Relatorio de Carga Termica - Calculo e Conforto Termico no Ambiente de Trabalho

Disciplina de Transferência de Calor Prof Dr Marcos Baroncini Proença 1 Atividade Prática de Transferência de Calor OBJETIVO Essa atividade tem como intuito aplicar na prática os conceitos abordados na disciplina de Transferência de Calor como transferência de calor por condução por convecção e por radiação bem como carga térmica aplicada ao conceito de conforto térmico no ambiente de trabalho do ou da discente MATERIAL DE CONSULTA Para a realização desta atividade prática o discente ou a discente deve consultar os Textos de leitura das Rotas de Aprendizagem e usar como material de consulta os anexos das Aulas 1 a 6 Deve tomar como referência principal a Aula 6 do Roteiro de Estudos Disciplina de Transferência de Calor Prof Dr Marcos Baroncini Proença 2 ATIVIDADE RELATÓRIO TÉCNICO O ou a discente deve calcular a Carga Térmica total do seu ambiente de trabalho Para isso deve mandar um relatório técnico envolvendo a identificação de seu ambiente de trabalho podendo anexar fotos e de cada fonte de carga térmica Carga térmica por condução e convecção Carga térmica por insolação Carga térmica por iluninação e por equipamentos Carga térmica por pessoas Carga térmica por infiltração e Carga térmica por ventilação Deve então fazer o memorial de cálculo e obter a carga térmica total através da soma das cargas térmicas determinadas OBSERVAÇÃO Caso o ou a discente não esteja trabalhando no momento pode usar um cômodo de sua casa Disciplina de Transferência de Calor Prof Dr Marcos Baroncini Proença 3 TUTORIAL TRABALHO TRANSFERÊNCIA DE CALOR 1 Identificar o ambiente de trabalho ou de uso diário que selecionará para a atividade prática 2 Fazer o levantamento das fontes de carga térmica presentes no ambiente de trabalho selecionado 3 Fazer um descritivo das equações tabelas e gráficos que usará para a determinação das cargas térmicas das fontes selecionadas 4 Calcular as cargas térmicas de cada fonte 5 Calcular a carga térmica total do ambiente selecionado 6 Apresentar o memorial de cálculo com a carga térmica total em Btuh OBS para converter W para Btuh pode multiplicar o resultado em W por 341 uma vez que 1 Btuh equivale aproximadamente a 341 W Disciplina de Transferência de Calor Prof Dr Marcos Baroncini Proença 4 UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CARGA TÉRMICA ARIAL 14 Trabalho orientado pelo Professor Marcos Baroncini Proença como parte da avaliação da Disciplina de Transferência de Calor Arial 10 ESTRUTURA DO TRABALHO CAPA conforme abaixo Disciplina de Transferência de Calor Prof Dr Marcos Baroncini Proença 5 ALUNO A CIDADE DATA ARIAL 12 SUMÁRIO páginas referentes a cada título e subtítulo INTRODUÇÃO comentário sobre a localização da empresa e do ambiente de trabalho selecionado para o cálculo da carga térmica se possível com anexação de fotos FONTES DE CARGA TÉRMICA descrição de todas as fontes de carga térmica presentes no ambiente de trabalho selecionado CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA DAS FONTES DE CALOR cálculo da carga térmica de cada fonte de calor CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA TOTAL calcular a carga térmica total do ambiente selecionado convertendo o resultado para Btuh MEMORIAL DE CÁLCULO apresentar as cargas térmicas calculadas para cada fonte e a carga térmica total na forma de tabela UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CARGA TÉRMICA Trabalho orientado pelo Professor Marcos Baroncini Proença como parte da avaliação da Disciplina de Transferência de Calor LARISSA DOS SANTOS Maracás 25 de julho de 2022 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO3 2 DESCRIÇÃO DAS FONTES DE CARGA TÉRMICA4 3 CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA E MEMORIAL DE CÁLCULO5 3 1 INTRODUÇÃO O presente relatório discorre sobre a aplicação da Transferência de Calor no âmbito cotidiano exemplificando o cálculo de cargas térmicas envolvidas nessas situações Nesse contexto será usada a minha área de trabalho em casa escritório localizado na cidade de Maracás Bahia para o cálculo Com área útil de 16 m² 4 m x 4 m será calculado o valor total da carga térmica contida em meu escritório considerando as paredes teto janela e porta em Btuh para que posteriormente as cargas térmicas sejam expostas no formato de tabela e a carga térmica total seja obtida 4 2 DESCRIÇÃO DAS FONTES DE CARGA TÉRMICA Para a realização desse estudo de caso serão consideradas como fontes de carga térmica As paredes 2 paredes com medidas de 4 m x 3 m 2 paredes com medidas de 4 m x 3 m e o teto com medidas de 4 m x 4 m 1 lâmpadas de teto de 60 W 1 computador 1 janela com área de 15 m² 1 porta de 080 m x 220 m resultando em uma área de 176 m² Ademais é importante ressaltar que apenas eu ocupo o escritório 5 3 CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA E MEMORIAL DE CÁLCULO Após a definição das fontes de carga térmica é possível calcular as cargas térmicas Pelas paredes incluindo o teto Inicialmente é necessário determinar a área das paredes Aparedes24m3m4m3m4m4m64 m² Como existe uma janela e uma porta no escritório é necessário calcular a área resultante das paredes ou seja descontando os valores das áreas da janela e da porta tal como mostrado Aresultante paredesAparedesA janelaAporta Aresultante paredes64 m²15m ²176m ² Aresultante paredes6074m ² Considerando a espessura do tijolo padrão aproximadamente 10 cm 010 m sua condutividade térmica aproximada 07 W mC e que a diferença entre a temperatura externa e a interna é de aproximadamente 10C é possível calcular o calor por condução qkA L T 07 W m C6074m 2 010m 10 C42518W Lâmpadas iluminação qiluminação1lâmpada60 W lâmpada60W Computador De acordo com o conteúdo base um computador tem potência aproximada de 460W com dissipação de 15 desta 69 W qcomputador69W 6 Janela e porta Para calcular a variação de NE para N para NO coordenadas do Sol teremos o valor de k por m² dado por k302766 229013973132438794856264 94856 9 k31252 W m 2 Logo o calor por condução na janela q janelakA31252 W m 215m 246878W Pela porta q portakA31252 W m 2176m 255004 W Pessoa Com base na tabela abaixo que apresenta o calor liberado por pessoas em kcalh de acordo com o ambiente e considerando uma pessoa com metabolismo médio q pessoa1 pessoa113 kcal hpessoa 113 kcal h Como 1 kcalh equivale a 1163 W aproximadamente q pessoa13142W 7 Finalmente é possível dispor as cargas térmicas envolvidas em uma tabela de forma a determinar a carga térmica total Fonte da carga térmica Carga térmica W Paredes incluindo o teto 42518 Lâmpadas iluminação 60 Computador 69 Janela 46878 Porta 55004 Pessoa 13142 CARGA TÉRMICA TOTAL SOMA 553104 Logo a carga térmica total contida no escritório é de 553104 W Como o roteiro da atividade parte mostrada abaixo aponta para a conversão para Btuh e que essa conversão deve ser feita pela multiplicação do resultado por 341 Cargatérmicatotal1886085 Btu h UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CARGA TÉRMICA Trabalho orientado pelo Professor Marcos Baroncini Proença como parte da avaliação da Disciplina de Transferência de Calor LARISSA DOS SANTOS Maracás 25 de julho de 2022 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 3 2 DESCRIÇÃO DAS FONTES DE CARGA TÉRMICA 4 3 CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA E MEMORIAL DE CÁLCULO 5 3 1 INTRODUÇÃO O presente relatório discorre sobre a aplicação da Transferência de Calor no âmbito cotidiano