmais baixas
Temperaturasmais altas
Paramento interior
TRANSMISSO DO CALOR: conduo (IX) As pontes trmicas podem constituir um factor
importante de reduo da qualidade trmica duma construo, no s pelo acrscimo de perdas(ganhos) de calor mas tambm porque cresce o risco de condensaes.
Nas pontes trmicas as temperaturas so mais baixas no paramento interior e mais altas noexterior relativamente zona corrente.
TRANSMISSO DO CALOR: conduo (X)
EVOLUO NO TEMPO
PT0 0
0
xP0 e
P
tempox 0
1
1
t1 t2 tn
t1
t2
Regime noestacionrio
Regime estacionrio
A evoluo no tempo do campo de temperaturas e do fluxo de calor depende da massa volmica e do calor especfico do material.
tn
recta
TRANSMISSO DO CALOR: conveco (I)
A conveco trmica no envolve transferncia microscpica de calor, por tomos ou molculas, como na conduo. O fluxo de calor devido a ummovimento macroscpico de matria de uma regio quente para outra fria. O movimento pode ser natural ou forado:
CONVECO FORADA
Movimento imposto por meiosou foras externas.
CONVECO NATURAL
Movimento resultantede diferenas dedensidade devidas adiferenciais trmicos.
TRANSMISSO DO CALOR: conveco (II)
Em trmica dos edifcios distinguem-se duas situaes tpicas de transferncia de calor por conveco: ar-slido e ar-ar.
Conveco ar-slido: trocas de calor entre o ambiente (interno ou externo) e as superfcies da envolvente (paredes, tectos, pavimentos).
Conveco ar-ar: trocas de calor entre massas de ar exterior e interior, atravs das aberturas da envolvente (ventilao atravs de janelas, condutas; infiltraes atravs de frinchas, juntas).
Forma de expresso da conveco
Atendendo expresso encontrada para transmisso do calor por conduo, de toda a convenincia a aplicao conveco duma expresso linear do mesmo tipo: q = c., variando c e com o tipo de conveco.
Conveco ar-slido As trocas de calor entre a superfcie (s)
e o ar (f) confinante so expressas pela lei de Newton do arrefecimento:
TRANSMISSO DO CALOR: conveco (III)
f
s
Q
AQ = hc.A.(s- f)
hc Condutncia trmica superficial por conveco (W/m2C).
(W)
Conveco ar-slidoUff
Uf
Uf
U(y) U(y)
y
y
s f
Regimeturbulento
(y)-f
Escoamento no perturbadona velocidade (U=Uf)
Escoamento no perturbadona temperatura (=f)
q
Camada limite dinmica (0U
Conveco ar-ar
Neste caso o ar entra no espao com a energia que transporta do exterior:
e, do contacto com o ar interior, temperatura i, sai com a energia:
A troca de calor resulta do balano lquido:
TRANSMISSO DO CALOR: conveco (V)
Qin Qout
e
Qin = m.cp.e
Qout = m.cp.i
Q =Qout Qin = m.cp.(i - e)
Conservao da massa:min=mout= m=.V
- caudal (m3/h)
- volume do espao (m3)Rph - n de renovaes/hora
)(.R.34,0Q eiph = 1,2 kg/m3 ;cp 1000 J/(kg.C)(W)
( )eip V.c.Q = &= .RV ph&
TRANSMISSO DO CALOR: radiao (I)
A radiao trmica a radiao electromagntica emitida por um corpo causada pela temperatura a que se encontra.
ESPECTRO ELECTROMAGNTICO
Violeta
Regio visvel
RaiosGama
RaiosX
(m)
UV
Ondas radio
1 metro
Vermelho
10-5 10-3 0.1 10 103 105 107
RadiaoTrmica
Infravermelho
0.70.60.50.4
Microondas
1 mm1 nm
1 m = 10-6 m1 nm = 10-9 m
A emissividade mede a eficincia comque uma superfcie emite radiao trmica.
A rea da superfcie do corpo (m2);T - Temperatura absoluta (K);
- Constante de Stefan-Boltzmann (W/m2.K4);
- Emissividade da superfcie (0 1).
