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Engenharia Mecânica ·
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1 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Ar Condicionado BIBLIOGRAFIA McQuiston F C Parker J D and Spitler J D Heating Ventilating and Air Conditioning Analysis and Design 6 th Wiley Sons Inc 2005 Stoecker W F Saiz Jabardo J M Refrigeração Industrial 2ªed Edgard Blücher 2002 Stoecker W F Jones J W Refrigeração e Ar CondicionadoMcGrawHill 1985 Çengel Y A Boles M A Thermodynamics An Engineering Approach 5ª Ed McgrawHill 2006 Moran M J Shapiro H N Fundamentals of Engineering Thermodynamics 5ª Ed John Wiley Sons 2006 ASHRAE American Society of Heat Refrigeration and Air Conditioning Engineers HandBook of Fundamentals 2005 ASHRAE American Society of Heat Refrigeration and Air Conditioning Engineers HandBook of Refrigeration 2006 ASHRAE American Society of Heat Refrigeration and Air Conditioning Engineers HandBook of Applications 2007 ASHRAE American Society of Heat Refrigeration and Air Conditioning Engineers HandBook of Systems and Equipments 2008 Kuehn T H Ramsey J W Threlkeld J L Thermal Environmental Engineering 3ª ed Prentice Hall 1998 ABNT NBR 16401 2008 Instalações de ar condicionado Sistemas centrais e unitários Parte 1 Projeto Instalações de ar condicionado Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 1 ABNT NBR 16401 2008 Instalações de ar condicionado Sistemas centrais e unitários Parte 2 Parâmetros de conforto térmico ABNT NBR 16401 2008 Instalações de ar condicionado Sistemas centrais e unitários Parte 3 Qualidade do Ar Interior Silva J G Introdução à Tecnologia da Refrigeração e da Climatização Artliber 2004 Kreider J F Rabl A Cooling and Heating of Buildings Design for efficiency McGraw Hill New York 1994 890 p SMACMA HVAC Systems Duct Design Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National Association Atlanta 1989 Macintyre A J Ventilação Industrial e Controle da Poluição Guanabara 2ed 1991 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CONTEÚDO TERMODINÂMICA REVISÃO MISTRUA DE GASES E PSICROMETRIA SISTEMAS DE AR CONDICIONADO CONFORTO TÉRMICO CARGA TÉRMICA NORMAS TÉCNICAS PARA PROJETO VENTILADORES E SISTEMAS DE DIFUSÃO DE AR Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 2 SISTEMAS HIDRÔNICOS SISTEMAS DE EXPANSÃO DIRETA 2 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 3 Engenharia Mecânica Ar Condicionado De acordo com ASHRAE Handbook Fundamentals as cargas térmicas de resfriamento e aquecimento resultam de diversos processos de transferência de calor por condução convecção e radiação através da envelope do edifício bem como geração interna de ganhos térmicos nas zonas a climatizar Alguns parâmetros que afetam a carga térmica CARGA TÉRMICA Externos paredes coberturas pavimentos área envidraçada e claraboias Internos iluminação ocupação e equipamentos Infiltrações fugas de ar e migração de umidade de uma zonas para outra Sistema de climatização ar exterior possíveis fugas de ar recuperação de energia ventilação e bombeamento A maioria dos métodos existentes calculam a carga térmica em duas etapas na primeira consideramse os ganhos de calor envelope janelas e infiltrações e a geração interna na zona Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 4 ocupação iluminação e equipamentos e na segunda considerase a extração desta carga térmica através do sistema de climatização O grande desafio dos métodos de cálculo de cargas térmicas é quantificar os efeitos transientes de inércia que afetam a diferença de tempo entre os ganhos de energia radiativa e a transformação dos mesmos em carga térmica a ser removida 3 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Um sistema de climatização que atende várias zonas independentes precisa suprir a carga térmica máxima verificada num dia de projeto dia do ano com as condições climáticas mais extremas o que resulta na solicitação máxima ao sistema de climatização calculada através da soma horária das cargas térmicas de todas as zonas O sistema tem ainda que assegurar CARGA TÉRMICA da soma horária das cargas térmicas de todas as zonas O sistema tem ainda que assegurar os picos de carga individuais de cada zona Métodos para determinação da carga térmica envolvem procedimentos passoapasso e se apresentam desde de regras práticas até métodos complexos Carga térmica de resfriamento características transientes as condições externas variam d t di ê difi lt ál l Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 5 durante o dia mês e ano dificultam o cálculo Carga térmica de aquecimento estimar as perdas térmicas para o exterior Engenharia Mecânica Ar Condicionado Métodos práticos são geralmente baseados na área de piso ou no número de ocupantes São uteis para uma estimativa da carga térmica e consequentemente do tipo de sistema e custos pois não consideram as características da edificação ocupação entre outros fatores Os cálculos de cargas térmicas iniciais CARGA TÉRMICA g baseavamse na equação elementar de transferência de calor em regime permanente QUAT Sendo que os resultados obtidos eram pouco realistas uma vez que os cálculos negligenciavam uma série de fatores Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 6 principalmente as componentes radiação térmica 4 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Métodos mais sofisticados necessitam do uso de computadores e são mais dedicados para grandes instalações Métodos simplificados combinam procedimentos analíticos e resultados empíricos Principais métodos de para o cálculo de carga térmica de resfriamento CARGA TÉRMICA Principais métodos de para o cálculo de carga térmica de resfriamento Heat Balance Method HBM Transfer Function Method TFM Radiant Time Series RTS Total Equivalent Temperature Differential with Time Averaging Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 7 TETDTA Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF Engenharia Mecânica Ar Condicionado O método do balanço energético HBM tem como base um balanço energético aplicado às superfícies interiores e exteriores do envelope da edificação na área envidraçada e no ar interior da zona ASHRAE 2005 HEAT BALANCE METHOD HBM CARGA TÉRMICA O HBM pressupõem a definição de pelo menos uma zona térmica isto é uma zona com uma determinada temperatura de conforto definida Esta zona térmica consiste em quatro paredes uma cobertura e um pavimento que podem ser interiores ou exteriores incluindo o efeito de inércia térmica dos componentes construtivos O processo de balanço energético para esta zona genérica envolve análises de 24 horas por dia das temperaturas interiores e exteriores das superfícies da zona bem como do sistema de HVAC Dentro das cargas internas da zona é necessário discriminar as parcelas sensíveis e latentes de acordo com o tipo de geração ocupação equipamentos etc Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 8 O Heat Balance Method HBM garante que toda a energia que flui em cada zona esta balanceada e envolve a solução de um conjunto de equações de balanço de energia no ar da zona nas superfícies interiores e exteriores combinados com às equações de condução de calor transiente assim como dados climáticos radiação solar temperaturas e umidades entre outros O HBM é considerado o método mais preciso para cálculo de carga térmica 5 Engenharia Mecânica Ar Condicionado O HBM pressupõe algumas aproximações Temperaturas interiores uniformes nas zonas Superfícies radiativas difusas HEAT BALANCE METHOD HBM CARGA TÉRMICA Superfícies radiativas difusas Condução unidimensional através das superfícies Este método pode ser decomposto em quatro processos distintos Balanço energético nas superfícies exteriores Condução de energia através das paredes Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 9 ç g p Balanço energético nas superfícies interiores Balanço energético no ar interno É necessário a utilização de computadores para aplicação da metodologia Engenharia Mecânica Ar Condicionado RADIANT TIME SERIES RTS O método RTS é uma simplificação que não envolve a resolução do balanço de calor mas que deriva do HBM O RTS substitui de modo eficaz tanto o TFM como o CLTDCLF e o TETDTA apresentando melhores resultados CARGA TÉRMICA O RTS converte a porção radiativa dos ganhos térmicos em carga térmica a ser tratada através de fatores ponderativos que funcionam como fatores de resposta que calculam a carga térmica a ser introduzida no espaço com base no ganho térmico do instante analisado e nos anteriores Oferece um procedimento de cálculo rigoroso entretanto não necessita de cálculos iterativos e quantifica a contribuição de cada componente na carga térmica de resfriamento Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 10 O RTS é mais adequado para o cálculo da carga térmica de resfriamento relativa à condição do dia típico de projeto e não recomendase seu uso para cálculos anuais Apesar de simplificado e não exigir um procedimento iterativo é necessário a utilização de computadores para aplicação da metodologia Para cálculos manuais recomendase o método CLTDCLF 6 Engenharia Mecânica Ar Condicionado RADIANT TIME SERIES RTS CARGA TÉRMICA Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 11 Engenharia Mecânica Ar Condicionado O método função de transferência TFM utiliza o conceito de funções de transferência de modo a relacionar as cargas térmicas dentro de um espaço com os ganhos térmicos TRANSFER FUNCTION METHOD TFM CARGA TÉRMICA Uma função de transferência é uma representação matemática da relação entre a entrada e a saída de um determinado sistema O método TFM aplica uma série de fatores de ponderação ou coeficientes de função de transferência de condução que dependem da capacidade de armazenamento do envelope opaco do edifício e do tipo de componente responsável pelo ganho térmico Estes coeficientes encontramse tabelados de acordo com vários tipos de contribuição para os ganhos internos e para os vários tipos de inércia térmica fraca média e forte Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 12 ganhos internos e para os vários tipos de inércia térmica fraca média e forte Este método