exemplificando o cálculo de cargas térmicas envolvidas nessas situações Nesse contexto será usada a minha área de trabalho em casa escritório localizado na cidade de Maracás Bahia para o cálculo Com área útil de 16 m² 4 m x 4 m será calculado o valor total da carga térmica contida em meu escritório considerando as paredes teto janela e porta em Btuh para que posteriormente as cargas térmicas sejam expostas no formato de tabela e a carga térmica total seja obtida 4 2 DESCRIÇÃO DAS FONTES DE CARGA TÉRMICA Para a realização desse estudo de caso serão consideradas como fontes de carga térmica As paredes 2 paredes com medidas de 4 m x 3 m 2 paredes com medidas de 4 m x 3 m e o teto com medidas de 4 m x 4 m 1 lâmpadas de teto de 60 W 1 computador 1 janela com área de 15 m² 1 porta de 080 m x 220 m resultando em uma área de 176 m² Ademais é importante ressaltar que apenas eu ocupo o escritório 5 3 CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA E MEMORIAL DE CÁLCULO Após a definição das fontes de carga térmica é possível calcular as cargas térmicas Pelas paredes incluindo o teto Inicialmente é necessário determinar a área das paredes 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 2 4𝑚 3𝑚 4𝑚 3𝑚 4𝑚 4𝑚 64 𝑚² Como existe uma janela e uma porta no escritório é necessário calcular a área resultante das paredes ou seja descontando os valores das áreas da janela e da porta tal como mostrado 𝐴𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 𝐴𝑗𝑎𝑛𝑒𝑙𝑎 𝐴𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 64𝑚² 15𝑚² 176𝑚² 𝐴𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒𝑠 6074 𝑚² Considerando a espessura do tijolo padrão aproximadamente 10 cm 010 m sua condutividade térmica aproximada 07 𝑊 𝑚𝐶 e que a diferença entre a temperatura externa e a interna é de aproximadamente 10C é possível calcular o calor por condução 𝑞 𝑘𝐴 𝐿 𝑇 07 𝑊 𝑚𝐶 6074 𝑚2 010 𝑚 10𝐶 𝟒𝟐𝟓𝟏 𝟖 𝑾 Lâmpadas iluminação 𝑞𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜 1 𝑙â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎 60 𝑊 𝑙â𝑚𝑝𝑎𝑑𝑎 𝟔𝟎 𝑾 Computador De acordo com o conteúdo base um computador tem potência aproximada de 460W com dissipação de 15 desta 69 W 𝑞𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟 𝟔𝟗 𝑾 6 Janela e porta Para calcular a variação de NE para N para NO coordenadas do Sol teremos o valor de k por m² dado por 𝑘 3027 662 2901 3973 1324 3879 4856 2649 4856 9 𝑘 31252 𝑊 𝑚2 Logo o calor por condução na janela 𝑞𝑗𝑎𝑛𝑒𝑙𝑎 𝑘 𝐴 31252 𝑊 𝑚2 15 𝑚2 𝟒𝟔𝟖 𝟕𝟖 𝑾 Pela porta 𝑞𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎 𝑘 𝐴 31252 𝑊 𝑚2 176𝑚2 𝟓𝟓𝟎 𝟎𝟒 𝑾 Pessoa Com base na tabela abaixo que apresenta o calor liberado por pessoas em kcalh de acordo com o ambiente e considerando uma pessoa com metabolismo médio 𝑞𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎 1 𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎 113 𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ 𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎 113𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ Como 1 kcalh equivale a 1163 W aproximadamente 𝑞𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎 𝟏𝟑𝟏 𝟒𝟐 𝑾 7 Finalmente é possível dispor as cargas térmicas envolvidas em uma tabela de forma a determinar a carga térmica total Fonte da carga térmica Carga térmica W Paredes incluindo o teto 42518 Lâmpadas iluminação 60 Computador 69 Janela 46878 Porta 55004 Pessoa 13142 CARGA TÉRMICA TOTAL SOMA 553104 Logo a carga térmica total contida no escritório é de 553104 W Como o roteiro da atividade parte mostrada abaixo aponta para a conversão para Btuh e que essa conversão deve ser feita pela multiplicação do resultado por 341 𝑪𝒂𝒓𝒈𝒂 𝒕é𝒓𝒎𝒊𝒄𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝟏𝟖 𝟖𝟔𝟎 𝟖𝟓 𝑩𝒕𝒖 𝒉