4TAQ =
T
Q
TRANSMISSO DO CALOR: radiao (II)
Quando a radiao (Q) incide sobre uma superfcie em parte reflectida, transmitida e absorvida, em percentagens , e , respectivamente.
A parcela da radiao que altera a temperatura da superfcie a radiao absorvida (Qabs=Qinc).
A radiao incidente em 2 pode provir do sol ou de um objecto 1comum. Neste caso Qabs,2=2 Q12=2F12 1A1T4.
F12 (Factor de forma) fraco da energia emitida pela superfcie 1 que interceptada por 2.
Radiaotransmitida
1
RadiaoIncidente
Radiaoreflectida
Radiaoabsorvida
Q12
2
A troca de calor por radiao entre 2 superfcies ocorre mesmo que no exista um meio fsico a separ-las. um processo que ocorre no vcuo.
semelhana da conveco e radiao, procurada uma expresso para a troca de energia radiante entre duas superfcies que seja directamente proporcional a uma diferena de temperaturas, neste caso:
TRANSMISSO DO CALOR: radiao (III)
hr Condutncia trmica superficial por radiao (W/m2C)
(W)
1 2
( )121)1,2(r1,2 A.hQ =
Condutncia trmica superficial por radiao
A energia emitida pela superfcie Ique atinge a superfcie J :
, com
O clculo de FIJ um problema puramente geomtrico.
Os factores de forma tm uma lgebra prpria obtida de diversas leis que se deduzem. Uma delas a lei da reciprocidade:
Para as situaes correntes de trmica dos edifcios os FIJ esto tabelados:
TRANSMISSO DO CALOR: radiao (IV)
I
J
AI
AJ
TI
TJ
d
4IIJIIJI T.A.F..Q =
I
JIJI Q
QF =
IJJJII F.AF.A =
A energia absorvida por J vinda de I : Pela lei de Kirchoff da radiao, ,donde:
Igualmente se deduz:
As trocas de calor lquidas so ou seja,
Recorrendo lei da reciprocidade e
efectuando a transformao: vem
, ou seja, , com
TRANSMISSO DO CALOR: radiao (V) JIJJI Q.Q =
= 4IIJIIJJI T.A.F...Q =
4JJIJJIIJ T.A.F...Q =
JIIJI,J QQQ =
( )4IIJI4JJIJJII,J T.A.FT.A.F..Q =
( ) ( )( )( )IJIJ2I2J4I4J TTTTTTTT ++=IJJJII F.AF.A =
( )IJI)I,J(rI,J TTAhQ = ( )IJI)I,J(rI,J AhQ =
( )( )IJ2I2JJIJI)I,J(r TTTTF...h ++= A condutncia depende das temperaturas das superfcies, da sua emissividade e da forma como se inter-relacionam.
COEFICIENTE DE TRANSMISSO TRMICA Hipteses : - Regime permanente
- Fluxo unidireccional
Determinar o coeficiente U tal que Q possa ser escrito em funo de i e e:
Pela conservao da energia donde
isi
see
hsihse Kp
Int.