necessita da utilização de computadores 7 Engenharia Mecânica Ar Condicionado TOTAL EQUIVALENT TEMPERATURE DIFFERENTIAL WITH TIME AVERAGING TETDTA O método da TETDTA pode ser considerado um dos antecessores do método TFM sendo no entanto e ao contrário do TFM destinado a cálculos manuais O TETD pretende ser um método relativamente simples de conversão de ganhos internos em cargas térmicas No entanto o processo de cálculo através da média CARGA TÉRMICA temporal pode tornarse pouco rigoroso e muito sujeito a erros A principal limitação deste método é o fato de que o parâmetro TA utilizado para avaliar a carga térmica radiante é uma aproximação grosseira dos princípios físico envolvidos No método TETDTA não dispensa o uso de computadores No método TETDTA a técnica do fator de resposta é aplicada para se obter um valor representativo do conjunto do envelope opaco da edificação os quais são utilizados para o cálculo do parâmetro TETD como função da temperatura solair e da temperatura do ambiente condicionado Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 13 Temperatura solair Este conceito de temperatura surge como meio de incluir na temperatura exterior o efeito da radiação solar incidente principalmente o processo de absorção de radiação pela superfície e as trocas de energia no domínio da radiação infravermelha devido às diferenças de temperatura entre o ar exterior e a temperatura aparente do céu Esta temperatura é geralmente tabelada Engenharia Mecânica Ar Condicionado Método simplificado no qual o método TFM é utilizado para obtenção dos coeficientes CLTD SCL CLF para diversas aplicações e condições sendo estes parâmetros tabelados COOLING LOAD TEMPERATURE DIFFERENTIAL METHOD WITH SOLAR COOLING LOAD FACTORS CLTDCLF CARGA TÉRMICA CLTD SCL CLF para diversas aplicações e condições sendo estes parâmetros tabelados CLTD Cooling Load Temperature Difference diferença de temperatura teórica que representa o efeito combinado da diferença de temperatura entre o ar interior e o ar exterior à zona variação de temperatura ao longo de um dia radiação solar e o fenômeno de inércia térmica Os fatores CLTD pretendem servir como ajuste aos ganhos internos por condução através do envelope opaco e da área envidraçada SCL Solar Cooling Load os fatores SCL pretendem representar os ganhos internos por Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 14 transmissão radiação através da área envidraçada CLF Cooling Load Factor representa o fato de que um ganho interno radiativo não se transforma automaticamente em carga térmica num espaço Os fatores CLF pretendem servir como ajuste aos ganhos internos através de cargas internas no espaço iluminaçãoocupação equipamentosetc 8 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Os ganhos internos por condução são convertidos em carga térmica no espaço através do â t CLTD it l l té i d i d à t ib i ã COOLING LOAD TEMPERATURE DIFFERENTIAL METHOD WITH SOLAR COOLING LOAD FACTORS CLTDCLF CARGA TÉRMICA parâmetro CLTD que permite calcular as cargas térmicas do espaço associadas à contribuição de todo o envolvente opaco paredes pavimentos coberturas e ainda áreas envidraçadas Com relação às áreas envidraçadas a contribuição energética para o espaço dividese em duas componentes condutiva e radiativa A parcela condutiva resulta da absorção de radiação pelo vidro e consequente ganho condutivo sendo esta componente tratada da mesma forma que o envolvente opaco Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 15 condutivo sendo esta componente tratada da mesma forma que o envolvente opaco Para a componente radiativa transmitida através do vidro a carga térmica é calculada utilizandose o parâmetro SCL SOLAR COOLING LOAD Engenharia Mecânica Ar Condicionado A conversão cargas sensíveis internas em carga térmica no espaço é também influenciada pela capacidade de armazenamento térmico do espaço inércia e portanto sujeita à COOLING LOAD TEMPERATURE DIFFERENTIAL METHOD WITH SOLAR COOLING LOAD FACTORS CLTDCLF CARGA TÉRMICA pela capacidade de armazenamento térmico do espaço inércia e portanto sujeita à aplicação dos fatores de correção CLF Assim sendo cada um dos componentes geradores de cargas internas no espaço será dividido na sua parcela sensível e latente sendo que a parcela latente é considerada instantânea Os coeficientes CLF estão tabelados e são aplicados apenas às parcelas sensíveis A precisão do método esta associada aos dados utilizados na obtenção dos coeficientes Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 16 p ç CLTD SCL CLF Os métodos CLTDCLF e TETDTA produzem resultados limitados e que requerem uma boa dose de bom senso por parte do projetista Este método é amplamente utilizado pois possibilita o cálculo manual 9 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga sensíveis e latentes C t d té i d f i t COOLING LOAD TEMPERATURE DIFFERENTIAL METHOD WITH SOLAR COOLING LOAD FACTORS CLTDCLF PROCEDIMENTO CARGA TÉRMICA Componentes da carga térmica de resfriamento Ganho de calor por condução através do teto piso paredes exteriores área envidraçada janelas e claraboias Ganho de calor por radiação solar através da área envidraçada janelas e claraboias Ganho de calor por condução de espaços adjacentes Ganhos de calor internos devido a ocupação iluminação equipamentos entre outros Ganho de calor devido à infiltração de ar Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 17 Ganho de calor devido à infiltração de ar Ganho de calor devido à ventilação de ar externo renovação do ar Ganho de calor devido ao sistema de HVAC ventiladores dutos Instante em que a máxima carga de resfriamento ocorre período do ano mês dia e hora Dependendo do tipo de ganho de calor o máximo pode ocorrer em instantes diferentes Engenharia Mecânica Ar Condicionado COMPARAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 CARGA TÉRMICA Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 18 10 Engenharia Mecânica Ar Condicionado COMPARAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS CARGA TÉRMICA Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 19 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA PROGRAMAS MÉTODO FABRICANTE TIPO HAP TFM CARRIER PAGO PROGRAMAS PARA O CÁLCULO DE CARGA TÉRMICA BLOCK LOAD TFM ou RTS CARRIER PAGO TRACE 3D PLUS HBM TRANE PAGO ENERGY PLUS HBM DOE GRATUITO PROAR CONDICIONADO RTS MULTIPLUS PAGO CHVAC COMMERCIAL HVAC LOADS RTS ou CLTD ELITE SOFTWARE PAGO Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 20 PLANILHAS EXEL RTS ou CLTD PROJETISTAS GRATUITAS 11 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA NORMA ABNT 16401 2008 INSTALAÇÕES DE AR CONDICIONADO SISTEMAS CENTRAIS E UNITÁRIOS Parte 1 Projeto das Instalações Parte 2 Parâmetros de conforto térmico Parte 2 Parâmetros de conforto térmico Parte 3 Qualidade do ar interior Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 21 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA CONSIDERAÇÕES INCIAIS PARA O CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA Características da edificação Tipos de materiais utilizados na construção e suas propriedades paredes janelas etc Dimensões da edificação planta arquitetônica Localização da Edificação Local onde a edificação está construída ou será construída oca o de a ed cação es á co s u da ou se á co s u da Posicionamento geográfico norte sul leste oeste Efeitos de sombreamento devido as outras edificações vegetação relevo Condições do ambiente externo Dados climáticos do local da edificação para um ano típico de projeto Temperatura Umidade Velocidade do Vento Condições do ambiente interno Condições de conforto temperatura umidade renovação de ar Tipo de atividade realizada pelas pessoas na edificação Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 22 Padrão de vestimenta das pessoas Tipo de atividade da edificação escritório escola loja academia etc Equipamentos e utilização da edificação ganhos internos de calor Equipamentoscomputadores impressoras etc iluminação pessoas entre outros Cronograma de uso do espaço horários dias meses dos equipamentos da iluminação das pessoas entre outros Infiltrações e Exfiltração de ar 12 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA RESFRIAMENTO EXEMPLO Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 23 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF EXEMPLO PARA CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA Sala 101 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 24 13 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF A carga máxima ocorre à 1700h devido a maior incidência solar na face oeste da edificação A edificação é um prédio de escritórios com apenas um andar localizado St Louis Missouri A área de piso é de 137 x 183 m A altura é de 3 7m e não há entre forro A altura é de 37m e não há entre forro Condições internas temperatura de bulbo seco de 256C e umidade relativa de 50 Parede oeste 137m de comprimento por 37 m de altura de bloco de concreto leve 200mm com cobertura externa de alumínio 889mm de isolamento e 127mm de gesso do lado interno Parede oeste é composta por 8 janelas de vidro duplo de 64mm em quadro de alumínio fixas Cada janela possui 12 x15m Telhado plano de 137x183m de concreto com 100mm de espessura 90mm de isolamentocobertura em aço A ocupação da sala ocorre das 800 h às 1700h com 18 pessoas realizando atividades moderadas Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 25 A ocupação da sala ocorre das 800 h às 1700h com 18 pessoas realizando atividades moderadas A iluminação da sala é de 215 Wm² Os equipamentos correspondem a 54 Wm² além uma máquina de café expresso Para simplificação do cálculo é considerado que apenas a parece oeste contribui para o ganho de calor sendo que as demais paredes estão expostas a ambientes condicionados nas mesmas condições Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDIÇÃO DO AMBIENTE EXTERNO ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 26 Table 1B Cooling and Dehumidification Design ConditionsUnited States Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 26 14 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDIÇÃO DO AMBIENTE EXTERNO Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 27 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 24 Table 4 Typical Thermal Properties of Common Building and Insulating MaterialsDesign Values and Chapter 28 Table 11 Thermal Properties and Code Numbers of Layers Used in Wall and Roof Descriptions Layers Used in Wall and Roof Descriptions Parede oeste oBloco de concreto leve 200mm Rconcreto 0352 m²KW C7 Table 11 oIsolamento 889mm Risola 229 m²KW Fibra de vidro Table 4 oCobertura externa alumínio Rextaluminio 011 m²KW Table 4 oCobertura interna gesso 127mm Rintgesso 0079 m²KW Table 4 parede parede ext aluminio conceto isola int gesso 1 U U 035W m²K R R R R Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 28 total extaluminio conceto isola intgesso R Telhado o Concreto 100mm Rconcreto 0587 m²KW C14 Table 11 o Forro 10mm Rforro 0058 m²KW Table 4 oIsolamento 90mm Risola 229 m²KW Fibra de vidro Table 4 o Cobertura externa em aço Raço 0m²KW Table 11 total telhado telhado aço conceto isola forro R 1 U U 034W m²K R R R R 15 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 32 July Cooling Load Temperature Differences for Calculating Cooling Load from Sunlit Walls 40North Latitude Parede oeste Rtotal 285 m²K W o ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 33C Wall Types Mass Located Outside Insulation for Use with Table 32 o ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 32 July Cooling Load Temperature Differences for Calculating Cooling Load from Sunlit Walls 40North Latitude Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 29 Q U A CLTD Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES PAREDE OESTE Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 30 Q U A CLTD 16 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES TELHADO Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 31 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Q U A CLTD Parede oeste Rtotal 285 m²KW parede total janelas parede paredeoeste paredeoeste A A A A 37 137 8 12 15 363m² Q 035 363 12 Q 15246W Q U A CLTD Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 32 Telhado Rtotal 294 m²KW telhado telhado telhado A 137 183 2507m² Q 034 2507 44 Q 37506W 17 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 29 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 33 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 29 Table 5 UFactors for Various Fenestration Products in Wm2ꞏK Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 34 18 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 34 Cooling Load Temperature Differences CLTD for Conduction through Glass Q U A CLTD janelas janelas janelas A 8 12 15 144m² Q 356 144 7 Q 35885W Janelas Ujanelas 356 Wm²K Q U A CLTD Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 35 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF RADIAÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DAS SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 35B Zone Types for Use with SCL and CLF Tables SingleStory Building Q A SC SCL Q A SC SCL Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 36 19 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF RADIAÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DAS SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 36 July Solar Cooling Load For Sunlit Glass 40North Latitude SCL Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 37 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF RADIAÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DAS SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 29 Table 11 Visible Transmission VT Shading Coefficient SC and Solar Heat Gain Coefficient SHGC at Normal Incidence for Single Pane Glass and Insulating Glass Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 38 Janelas radiação Q A SC SCL janelas janelasrad janelasrad A 8 12 15 144m² Q 144 081 605 Q 705672W 20 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR PESSOAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 3 Rates of Heat Gain from Occupants of Conditioned Spaces sensivel pessoas pessoas pessoas Q N SHG CLF sensivelpessoas pessoas pessoas latentepessoas pessoas Q N LHG Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 39 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR PESSOAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 37 Cooling Load Factors for People and Unhooded Equipment Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 40 CLFpessoas 1 sensivelpessoas sensivelpessoas latentepessoas latentepessoas Q 18 75 1 Q 1350W Q 18 55 Q 990 W 21 Engenharia Mecânica Ar Condicionado GANHOS INTERNOS DE CALOR ILUMINAÇÃO ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 38 Cooling Load Factors for Lights Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF iluminação iluminação iluminação Q Pot Fc CLF iluminação iluminação iluminação Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 41 Fator de carga Fc 10 para lâmpadas incandescentes 12 para lâmpadas fluorescente Potência de Iluminação Potiluminação em W CLFiluminação 1 iluminação area piso iluminação iluminação iluminação Iluminação 215 W m² Pot 215 137 183 Pot 539026W Q 539026 12 1 Q 646832W Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR OUTROS EQUIPAMENTOS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 equipamentossensivel equipamentossensivel equipamentos Q Pot CLF equipamentoslatente equipamentoslatente Q Pot Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 42 CLFequipamentos 1 22 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR OUTROS EQUIPAMENTOS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 9A Rate of Heat Gain from Selected Office Equipment o Os equipamentos correspondem a 54 Wm² além uma máquina de café expresso equipamentossensivel area piso equipamentossensivel equipamentossensivel Equipamentos 54 W m² Pot 54 137 183 Q 135383 1050 1 Q 240383W Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 43 Qequipamentoslatente 450W Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR INFILTRAÇÃO Métodos para o cálculo da vazão de ar de infiltração o Air change method especifica em função do tipo de construção e ocupação quantas troca de ar ã f t d id d d t d id à i filt ã ét d i i l d fá il li ã são efetuadas por unidade de tempo devido à infiltração método mais simples e de fácil aplicação o Crack method específica a quantidade média de ar que infiltra em um ambiente devido às frestas no envelope portas janelas teto entre outras considerando a velocidade constante o Effective leakagearea method método proposto pela ASHRAE procedimento mais complexo pois considera entre outros fatores a velocidade variável do ar de infiltração devido às frestas no envelope portas janelas teto entre outras além de efeito de vedação do envelope devido a variações de pressão volumeespaço arinf litração Trocas de ar por hora 3600 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 44 3600 volumeespaço arinf litração arinf litração 137 183 37 92763m³ 03 92763 3600 0077m³ s 23 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR INFILTRAÇÃO ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 arinf iltração Q cp T T infiltraçãosensivel ar dbarinfiltração dbarespaço ar arinf iltração infiltraçãolatente arinfiltração arespaço lvágua ar Q cp T T v Q h v ar as db lvagua Valores de referência cp 103kJ kg K T 30 CUR 50P 100kPa h 2430kJ kgT 30 C 0 077 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 45 infiltraçãosensivel infiltraçãosensivel infiltraçãolatente infiltraçãolatente 0077 Q 103 351 256 Q 0828kW 091 0077 Q 00178 00104 2430 Q 152kW 091 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF RESUMO Tipo Componente Carga Térmica Sensível W Latente W Envelope Edificação Qparedeoeste 15246 Envelope Q Envelope Edificação Qtelhado 375060 Envelope edificação Qjanelas 35885 Envelope Edificação Qjanelasradiação 705672 Ganho Interno Qsensivelpessoas 135000 Ganho Interno Qlatentepessoas 99000 Ganho Interno Qiluminação 646832 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 46 Ganho Interno Qequipamentossensivel 240383 Ganho Interno Qequipamentoslatente 45000 Infiltração de Ar Qinfiltraçãosensivel 82800 Infiltração de Ar Qinfiltraçãolatente 152000 TOTAL 2236878 296000 QTOTAL 2532878 24 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Razão de Calor Sensível sensivel TOTAL Q 2236878 SHF 088 2532878 Q ar sensível arinsuflamento dbinsuflamento dbespaço ar dbespaço dbinsuflamento ESTIMADA v Q obs T T cp T T Vazão de Ar de Insuflamento T T T Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 47 arinsuflamento arinsuflamento 089 22368 155m³ s 102 256 130 dbinsuflamento dbespaço insuflamento insuflamento dbinsuflamento db ESTIMADA db dbinsuflamento ESTIMADA T T T 8 C T 15 C ou T T SHFUR 100 T 088UR 100 T 130 C Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Taxa de renovação de ar ABNT 16401 parte 3 2008 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 48 25 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Taxa de renovação de ar ABNT 16401 parte 3 2008 Vazão Eficaz ef ls P F A F 18 3 1 250 7 0 4 156 08 l z p z a z P n máximo de pessoas na zona F vazão por pessoa Lspessoa A área util ocupada pelas pessoas m² F vazão por área util ocupada Lsm² E n eficiência da distribuição de ar na zona ef z p z a ef ef P F A F 18 31 2507 04 15608 l s z ef z z z z Vazão Eficaz Corrigida ls 15608 15608 l s E 10 Vazão de Ar Exterior ls Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 49 s s z s Vazão de Ar Exterior ls Sistema de única zona 15608 l s 0156 m³ s Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento dbexterno wbexterno externo w as EXTERNO T 351 C T 261 C 001794 kg kg dbretorno retorno retorno w as RETORNO T 256 C UR 50 001038 kg kg arexterno arinsuflamento arexterno arinsuflamento externo insuflamento m m v v externo as externo as externo v 091m³ kg h 8140 kJ kg UR 4955 retorno as retorno as v 087m³ kg h 5223 kJ kg arexterno as arinsuflamento as arexterno arretorno arinsuflamento arretorno arinsuf m 018 kg s m 174kg s m m m m m lamento arexterno arretorno as arexterno externo arretorno retorno arinsuflamento mistura m m 156 kg s m m m Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 50 dbmistura mistura mistura MISTURA T 264 C UR 518 v 086 m³ s arexterno externo arretorno retorno mistura mistura w arinsuflamento m m 00112kg kg m as arexterno externo arretorno retorno insuflamento mistura arexterno externo arretorno retorno mistura mistura as insuflamento m h m h m h m h m h h h 5525 kJ kg m 26 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento Correção da vazão em massa de insuflamento em função do fator de bypass BF da serpentina O ar que passa por uma serpentina suposta a temperatura uniforme ao sair dela pode ser considerado o O ar que passa por uma serpentina suposta a temperatura uniforme ao sair dela pode ser considerado como uma mistura de duas partes A primeira corresponde a uma fração da vazão total do ar formado pela parte que realmente entra em contato com a superfície fria da serpentina chamada de vazão de contato A segunda corresponde a fração formada pela parte que atravessa a serpentina mantendose inalterada chamada de vazão de bypass Denominase fator de bypass BF a relação entre a vazão de bypass e a vazão total o O fator de bypass BF é função das características físicas e operacionais da serpentina Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 51 o O fator de bypass BF é função das características físicas e operacionais da serpentina a área de face da serpentina número de fileiras de tubos em profundidade espaçamento entre aletas vazão de ar e sua velocidade temperatura fluido no interior dos tubos Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento Correção da vazão em massa de insuflamento em função do fator de bypass BF da serpentina Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 52 27 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento Correção da vazão em massa de insuflamento em função do fator de bypass BF da serpentina dbinsuflamento dbinsuflamentoUR 100 dbmistura dbinsuflamentoUR 100 T T BF T T dbinsuflamento dbinsuflamento T 13 020 T 157 C 264 13 ar sensível arinsuflamento ar dbespaço dbinsuflamento v Q cp T T Vazão de Ar de Insuflamento Correção Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 53 arinsuflamento arinsuflamento 089 22368 102 256 157 197m³ s Engenharia Mecânica Ar Condicionado dbretorno retorno retorno w as RETORNO T 256 C UR 50 001038 kg kg dbexterno wbexterno externo w as EXTERNO T 351 C T 261 C 001794 kg kg Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento Correção arexterno arinsuflamento arexterno arinsuflamento externo insuflamento m m v v retorno as retorno as v 087m³ kg h 5223 kJ kg externo as externo as externo v 091m³ kg h 8140 kJ kg UR 4955 arexterno as arinsuflamento as arexterno arretorno arinsuflamento arretorno arinsuf m 018 kg s m 221 kg s m m m m m lamento arexterno arretorno as arexterno externo arretorno retorno arinsuflamento mistura m m 203 kg s m m m Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 54 dbmistura mistura mistura MISTURA T 265 C UR 506 v 086 m³ s arexterno externo arretorno retorno mistura mistura w arinsuflamento m m 00110 kg kg m as arexterno externo arretorno retorno insuflamento mistura arexterno externo arretorno retorno mistura mistura as insuflamento m h m h m h m h m h h h 5460 kJ kg m 28 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento TOTALespaço insuflamento retorno insuflamento Q h h m Ventilação totalventilação totalserpentina TOTALespaço Q Q Q Q Q Q insuflamento totalserpentina insuflamento mistura insuflamento serpentinasensivel insuflamento ar dbmistura dbinsuflamento serpentinalatente tot Q m h h Q m cp T T Q Q alserpentina Qserpentinasensivel 25 328 ventilaçãosensivel serpentinasensivel espaçosensivel ventilaçãolatente serpentinalatente espaçolatente Q Q Q Q Q Q totalventilação ventilaçãosensivel ventilaçãolatente Q 567kW Q 229kW Q 338kW Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 55 serpentinasensivel serpentina totalserpentina Q SHF Q insuflamento insuflamento as totalserpentina totalserpentina serpentinasensivel serpentinasensivel serpentina 25328 h 5223 h 4102kJ kg 226 Q 226 5474 4102 Q 310kW Q 226 102 264 157 Q 2466 kW Q latente serpentina 634kW SHF 080 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 56 29 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PARA MÚLTIPLOS ESPAÇO VÁRIAS ZONAS Considerando que um único sistema de HVAC atende às duas salas Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 57 Escolher entre um sistema de volume de ar constante ou variável Seleção dos ventiladores e da serpentina Métodos da Soma dos Picos Sist Volume Constante Método do Bloco Sist Volume Variável Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 58 30 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica EFIETO DO ENTREFORRO PLENUM A presença de um plenum tende da diminuir a carga térmica do espaço para a situação em que o plenum é utilizado para o retorno de ar Quando o ar de retorno é dutado todo ganho de calor no plenum será transferido para o espaço g p p p ç condicionado ou seja não haverá redução da carga térmica Para o exemplo considerado a presença do plenum reduziria a carga térmica em aproximadamente 20 se utilizado para o retorno de ar Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 59 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA AQUECIMENTO EXEMPLO Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 60 31 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Aquecimento Estimar as perdas térmicas Considerase as condições mais severas Os efeitos de radiação e os ganhos de calor internos não são considerados contribuem para o aquecimento p q Considerase Perda de calor por condução através das paredes teto piso e área envidraçada Perda de calor por condução para espaço adjacentes Perda de calor por infiltração de ar Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 61 Engenharia Mecânica Ar Condicionado EXEMPLO PARA CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA Sala 101 Carga Térmica Aquecimento Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 62 32 Engenharia Mecânica Ar Condicionado A carga máxima ocorre à 1600h devido a maior incidência solar na face oeste da edificação A edificação é um prédio de escritórios com apenas um andar localizado St Louis Missouri A área de piso é de 137 x 183 m A altura é de 37m e não há entre forro Carga Térmica Aquecimento Condições internas temperatura de bulbo seco de 222C e umidade relativa de 50 Parede oeste 137m de comprimento por 37 m de altura de bloco de concreto leve 200mm com cobertura externa de alumínio 889mm de isolamento e 127mm de gesso do lado interno Parede oeste é composta por 8 janelas de vidro duplo de 64mm em quadro de alumínio fixas Cada janela possui 12 x15m Telhado plano de 137x183m de concreto com 100mm de espessura 90mm de isolamentocobertura em aço A ocupação da sala ocorre das 800 h às 1700h com 18 pessoas realizando atividades moderadas Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 63 A iluminação da sala é de 215 Wm² Os equipamentos correspondem a 54 Wm² além uma máquina de café expresso Para simplificação do cálculo é considerado que apenas a parece oeste contribui para o ganho de calor sendo que as demais paredes estão expostas a ambientes condicionados nas mesmas condições Engenharia Mecânica Ar Condicionado CONDIÇÃO DO AMBIENTE EXTERNO ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 26 Table 1A Cooling and Dehumidification Design ConditionsUnited States Carga Térmica Aquecimento Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 64 33 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES Como os efeitos de radiação não são considerados na carga térmica de aquecimento utilizase em lugar do CLTD a diferença de temperatura entre o ambiente interno e o ambiente externo Carga Térmica Aquecimento Q U A T Parede oeste Rtotal 285 m²KW parede total janelas parede paredeoeste A A A A 37 137 8 12 15 363m² Q 035 363 222 168 Telhado Rtotal 294 m²KW telhado telhado telhado A 137 183 2507m² Q 034 2507 222 168 Q 332428W Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 65 Qparedeoeste 49550W Janelas Ujanelas 356 Wm²K janelas janelas janelas A 8 12 15 144m² Q 356 144 256 168 Q 199930W Engenharia Mecânica Ar Condicionado GANHOS CALOR INFILTRAÇÃO ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 arinf iltração Q cp T T ar as db lvagua Valores de referência cp 103kJ kg K T 30 CUR 50P 100kPa h 2430kJ kgT 30 C Carga Térmica Aquecimento infiltraçãosensivel ar dbarinfiltração dbarespaço ar arinf iltração infiltraçãolatente arinfiltração arespaço lvágua ar Q cp T T v Q h v volumeespaço arinf litração 137 183 37 92763m³ 03 92763 3600 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 66 infiltraçãosensivel infiltraçãosensivel 0077 Q 103 222 168 Q 340kW 091 arinf litração 0077m³ s 34 Engenharia Mecânica Ar Condicionado RESUMO Tipo Componente Carga Térmica Sensível W Latente W Envelope Edificação Qparedeoeste 49550 Envelope Edificação Qtelhado 332428 Envelope Carga Térmica Aquecimento Envelope edificação Qjanelas 199930 Envelope Edificação Qjanelasradiação Ganho Interno Qsensivelpessoas Ganho Interno Qlatentepessoas Ganho Interno Qiluminação Ganho Interno Qequipamentossensivel Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 67 Ganho Interno Qequipamentoslatente Infiltração de Ar Qinfiltraçãosensivel 3400 Infiltração de Ar Qinfiltraçãolatente TOTAL 921908 QTOTAL 921908 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Ar Condicionado httpswwwyoutubecomwatchvpIJcsNj7caY Atividades Assíncronas Sugestão de vídeos sobre carga térmica Carga Térmica httpswwwyoutubecomwatchvFxMllbf0HN0 HAPCarrier httpswwwyoutubecomwatchv2Oz0Q8ZTYk httpswwwyoutubecomwatchvUv0msE7WlT8 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 68 35 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Ar Condicionado Exercícios Sugeridos McQuiston F C Parker J D and Spitler J D Heating Ventilating and Air Conditioning Analysis and Design 6 th Wiley Sons Inc 2005 Cap 06 Carga Térmica de Aquecimento Cap 08 Carga Térmica de Resfriamento Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 69