Ext.hsi - condutncia trmica superficial interior(inclui os efeitos da conveco e radiao interiores)hse - condutncia trmica superficial exterior(inclui os efeitos da conveco e radiao exteriores)
- condutncia trmica da parede
Q
Q= U A (i-e)Q= hsi A (i-si)Q= Kp A (si-se)Q= hse A (se-e)se
psi RK
1R
U
1++=
U - Coef. de transmisso trmica Rsi=1/hsi Rse=1/hse
=
k k
kp
e
1K
PERDAS TRMICAS GLOBAIS - COEF. G (I)
Hipteses:
Perdas atravs dos elementos:
Perdas atravs das ligaes:
Perdas por renovao de ar:
( )=
=NElem
1keikkEE AUQ
( )=
=NLig
1keikkLL LUQ
Regime permanente
i > e
A - rea (m2)L - Comprimento (m) - Volume (m3)
e
e
e
iQE
QEQL
QL
Perdasem W
( )eiphpar ..R.c.Q =
PERDAS TRMICAS GLOBAIS - COEF. G (II)
Coeficiente de Perdas Trmicas Globais (G1):
Coeficiente G (inclui as perdas por ren. ar):
Consumo global horrio duma instalao para manter a temperatura interior num valor constante (conforto):
+
=
= =
NElem
1k
NLig
1kkkLkkE
1
LUAUG
( )ei.GQ = (W)
(W/m3)
(W/m3)php1 R.c.GG +=
PERDAS TRMICAS GLOBAIS - COEF. G (III) Consumo dirio da instalao:
Consumo anual da instalao:
Graus-dias de aquecimento:
Expresso final do mtodo do coeficiente G:
( ) 24.GQ ei = e - Temperatura mdia diria
( )=
=N
1kei 24.GQ k N - Nmero de dias da estao de aquecimento
( )=
=N
1kebb k
GD b - Temperatura base para a qual feito o somatrio
bGD..G024,0Q =
(Wh)
(Wh)
(C)
(kWh) O mtodo no contempla osganhos solares
Uma forma de contornar este problema utilizar os GD calculadospara uma temperatura base inferior temperatura de conforto (~3C)
POTENCIA DUMA INSTALAO Temperatura de projecto
Potencia da instalao
O consumo horrio da instalao
A potncia da instalao
i
p
e(i -p)
Tempo (h)
(C)
(i -e)
(p)
uma temperaturacuja probabilidadede ser ultrapassadainferiormente pequena (ex: 5%)
( )ei.GQ =
( )pi.GP =
i (de conforto)
e (exterior do local)
nica altura em que ainstalao no satisfaz as necessidades de aquecimento
NECESSIDADES ENERGNECESSIDADES ENERGTICAS TICAS DE EDIFDE EDIFCIOSCIOS
METODOLGIA REGULAMENTAR
Antnio Moret Rodrigues
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento I
O balano energtico de um espao para o caso de temperatura controlada por termostato : Energia Auxiliar =Perdas atravs da Envolvente (conduo, conveco, radiao) (Ganhos Solares + Ganhos Internos)
Ar exterior
Ganhossolares
Perdas pelacobertura
Perdas pelasparedes
Perdas por ventilao(conveco ar-ar)
Ar exteriorAr
exterior Ar interior
Ganhosinternos
Perdas pelo solo
Perdas porpontes trmicas
Nic = Qt+Qv- QguQt Perdas por
conduo atravs da envolvente
Qv Perdas porrenovao do ar
Qgu Ganhos de calor teis
Nec. Brutas
Necess. teisAquecimento
Energia auxiliar Nic
PERDAS POR CONDUO PELA ENVOLVENTE
Qt=Qext+Qlna+Qpe+Qpt
Qext perdas de calor pelas zonas correntes das paredes, envidraados, coberturas e pavimentos em contacto com o exterior;
Qlna perdas de calor pelas zonas correntes das paredes, envidraados e pavimentos em contacto com locais-no aquecidos;
Qpe perdas de calor pelos pavimentos e paredes em contactocom o solo;
Qpt perdas de calor pelas pontes trmicas existentes no edifcio.
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento II
PERDAS POR CONDUO PELA ENVOLVENTE
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento III
atm
Q=U A (i - a) (W)
- Envolvente em contacto com o ar exterior
- Envolvente em contacto com o ar interior
iatm
a = atm
a = i
i
- Envolvente em contacto com local no aquecido
a
a = atm+ (1-)(i-atm)U Coeficiente de transmissotrmica do elemento (W/m2C)
A rea do elemento (m2) 0
PERDAS PELA ENVOLVENTE EM ZONA CORRENTEELEMENTOS EM CONTACTO COM O EXTERIOR
Em cada hora, as perdas so:
Qext = UA(i - atm) (W)
U coeficiente de transmisso trmica do elemento da envolvente (W/m2.C);
A rea do elemento da envolvente medida pelo interior (m2);
i temperatura do ar interior do edifcio (C);
atm temperatura do ar exterior (C)
No final da estao de aquecimento, as perdas so:
Qext = 0,024UAGD (kWh)
GD Graus-dia aquecimento.