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1 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Ar Condicionado BIBLIOGRAFIA McQuiston F C Parker J D and Spitler J D Heating Ventilating and Air Conditioning Analysis and Design 6 th Wiley Sons Inc 2005 Stoecker W F Saiz Jabardo J M Refrigeração Industrial 2ªed Edgard Blücher 2002 Stoecker W F Jones J W Refrigeração e Ar CondicionadoMcGrawHill 1985 Çengel Y A Boles M A Thermodynamics An Engineering Approach 5ª Ed McgrawHill 2006 Moran M J Shapiro H N Fundamentals of Engineering Thermodynamics 5ª Ed John Wiley Sons 2006 ASHRAE American Society of Heat Refrigeration and Air Conditioning Engineers HandBook of Fundamentals 2005 ASHRAE American Society of Heat Refrigeration and Air Conditioning Engineers HandBook of Refrigeration 2006 ASHRAE American Society of Heat Refrigeration and Air Conditioning Engineers HandBook of Applications 2007 ASHRAE American Society of Heat Refrigeration and Air Conditioning Engineers HandBook of Systems and Equipments 2008 Kuehn T H Ramsey J W Threlkeld J L Thermal Environmental Engineering 3ª ed Prentice Hall 1998 ABNT NBR 16401 2008 Instalações de ar condicionado Sistemas centrais e unitários Parte 1 Projeto Instalações de ar condicionado Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 1 ABNT NBR 16401 2008 Instalações de ar condicionado Sistemas centrais e unitários Parte 2 Parâmetros de conforto térmico ABNT NBR 16401 2008 Instalações de ar condicionado Sistemas centrais e unitários Parte 3 Qualidade do Ar Interior Silva J G Introdução à Tecnologia da Refrigeração e da Climatização Artliber 2004 Kreider J F Rabl A Cooling and Heating of Buildings Design for efficiency McGraw Hill New York 1994 890 p SMACMA HVAC Systems Duct Design Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National Association Atlanta 1989 Macintyre A J Ventilação Industrial e Controle da Poluição Guanabara 2ed 1991 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CONTEÚDO TERMODINÂMICA REVISÃO MISTRUA DE GASES E PSICROMETRIA SISTEMAS DE AR CONDICIONADO CONFORTO TÉRMICO CARGA TÉRMICA NORMAS TÉCNICAS PARA PROJETO VENTILADORES E SISTEMAS DE DIFUSÃO DE AR Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 2 SISTEMAS HIDRÔNICOS SISTEMAS DE EXPANSÃO DIRETA 2 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 3 Engenharia Mecânica Ar Condicionado De acordo com ASHRAE Handbook Fundamentals as cargas térmicas de resfriamento e aquecimento resultam de diversos processos de transferência de calor por condução convecção e radiação através da envelope do edifício bem como geração interna de ganhos térmicos nas zonas a climatizar Alguns parâmetros que afetam a carga térmica CARGA TÉRMICA Externos paredes coberturas pavimentos área envidraçada e claraboias Internos iluminação ocupação e equipamentos Infiltrações fugas de ar e migração de umidade de uma zonas para outra Sistema de climatização ar exterior possíveis fugas de ar recuperação de energia ventilação e bombeamento A maioria dos métodos existentes calculam a carga térmica em duas etapas na primeira consideramse os ganhos de calor envelope janelas e infiltrações e a geração interna na zona Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 4 ocupação iluminação e equipamentos e na segunda considerase a extração desta carga térmica através do sistema de climatização O grande desafio dos métodos de cálculo de cargas térmicas é quantificar os efeitos transientes de inércia que afetam a diferença de tempo entre os ganhos de energia radiativa e a transformação dos mesmos em carga térmica a ser removida 3 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Um sistema de climatização que atende várias zonas independentes precisa suprir a carga térmica máxima verificada num dia de projeto dia do ano com as condições climáticas mais extremas o que resulta na solicitação máxima ao sistema de climatização calculada através da soma horária das cargas térmicas de todas as zonas O sistema tem ainda que assegurar CARGA TÉRMICA da soma horária das cargas térmicas de todas as zonas O sistema tem ainda que assegurar os picos de carga individuais de cada zona Métodos para determinação da carga térmica envolvem procedimentos passoapasso e se apresentam desde de regras práticas até métodos complexos Carga térmica de resfriamento características transientes as condições externas variam d t di ê difi lt ál l Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 5 durante o dia mês e ano dificultam o cálculo Carga térmica de aquecimento estimar as perdas térmicas para o exterior Engenharia Mecânica Ar Condicionado Métodos práticos são geralmente baseados na área de piso ou no número de ocupantes São uteis para uma estimativa da carga térmica e consequentemente do tipo de sistema e custos pois não consideram as características da edificação ocupação entre outros fatores Os cálculos de cargas térmicas iniciais CARGA TÉRMICA g baseavamse na equação elementar de transferência de calor em regime permanente QUAT Sendo que os resultados obtidos eram pouco realistas uma vez que os cálculos negligenciavam uma série de fatores Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 6 principalmente as componentes radiação térmica 4 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Métodos mais sofisticados necessitam do uso de computadores e são mais dedicados para grandes instalações Métodos simplificados combinam procedimentos analíticos e resultados empíricos Principais métodos de para o cálculo de carga térmica de resfriamento CARGA TÉRMICA Principais métodos de para o cálculo de carga térmica de resfriamento Heat Balance Method HBM Transfer Function Method TFM Radiant Time Series RTS Total Equivalent Temperature Differential with Time Averaging Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 7 TETDTA Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF Engenharia Mecânica Ar Condicionado O método do balanço energético HBM tem como base um balanço energético aplicado às superfícies interiores e exteriores do envelope da edificação na área envidraçada e no ar interior da zona ASHRAE 2005 HEAT BALANCE METHOD HBM CARGA TÉRMICA O HBM pressupõem a definição de pelo menos uma zona térmica isto é uma zona com uma determinada temperatura de conforto definida Esta zona térmica consiste em quatro paredes uma cobertura e um pavimento que podem ser interiores ou exteriores incluindo o efeito de inércia térmica dos componentes construtivos O processo de balanço energético para esta zona genérica envolve análises de 24 horas por dia das temperaturas interiores e exteriores das superfícies da zona bem como do sistema de HVAC Dentro das cargas internas da zona é necessário discriminar as parcelas sensíveis e latentes de acordo com o tipo de geração ocupação equipamentos etc Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 8 O Heat Balance Method HBM garante que toda a energia que flui em cada zona esta balanceada e envolve a solução de um conjunto de equações de balanço de energia no ar da zona nas superfícies interiores e exteriores combinados com às equações de condução de calor transiente assim como dados climáticos radiação solar temperaturas e umidades entre outros O HBM é considerado o método mais preciso para cálculo de carga térmica 5 Engenharia Mecânica Ar Condicionado O HBM pressupõe algumas aproximações Temperaturas interiores uniformes nas zonas Superfícies radiativas difusas HEAT BALANCE METHOD HBM CARGA TÉRMICA Superfícies radiativas difusas Condução unidimensional através das superfícies Este método pode ser decomposto em quatro processos distintos Balanço energético nas superfícies exteriores Condução de energia através das paredes Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 9 ç g p Balanço energético nas superfícies interiores Balanço energético no ar interno É necessário a utilização de computadores para aplicação da metodologia Engenharia Mecânica Ar Condicionado RADIANT TIME SERIES RTS O método RTS é uma simplificação que não envolve a resolução do balanço de calor mas que deriva do HBM O RTS substitui de modo eficaz tanto o TFM como o CLTDCLF e o TETDTA apresentando melhores resultados CARGA TÉRMICA O RTS converte a porção radiativa dos ganhos térmicos em carga térmica a ser tratada através de fatores ponderativos que funcionam como fatores de resposta que calculam a carga térmica a ser introduzida no espaço com base no ganho térmico do instante analisado e nos anteriores Oferece um procedimento de cálculo rigoroso entretanto não necessita de cálculos iterativos e quantifica a contribuição de cada componente na carga térmica de resfriamento Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 10 O RTS é mais adequado para o cálculo da carga térmica de resfriamento relativa à condição do dia típico de projeto e não recomendase seu uso para cálculos anuais Apesar de simplificado e não exigir um procedimento iterativo é necessário a utilização de computadores para aplicação da metodologia Para cálculos manuais recomendase o método CLTDCLF 6 Engenharia Mecânica Ar Condicionado RADIANT TIME SERIES RTS CARGA TÉRMICA Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 11 Engenharia Mecânica Ar Condicionado O método função de transferência TFM utiliza o conceito de funções de transferência de modo a relacionar as cargas térmicas dentro de um espaço com os ganhos térmicos TRANSFER FUNCTION METHOD TFM CARGA TÉRMICA Uma função de transferência é uma representação matemática da relação entre a entrada e a saída de um determinado sistema O método TFM aplica uma série de fatores de ponderação ou coeficientes de função de transferência de condução que dependem da capacidade de armazenamento do envelope opaco do edifício e do tipo de componente responsável pelo ganho térmico Estes coeficientes encontramse tabelados de acordo com vários tipos de contribuição para os ganhos internos e para os vários tipos de inércia térmica fraca média e forte Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 12 ganhos internos e para os vários tipos de inércia térmica fraca média e forte Este método necessita da utilização de computadores 7 Engenharia Mecânica Ar Condicionado TOTAL EQUIVALENT TEMPERATURE DIFFERENTIAL WITH TIME AVERAGING TETDTA O método da TETDTA pode ser considerado um dos antecessores do método TFM sendo no entanto e ao contrário do TFM destinado a cálculos manuais O TETD pretende ser um método relativamente simples de conversão de ganhos internos em cargas térmicas No entanto o processo de cálculo através da média CARGA TÉRMICA temporal pode tornarse pouco rigoroso e muito sujeito a erros A principal limitação deste método é o fato de que o parâmetro TA utilizado para avaliar a carga térmica radiante é uma aproximação grosseira dos princípios físico envolvidos No método TETDTA não dispensa o uso de computadores No método TETDTA a técnica do fator de resposta é aplicada para se obter um valor representativo do conjunto do envelope opaco da edificação os quais são utilizados para o cálculo do parâmetro TETD como função da temperatura solair e da temperatura do ambiente condicionado Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 13 Temperatura solair Este conceito de temperatura surge como meio de incluir na temperatura exterior o efeito da radiação solar incidente principalmente o processo de absorção de radiação pela superfície e as trocas de energia no domínio da radiação infravermelha devido às diferenças de temperatura entre o ar exterior e a temperatura aparente do céu Esta temperatura é geralmente tabelada Engenharia Mecânica Ar Condicionado Método simplificado no qual o método TFM é utilizado para obtenção dos coeficientes CLTD SCL CLF para diversas aplicações e condições sendo estes parâmetros tabelados COOLING LOAD TEMPERATURE DIFFERENTIAL METHOD WITH SOLAR COOLING LOAD FACTORS CLTDCLF CARGA TÉRMICA CLTD SCL CLF para diversas aplicações e condições sendo estes parâmetros tabelados CLTD Cooling Load Temperature Difference diferença de temperatura teórica que representa o efeito combinado da diferença de temperatura entre o ar interior e o ar exterior à zona variação de temperatura ao longo de um dia radiação solar e o fenômeno de inércia térmica Os fatores CLTD pretendem servir como ajuste aos ganhos internos por condução através do envelope opaco e da área envidraçada SCL Solar Cooling Load os fatores SCL pretendem representar os ganhos internos por Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 14 transmissão radiação através da área envidraçada CLF Cooling Load Factor representa o fato de que um ganho interno radiativo não se transforma automaticamente em carga térmica num espaço Os fatores CLF pretendem servir como ajuste aos ganhos internos através de cargas internas no espaço iluminaçãoocupação equipamentosetc 8 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Os ganhos internos por condução são convertidos em carga térmica no espaço através do â t CLTD it l l té i d i d à t ib i ã COOLING LOAD TEMPERATURE DIFFERENTIAL METHOD WITH SOLAR COOLING LOAD FACTORS CLTDCLF CARGA TÉRMICA parâmetro CLTD que permite calcular as cargas térmicas do espaço associadas à contribuição de todo o envolvente opaco paredes pavimentos coberturas e ainda áreas envidraçadas Com relação às áreas envidraçadas a contribuição energética para o espaço dividese em duas componentes condutiva e radiativa A parcela condutiva resulta da absorção de radiação pelo vidro e consequente ganho condutivo sendo esta componente tratada da mesma forma que o envolvente opaco Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 15 condutivo sendo esta componente tratada da mesma forma que o envolvente opaco Para a componente radiativa transmitida através do vidro a carga térmica é calculada utilizandose o parâmetro SCL SOLAR COOLING LOAD Engenharia Mecânica Ar Condicionado A conversão cargas sensíveis internas em carga térmica no espaço é também influenciada pela capacidade de armazenamento térmico do espaço inércia e portanto sujeita à COOLING LOAD TEMPERATURE DIFFERENTIAL METHOD WITH SOLAR COOLING LOAD FACTORS CLTDCLF CARGA TÉRMICA pela capacidade de armazenamento térmico do espaço inércia e portanto sujeita à aplicação dos fatores de correção CLF Assim sendo cada um dos componentes geradores de cargas internas no espaço será dividido na sua parcela sensível e latente sendo que a parcela latente é considerada instantânea Os coeficientes CLF estão tabelados e são aplicados apenas às parcelas sensíveis A precisão do método esta associada aos dados utilizados na obtenção dos coeficientes Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 16 p ç CLTD SCL CLF Os métodos CLTDCLF e TETDTA produzem resultados limitados e que requerem uma boa dose de bom senso por parte do projetista Este método é amplamente utilizado pois possibilita o cálculo manual 9 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga sensíveis e latentes C t d té i d f i t COOLING LOAD TEMPERATURE DIFFERENTIAL METHOD WITH SOLAR COOLING LOAD FACTORS CLTDCLF PROCEDIMENTO CARGA TÉRMICA Componentes da carga térmica de resfriamento Ganho de calor por condução através do teto piso paredes exteriores área envidraçada janelas e claraboias Ganho de calor por radiação solar através da área envidraçada janelas e claraboias Ganho de calor por condução de espaços adjacentes Ganhos de calor internos devido a ocupação iluminação equipamentos entre outros Ganho de calor devido à infiltração de ar Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 17 Ganho de calor devido à infiltração de ar Ganho de calor devido à ventilação de ar externo renovação do ar Ganho de calor devido ao sistema de HVAC ventiladores dutos Instante em que a máxima carga de resfriamento ocorre período do ano mês dia e hora Dependendo do tipo de ganho de calor o máximo pode ocorrer em instantes diferentes Engenharia Mecânica Ar Condicionado COMPARAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 CARGA TÉRMICA Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 18 10 Engenharia Mecânica Ar Condicionado COMPARAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS CARGA TÉRMICA Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 19 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA PROGRAMAS MÉTODO FABRICANTE TIPO HAP TFM CARRIER PAGO PROGRAMAS PARA O CÁLCULO DE CARGA TÉRMICA BLOCK LOAD TFM ou RTS CARRIER PAGO TRACE 3D PLUS HBM TRANE PAGO ENERGY PLUS HBM DOE GRATUITO PROAR CONDICIONADO RTS MULTIPLUS PAGO CHVAC COMMERCIAL HVAC LOADS RTS ou CLTD ELITE SOFTWARE PAGO Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 20 PLANILHAS EXEL RTS ou CLTD PROJETISTAS GRATUITAS 11 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA NORMA ABNT 16401 2008 INSTALAÇÕES DE AR CONDICIONADO SISTEMAS CENTRAIS E UNITÁRIOS Parte 1 Projeto das Instalações Parte 2 Parâmetros de conforto térmico Parte 2 Parâmetros de conforto térmico Parte 3 Qualidade do ar interior Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 21 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA CONSIDERAÇÕES INCIAIS PARA O CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA Características da edificação Tipos de materiais utilizados na construção e suas propriedades paredes janelas etc Dimensões da edificação planta arquitetônica Localização da Edificação Local onde a edificação está construída ou será construída oca o de a ed cação es á co s u da ou se á co s u da Posicionamento geográfico norte sul leste oeste Efeitos de sombreamento devido as outras edificações vegetação relevo Condições do ambiente externo Dados climáticos do local da edificação para um ano típico de projeto Temperatura Umidade Velocidade do Vento Condições do ambiente interno Condições de conforto temperatura umidade renovação de ar Tipo de atividade realizada pelas pessoas na edificação Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 22 Padrão de vestimenta das pessoas Tipo de atividade da edificação escritório escola loja academia etc Equipamentos e utilização da edificação ganhos internos de calor Equipamentoscomputadores impressoras etc iluminação pessoas entre outros Cronograma de uso do espaço horários dias meses dos equipamentos da iluminação das pessoas entre outros Infiltrações e Exfiltração de ar 12 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA RESFRIAMENTO EXEMPLO Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 23 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF EXEMPLO PARA CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA Sala 101 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 24 13 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF A carga máxima ocorre à 1700h devido a maior incidência solar na face oeste da edificação A edificação é um prédio de escritórios com apenas um andar localizado St Louis Missouri A área de piso é de 137 x 183 m A altura é de 3 7m e não há entre forro A altura é de 37m e não há entre forro Condições internas temperatura de bulbo seco de 256C e umidade relativa de 50 Parede oeste 137m de comprimento por 37 m de altura de bloco de concreto leve 200mm com cobertura externa de alumínio 889mm de isolamento e 127mm de gesso do lado interno Parede oeste é composta por 8 janelas de vidro duplo de 64mm em quadro de alumínio fixas Cada janela possui 12 x15m Telhado plano de 137x183m de concreto com 100mm de espessura 90mm de isolamentocobertura em aço A ocupação da sala ocorre das 800 h às 1700h com 18 pessoas realizando atividades moderadas Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 25 A ocupação da sala ocorre das 800 h às 1700h com 18 pessoas realizando atividades moderadas A iluminação da sala é de 215 Wm² Os equipamentos correspondem a 54 Wm² além uma máquina de café expresso Para simplificação do cálculo é considerado que apenas a parece oeste contribui para o ganho de calor sendo que as demais paredes estão expostas a ambientes condicionados nas mesmas condições Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDIÇÃO DO AMBIENTE EXTERNO ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 26 Table 1B Cooling and Dehumidification Design ConditionsUnited States Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 26 14 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDIÇÃO DO AMBIENTE EXTERNO Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 27 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 24 Table 4 Typical Thermal