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento IV
PERDAS POR PAREDES E PAVIMENTOS EM
CONTACTO COM O SOLO
Em cada hora e por grau centgrado, as perdas so:
Lpe = iBj (W/C)
i coeficiente de transmisso trmica linear (W/m.C);
B permetro do pavimento ou o desenvolvimento da parede (m).
No final da estao de aquecimento, as perdas so:
Qpe = 0,024LpeGD (kWh)
GD Graus-dia aquecimento.
B
pav par
Pavimento em contacto com o solo
Parede em contacto com o solo
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento V
PERDAS POR PONTES TRMICAS
Em cada hora, as perdas so:
Lpt = iBj (W/C)
i coeficiente de transmisso trmica
linear da ponte trmica i (W/m.C);
Bi desenvolvimento linear da
ponte trmica i (m).
Durante toda a estao de aquecimento a energia necessriapara compensar as perdas lineares, para cada tipo de ponte trmicas da envolvente,
GD Graus-dia aquecimento.Qpt = 0,024LptGD (kWh)
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento VI
PERDAS DE CALOR POR RENOVAO DO AR
Em cada hora, as perdas so:
Qra = 0,34RphApPd(i - atm) (W/C)
Ap rea til de pavimento (m2);Pd p-direito (m);i temperatura do ar interior do edifcio (C);atm temperatura do ar exterior (C).
No final da estao de aquecimento, as perdas so:
Qv = 0,024(0,34RphApPd)GD (kWh)
GD Graus-dia aquecimento; Rph Nmero de renovaes horrias.
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento VII
GANHOS INTERNOS (Qi)Os ganhos trmicos internos, incluem qualquer fonte de calorsituado no espao a aquecer, excluindo o sistema de aquecimento,nomeadamente:
- ganhos de calor associados ao metabolismo dos ocupantes;
- Calor dissipado nos equipamentos e nos dispositivos deiluminao.
Os ganhos de calor de fontes internas durante toda a estao de aquecimento so calculados por:
Qi = qi MAp0,720 (kWh)
qi ganhos trmicos internos mdios por unidade de rea til de pavimento (W/m2), numa base de 24h/dia, todos os dias do ano;
M durao mdia da estao de aquecimento em meses;
Ap rea til de pavimento (m2).
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento VIII
GANHOS SOLARES (Qs)MTODO REGULAMENTAR: aquecimento IX
Asomb
Autil=Fs.Fg.Aenv
G=Gsul.X
g.Fw.Autil.G
Gan
hos
Sola
res
MsO N D J F M
- Ganhos solares teis
- Ganhos solares brutos+
X factor de orientao;Fs factor de obstruo;Fg fraco envidraada;Fw factor de correco das propriedades do vidro;g - factor solar (incidncia normal da radiao).
Factor solarcorrigido
GANHOS SOLARES (Qs)Na estao de aquecimento, os ganhos solares so calculados por:
Gsul energia solar mdia incidente numa superfcie vertical orientada a sul de rea unitria durante a estao de aquecimento (kWh/m2.ms);
Xj factor de orientao, para as diferentes exposies;As rea efectiva colectora da radiao solar da superfcie n que tem a
orientao j (m2);j ndice que corresponde a cada uma das orientaes.
Por sua vez, tem-se que: As = A.Fs.Fg.Fw.g
A rea total do vo envidraado (janela, incluindo vidro e caixilho);Fs factor de obstruo; Fw factor de correco das propriedades do vidro comFg fraco envidraada; com o ngulo de incidncia da radiao solar;g factor solar do envidraado, que inclui eventuais proteces solares.
M.AXGQj n
snjjsuls
= (kWh)
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento X
GANHOS TRMICOS TEIS (Qgu)Na estao de aquecimento, os ganhos trmicos teis so:
Qg =Qi+Qs Ganhos brutos;Qi Ganhos internos; Qg Ganhos solares;
Factor de utilizao
(kWh)Qgu = Qg
1a
a
1
1+
=
1a
a
+=
se 1
se =1
1,8 edifcios com inrcia trmica fraca;2,6 edifcios com inrcia trmica mdia;4,2 edifcios com inrcia trmica forte. vt
g
Q
oaquecimentdebrutas.Nec
brutoscostrmiGanhos
+==a =
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento XI
Tempo
Superfcie interior
Superfcie exterior
Paredepesada
Amortecimentotrmico
Desfasamentotemporal
mdia
O termo Inrcia trmica refere-se capacidade de um elemento armazenar calor e s libert-lo ao fim certo tempo.
A Inrcia trmica pode ser usada para absorver os ganhos de calor durante o dia (reduzindo a carga de arrefecimento) e libert-los noite (reduzindo a carga de aquecimento).
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento XII
INRCIA TRMICA
Se as amplitudes trmicas dirias forem grandes, o dimensionamentocorrecto da inrcia trmica (amortecimento e desfasamento) permite um melhor desempenho trmico das construes.
A inrcia trmica depende da difusibilidade trmica = k/(.cp) , sendo k a condutibilidade trmica, a densidade e cp o calor especfico do material.
qt qt+= .qtk
cp
- tempo de atraso
- factor deamortecimento
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento XIII
INRCIA TRMICA
Umas horasdepois ....
O isolamento trmico pelo interior funciona como tampa do reservatrio de armazenamento de calor que constitui a massa da construo.
MTODO REGULAMENTAR: aquecimento XIVINRCIA TRMICA
Na estao quente, o balano energtico fornece:
As necessidades de arrefecimento so:Qg Ganhos brutos;
Factor de utilizao (representa a fraco dos ganhos utilizveis para o conforto).
MTODO REGULAMENTAR: arrefecimento I
Nvc= (1-)Qg (kWh)Ar-sol
Ganhossolares
Ganhos pelacobertura
Ganhos pelasparedes
Ganhos por ventilao(conveco ar-ar)
Ar -solAr interior
Ganhosinternos
Energia auxiliar Nvc
Qg= Q1+ Q2 + Q3 + Q4
Energia Auxiliar = Ganhos pela Envolvente (conduo, conveco, radiao) + Ganhos Solares + Ganhos Internos
Q1- ganhos por conduoatravs da envolvente. Q2 ganhos solares atravs dosenvidraados.Q3 ganhos por renovao do ar.
Q4 ganhos internos.
GANHOS POR CONDUO PELA ENVOLVENTERecorre-se ao conceito de temperatura ar-sol, que temperaturaequivalente que traduz o efeito combinado da temperatura exteriore da radiao solar:
coeficiente de absoro da superfcie;G radiao solar instantnea.
Ao fim de 4 meses (122 dias):
m temperatura mdia do ar;Ir Intensidade da radiao total.
MTODO REGULAMENTAR: arrefecimento II
G
ar
he
s
earsolar h
G.+=
( ) ( ) Ghh saressolare +=
(W)( ) ( )
+==
eiarisolarelemento h
GAUTAUTAUQ
Temperatura ar-sol:
( )
+=
e
rim1 h
IAUAU928,2Q (kWh)
GANHOS SOLARES PELOS ENVIDRAADOSO seu clculo semelhante metodologia utilizada no Inverno:
com As = A.Fs.Fg.Fw.g
Ir energia solar incidente nos vos
MTODO REGULAMENTAR: arrefecimento III
(kWh)
=
j nnjsj2
AIrQ
Q2=Qs1+Qs2=As1Ir+As2Ir
O factor solar do envidraado tomado com dispositivos de sombreamento mveis activados a 70% :
As1=(0,7A)Fs.Fg.Fw.g
As2=(0,3A)Fs.Fg.Fw.gv85,0
g.'gg v =
Vidro simples:
Vidro duplo: 75,0
g.'gg v =
Qs1
Qs2
Ir
Q2=AFs.Fg.Fw.(0,7g+0,3gv).Ir
GANHOS POR VENTILAONa realidade, dado que a temperatura mdia exterior durante toda a estao de arrefecimento sempre inferior temperatura interior de referncia (25C), aventilao , em mdia, uma perda, dada por:
GANHOS INTERNOSA metodologia de clculo semelhante da estao de aquecimento, vindo:
MTODO REGULAMENTAR: arrefecimento IV
(kWh)
pi4 A.q.928,2Q = (kWh)
( ) ( )imdpph3 .P.A.R.34,0.928,2Q =