Properties of Common Building and Insulating MaterialsDesign Values and Chapter 28 Table 11 Thermal Properties and Code Numbers of Layers Used in Wall and Roof Descriptions Layers Used in Wall and Roof Descriptions Parede oeste oBloco de concreto leve 200mm Rconcreto 0352 m²KW C7 Table 11 oIsolamento 889mm Risola 229 m²KW Fibra de vidro Table 4 oCobertura externa alumínio Rextaluminio 011 m²KW Table 4 oCobertura interna gesso 127mm Rintgesso 0079 m²KW Table 4 parede parede ext aluminio conceto isola int gesso 1 U U 035W m²K R R R R Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 28 total extaluminio conceto isola intgesso R Telhado o Concreto 100mm Rconcreto 0587 m²KW C14 Table 11 o Forro 10mm Rforro 0058 m²KW Table 4 oIsolamento 90mm Risola 229 m²KW Fibra de vidro Table 4 o Cobertura externa em aço Raço 0m²KW Table 11 total telhado telhado aço conceto isola forro R 1 U U 034W m²K R R R R 15 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 32 July Cooling Load Temperature Differences for Calculating Cooling Load from Sunlit Walls 40North Latitude Parede oeste Rtotal 285 m²K W o ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 33C Wall Types Mass Located Outside Insulation for Use with Table 32 o ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 32 July Cooling Load Temperature Differences for Calculating Cooling Load from Sunlit Walls 40North Latitude Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 29 Q U A CLTD Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES PAREDE OESTE Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 30 Q U A CLTD 16 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES TELHADO Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 31 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Q U A CLTD Parede oeste Rtotal 285 m²KW parede total janelas parede paredeoeste paredeoeste A A A A 37 137 8 12 15 363m² Q 035 363 12 Q 15246W Q U A CLTD Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 32 Telhado Rtotal 294 m²KW telhado telhado telhado A 137 183 2507m² Q 034 2507 44 Q 37506W 17 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 29 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 33 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 29 Table 5 UFactors for Various Fenestration Products in Wm2ꞏK Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 34 18 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 34 Cooling Load Temperature Differences CLTD for Conduction through Glass Q U A CLTD janelas janelas janelas A 8 12 15 144m² Q 356 144 7 Q 35885W Janelas Ujanelas 356 Wm²K Q U A CLTD Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 35 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF RADIAÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DAS SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 35B Zone Types for Use with SCL and CLF Tables SingleStory Building Q A SC SCL Q A SC SCL Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 36 19 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF RADIAÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DAS SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 36 July Solar Cooling Load For Sunlit Glass 40North Latitude SCL Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 37 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF RADIAÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DAS SUPERFÍCIES JANELAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 29 Table 11 Visible Transmission VT Shading Coefficient SC and Solar Heat Gain Coefficient SHGC at Normal Incidence for Single Pane Glass and Insulating Glass Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 38 Janelas radiação Q A SC SCL janelas janelasrad janelasrad A 8 12 15 144m² Q 144 081 605 Q 705672W 20 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR PESSOAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 3 Rates of Heat Gain from Occupants of Conditioned Spaces sensivel pessoas pessoas pessoas Q N SHG CLF sensivelpessoas pessoas pessoas latentepessoas pessoas Q N LHG Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 39 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR PESSOAS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 37 Cooling Load Factors for People and Unhooded Equipment Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 40 CLFpessoas 1 sensivelpessoas sensivelpessoas latentepessoas latentepessoas Q 18 75 1 Q 1350W Q 18 55 Q 990 W 21 Engenharia Mecânica Ar Condicionado GANHOS INTERNOS DE CALOR ILUMINAÇÃO ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 38 Cooling Load Factors for Lights Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF iluminação iluminação iluminação Q Pot Fc CLF iluminação iluminação iluminação Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 41 Fator de carga Fc 10 para lâmpadas incandescentes 12 para lâmpadas fluorescente Potência de Iluminação Potiluminação em W CLFiluminação 1 iluminação area piso iluminação iluminação iluminação Iluminação 215 W m² Pot 215 137 183 Pot 539026W Q 539026 12 1 Q 646832W Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR OUTROS EQUIPAMENTOS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 equipamentossensivel equipamentossensivel equipamentos Q Pot CLF equipamentoslatente equipamentoslatente Q Pot Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 42 CLFequipamentos 1 22 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR OUTROS EQUIPAMENTOS ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 Table 9A Rate of Heat Gain from Selected Office Equipment o Os equipamentos correspondem a 54 Wm² além uma máquina de café expresso equipamentossensivel area piso equipamentossensivel equipamentossensivel Equipamentos 54 W m² Pot 54 137 183 Q 135383 1050 1 Q 240383W Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 43 Qequipamentoslatente 450W Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR INFILTRAÇÃO Métodos para o cálculo da vazão de ar de infiltração o Air change method especifica em função do tipo de construção e ocupação quantas troca de ar ã f t d id d d t d id à i filt ã ét d i i l d fá il li ã são efetuadas por unidade de tempo devido à infiltração método mais simples e de fácil aplicação o Crack method específica a quantidade média de ar que infiltra em um ambiente devido às frestas no envelope portas janelas teto entre outras considerando a velocidade constante o Effective leakagearea method método proposto pela ASHRAE procedimento mais complexo pois considera entre outros fatores a velocidade variável do ar de infiltração devido às frestas no envelope portas janelas teto entre outras além de efeito de vedação do envelope devido a variações de pressão volumeespaço arinf litração Trocas de ar por hora 3600 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 44 3600 volumeespaço arinf litração arinf litração 137 183 37 92763m³ 03 92763 3600 0077m³ s 23 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF GANHOS INTERNOS DE CALOR INFILTRAÇÃO ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 arinf iltração Q cp T T infiltraçãosensivel ar dbarinfiltração dbarespaço ar arinf iltração infiltraçãolatente arinfiltração arespaço lvágua ar Q cp T T v Q h v ar as db lvagua Valores de referência cp 103kJ kg K T 30 CUR 50P 100kPa h 2430kJ kgT 30 C 0 077 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 45 infiltraçãosensivel infiltraçãosensivel infiltraçãolatente infiltraçãolatente 0077 Q 103 351 256 Q 0828kW 091 0077 Q 00178 00104 2430 Q 152kW 091 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Cooling Load Temperature Differential Method with Solar Cooling Load Factors CLTDCLF RESUMO Tipo Componente Carga Térmica Sensível W Latente W Envelope Edificação Qparedeoeste 15246 Envelope Q Envelope Edificação Qtelhado 375060 Envelope edificação Qjanelas 35885 Envelope Edificação Qjanelasradiação 705672 Ganho Interno Qsensivelpessoas 135000 Ganho Interno Qlatentepessoas 99000 Ganho Interno Qiluminação 646832 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 46 Ganho Interno Qequipamentossensivel 240383 Ganho Interno Qequipamentoslatente 45000 Infiltração de Ar Qinfiltraçãosensivel 82800 Infiltração de Ar Qinfiltraçãolatente 152000 TOTAL 2236878 296000 QTOTAL 2532878 24 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Razão de Calor Sensível sensivel TOTAL Q 2236878 SHF 088 2532878 Q ar sensível arinsuflamento dbinsuflamento dbespaço ar dbespaço dbinsuflamento ESTIMADA v Q obs T T cp T T Vazão de Ar de Insuflamento T T T Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 47 arinsuflamento arinsuflamento 089 22368 155m³ s 102 256 130 dbinsuflamento dbespaço insuflamento insuflamento dbinsuflamento db ESTIMADA db dbinsuflamento ESTIMADA T T T 8 C T 15 C ou T T SHFUR 100 T 088UR 100 T 130 C Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Taxa de renovação de ar ABNT 16401 parte 3 2008 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 48 25 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Taxa de renovação de ar ABNT 16401 parte 3 2008 Vazão Eficaz ef ls P F A F 18 3 1 250 7 0 4 156 08 l z p z a z P n máximo de pessoas na zona F vazão por pessoa Lspessoa A área util ocupada pelas pessoas m² F vazão por área util ocupada Lsm² E n eficiência da distribuição de ar na zona ef z p z a ef ef P F A F 18 31 2507 04 15608 l s z ef z z z z Vazão Eficaz Corrigida ls 15608 15608 l s E 10 Vazão de Ar Exterior ls Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 49 s s z s Vazão de Ar Exterior ls Sistema de única zona 15608 l s 0156 m³ s Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento dbexterno wbexterno externo w as EXTERNO T 351 C T 261 C 001794 kg kg dbretorno retorno retorno w as RETORNO T 256 C UR 50 001038 kg kg arexterno arinsuflamento arexterno arinsuflamento externo insuflamento m m v v externo as externo as externo v 091m³ kg h 8140 kJ kg UR 4955 retorno as retorno as v 087m³ kg h 5223 kJ kg arexterno as arinsuflamento as arexterno arretorno arinsuflamento arretorno arinsuf m 018 kg s m 174kg s m m m m m lamento arexterno arretorno as arexterno externo arretorno retorno arinsuflamento mistura m m 156 kg s m m m Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 50 dbmistura mistura mistura MISTURA T 264 C UR 518 v 086 m³ s arexterno externo arretorno retorno mistura mistura w arinsuflamento m m 00112kg kg m as arexterno externo arretorno retorno insuflamento mistura arexterno externo arretorno retorno mistura mistura as insuflamento m h m h m h m h m h h h 5525 kJ kg m 26 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento Correção da vazão em massa de insuflamento em função do fator de bypass BF da serpentina O ar que passa por uma serpentina suposta a temperatura uniforme ao sair dela pode ser considerado o O ar que passa por uma serpentina suposta a temperatura uniforme ao sair dela pode ser considerado como uma mistura de duas partes A primeira corresponde a uma fração da vazão total do ar formado pela parte que realmente entra em contato com a superfície fria da serpentina chamada de vazão de contato A segunda corresponde a fração formada pela parte que atravessa a serpentina mantendose inalterada chamada de vazão de bypass Denominase fator de bypass BF a relação entre a vazão de bypass e a vazão total o O fator de bypass BF é função das características físicas e operacionais da serpentina Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 51 o O fator de bypass BF é função das características físicas e operacionais da serpentina a área de face da serpentina número de fileiras de tubos em profundidade espaçamento entre aletas vazão de ar e sua velocidade temperatura fluido no interior dos tubos Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento Correção da vazão em massa de insuflamento em função do fator de bypass BF da serpentina Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 52 27 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento Correção da vazão em massa de insuflamento em função do fator de bypass BF da serpentina dbinsuflamento dbinsuflamentoUR 100 dbmistura dbinsuflamentoUR 100 T T BF T T dbinsuflamento dbinsuflamento T 13 020 T 157 C 264 13 ar sensível arinsuflamento ar dbespaço dbinsuflamento v Q cp T T Vazão de Ar de Insuflamento Correção Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 53 arinsuflamento arinsuflamento 089 22368 102 256 157 197m³ s Engenharia Mecânica Ar Condicionado dbretorno retorno retorno w as RETORNO T 256 C UR 50 001038 kg kg dbexterno wbexterno externo w as EXTERNO T 351 C T 261 C 001794 kg kg Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento Correção arexterno arinsuflamento arexterno arinsuflamento externo insuflamento m m v v retorno as retorno as v 087m³ kg h 5223 kJ kg externo as externo as externo v 091m³ kg h 8140 kJ kg UR 4955 arexterno as arinsuflamento as arexterno arretorno arinsuflamento arretorno arinsuf m 018 kg s m 221 kg s m m m m m lamento arexterno arretorno as arexterno externo arretorno retorno arinsuflamento mistura m m 203 kg s m m m Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 54 dbmistura mistura mistura MISTURA T 265 C UR 506 v 086 m³ s arexterno externo arretorno retorno mistura mistura w arinsuflamento m m 00110 kg kg m as arexterno externo arretorno retorno insuflamento mistura arexterno externo arretorno retorno mistura mistura as insuflamento m h m h m h m h m h h h 5460 kJ kg m 28 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PSICROMÉTRICA Serpentina de Resfriamento TOTALespaço insuflamento retorno insuflamento Q h h m Ventilação totalventilação totalserpentina TOTALespaço Q Q Q Q Q Q insuflamento totalserpentina insuflamento mistura insuflamento serpentinasensivel insuflamento ar dbmistura dbinsuflamento serpentinalatente tot Q m h h Q m cp T T Q Q alserpentina Qserpentinasensivel 25 328 ventilaçãosensivel serpentinasensivel espaçosensivel ventilaçãolatente serpentinalatente espaçolatente Q Q Q Q Q Q totalventilação ventilaçãosensivel ventilaçãolatente Q 567kW Q 229kW Q 338kW Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 55 serpentinasensivel serpentina totalserpentina Q SHF Q insuflamento insuflamento as totalserpentina totalserpentina serpentinasensivel serpentinasensivel serpentina 25328 h 5223 h 4102kJ kg 226 Q 226 5474 4102 Q 310kW Q 226 102 264 157 Q 2466 kW Q latente serpentina 634kW SHF 080 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 56 29 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica ANÁLISE PARA MÚLTIPLOS ESPAÇO VÁRIAS ZONAS Considerando que um único sistema de HVAC atende às duas salas Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 57 Escolher entre um sistema de volume de ar constante ou variável Seleção dos ventiladores e da serpentina Métodos da Soma dos Picos Sist Volume Constante Método do Bloco Sist Volume Variável Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 58 30 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica EFIETO DO ENTREFORRO PLENUM A presença de um plenum tende da diminuir a carga térmica do espaço para a situação em que o plenum é utilizado para o retorno de ar Quando o ar de retorno é dutado todo ganho de calor no plenum será transferido para o espaço g p p p ç condicionado ou seja não haverá redução da carga térmica Para o exemplo considerado a presença do plenum reduziria a carga térmica em aproximadamente 20 se utilizado para o retorno de ar Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 59 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CARGA TÉRMICA AQUECIMENTO EXEMPLO Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 60 31 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Aquecimento Estimar as perdas térmicas Considerase as condições mais severas Os efeitos de radiação e os ganhos de calor internos não são considerados contribuem para o aquecimento p q Considerase Perda de calor por condução através das paredes teto piso e área envidraçada Perda de calor por condução para espaço adjacentes Perda de calor por infiltração de ar Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 61 Engenharia Mecânica Ar Condicionado EXEMPLO PARA CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA Sala 101 Carga Térmica Aquecimento Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 62 32 Engenharia Mecânica Ar Condicionado A carga máxima ocorre à 1600h devido a maior incidência solar na face oeste da edificação A edificação é um prédio de escritórios com apenas um andar localizado St Louis Missouri A área de piso é de 137 x 183 m A altura é de 37m e não há entre forro Carga Térmica Aquecimento Condições internas temperatura de bulbo seco de 222C e umidade relativa de 50 Parede oeste 137m de comprimento por 37 m de altura de bloco de concreto leve 200mm com cobertura externa de alumínio 889mm de isolamento e 127mm de gesso do lado interno Parede oeste é composta por 8 janelas de vidro duplo de 64mm em quadro de alumínio fixas Cada janela possui 12 x15m Telhado plano de 137x183m de concreto com 100mm de espessura 90mm de isolamentocobertura em aço A ocupação da sala ocorre das 800 h às 1700h com 18 pessoas realizando atividades moderadas Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 63 A iluminação da sala é de 215 Wm² Os equipamentos correspondem a 54 Wm² além uma máquina de café expresso Para simplificação do cálculo é considerado que apenas a parece oeste contribui para o ganho de calor sendo que as demais paredes estão expostas a ambientes condicionados nas mesmas condições Engenharia Mecânica Ar Condicionado CONDIÇÃO DO AMBIENTE EXTERNO ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 26 Table 1A Cooling and Dehumidification Design ConditionsUnited States Carga Térmica Aquecimento Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 64 33 Engenharia Mecânica Ar Condicionado CONDUÇÃO DE CALOR ATRAVÉS DA SUPERFÍCIES Como os efeitos de radiação não são considerados na carga térmica de aquecimento utilizase em lugar do CLTD a diferença de temperatura entre o ambiente interno e o ambiente externo Carga Térmica Aquecimento Q U A T Parede oeste Rtotal 285 m²KW parede total janelas parede paredeoeste A A A A 37 137 8 12 15 363m² Q 035 363 222 168 Telhado Rtotal 294 m²KW telhado telhado telhado A 137 183 2507m² Q 034 2507 222 168 Q 332428W Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 65 Qparedeoeste 49550W Janelas Ujanelas 356 Wm²K janelas janelas janelas A 8 12 15 144m² Q 356 144 256 168 Q 199930W Engenharia Mecânica Ar Condicionado GANHOS CALOR INFILTRAÇÃO ASHRAE Fundamentals 1997 Chapter 28 arinf iltração Q cp T T ar as db lvagua Valores de referência cp 103kJ kg K T 30 CUR 50P 100kPa h 2430kJ kgT 30 C Carga Térmica Aquecimento infiltraçãosensivel ar dbarinfiltração dbarespaço ar arinf iltração infiltraçãolatente arinfiltração arespaço lvágua ar Q cp T T v Q h v volumeespaço arinf litração 137 183 37 92763m³ 03 92763 3600 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 66 infiltraçãosensivel infiltraçãosensivel 0077 Q 103 222 168 Q 340kW 091 arinf litração 0077m³ s 34 Engenharia Mecânica Ar Condicionado RESUMO Tipo Componente Carga Térmica Sensível W Latente W Envelope Edificação Qparedeoeste 49550 Envelope Edificação Qtelhado 332428 Envelope Carga Térmica Aquecimento Envelope edificação Qjanelas 199930 Envelope Edificação Qjanelasradiação Ganho Interno Qsensivelpessoas Ganho Interno Qlatentepessoas Ganho Interno Qiluminação Ganho Interno Qequipamentossensivel Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 67 Ganho Interno Qequipamentoslatente Infiltração de Ar Qinfiltraçãosensivel 3400 Infiltração de Ar Qinfiltraçãolatente TOTAL 921908 QTOTAL 921908 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Carga Térmica Ar Condicionado httpswwwyoutubecomwatchvpIJcsNj7caY Atividades Assíncronas Sugestão de vídeos sobre carga térmica Carga Térmica httpswwwyoutubecomwatchvFxMllbf0HN0 HAPCarrier httpswwwyoutubecomwatchv2Oz0Q8ZTYk httpswwwyoutubecomwatchvUv0msE7WlT8 Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 68 35 Engenharia Mecânica Ar Condicionado Ar Condicionado Exercícios Sugeridos McQuiston F C Parker J D and Spitler J D Heating Ventilating and Air Conditioning Analysis and Design 6 th Wiley Sons Inc 2005 Cap 06 Carga Térmica de Aquecimento Cap 08 Carga Térmica de Resfriamento Prof Dr Paulo Eduardo Lopes Barbieri CEFETMG Campus II 69