·

Engenharia Mecânica ·

Outros

Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora

Fazer Pergunta

Texto de pré-visualização

CT LATENTE CT SENSíVEL CARGA TÉRMICA Carga térmica é a quantidade de calor que deve ser retirada ou fornecida a um local ou sistema por unidade de tempo objetivando a manutenção de determinadas condições térmicas MENEZES 2005 O cálculo de carga de térmica é a base principal do projeto e afeta o dimensionamento de todos os seus componentes ventiladores tubulação dutos difusores serpentinas compressores entre outros httpwwwengenhariaearquiteturacombr201801cargatermicaprincipiosbasicos Fonte Tonelada de Refrigeração TR 01 TR 12000 BTUs British thermal unit BTUh Kilocalorias hora kCalh 01 TR 3000 kCalh KiloJoule hora kJh KiloWatt kW DO QUE DEPENDE A CARGA TÉRMICA Condições internas desejáveis Localização geográfica Cidade Direção em relação ao sol Condução térmica Material construtivo Perdas de isolamento População Quantidade Atividade Infiltrações Internas Externas Equipamentos elétricos Iluminação Máquinas em geral Conceitos Condições internas desejáveis Definição das condições internas NBR 16401 NBR1640112008 Usualmente 23C 50 Conceitos Dados climáticos da cidade NBR1640112008PROJETOS DE INSTALAÇÃO PAG 32 NBR 16401 Tabela 26 Níveis de Ruído de uma Instalação São eles Insuflamento Ar que passou pela serpentina da EVAPORADORA está frio e umido e será insuflado no ambiente para promover o condicionamento Ar externo Ar que vem de fora da instalação não está condicionado e provove a renovação do ar Ar de Retorno Ar foi insuflado absorveu calor do ambiente e está voltando para a serpentina para ser condicionado novamente Os ARES do Condicionamento de ar conceitos importantes INSTALAÇÕES 32 Carga Devida à Insolação Calor Sensível A mais poderosa energia que a superfície da Terra recebe do universo é a energia solar que já está sendo aproveitada pelo homem como fonte térmica Essa energia é quase sempre a responsável pela maior parcela da carga térmica nos cálculos do ar condicionado em geral como radiação e convecção Por absorção a energia de radiação solar pode ser introduzida nos recintos tanto em maior quantidade quanto menos brilhante for a superfície refletora Assim temos a seguinte tabela que dá uma ideia do percentual de energia radiante em função da cor 322 Transmissão de calor do Sol através de superfícies opacas As paredes lajes e telhados transmitem a energia solar para o interior dos recintos por condução e convecção segundo a fórmula Q A U te ti Δt onde Q watts A área em m² U coeficiente global de transmissão de calor em kcalh m² C te temperatura do exterior em C ti temperatura do interior em C Δt acréscimo ao diferencial de temperatura dado pela Tabela 36 NBR 152203 U PARA MATERIAIS DE CONTRUÇÃO PAREDES NBR 152203 U PARA MATERIAIS DE CONTRUÇÃO NBR 152203 U PARA MATERIAIS DE CONTRUÇÃO NBR 152203 U PARA MATERIAIS DE CONTRUÇÃO TELHADOS NBR 152203 U PARA MATERIAIS DE CONTRUÇÃO TELHADOS Calcular a Carga Térmica por Insolação na paredes para a casa abaixo EXEMPLO P1 P2 P3 P4 2 m 45 m Pd 25 m Cores Médias São Paulo SP EXEMPLO P1 P2 P3 P4 2 m 45 m Pd 25 m 𝐶𝑇𝑝𝑎𝑟 𝐴 𝑥 𝑈 𝑥 𝑡𝑒 𝑡𝑖 Δ𝑡 𝐶𝑇𝑝1 20𝑥25 𝑥 504 𝑥 329 23 55 𝐶𝑇𝑝2 45𝑥25 𝑥 504 𝑥 329 23 111 𝐶𝑇𝑝3 45𝑥25 𝑥 504 𝑥 329 23 111 𝐶𝑇𝑝4 20𝑥25 𝑥 504 𝑥 329 23 0 𝐶𝑇𝑡𝑒𝑙 45𝑥20 𝑥 095 𝑥 329 23 166 𝑊 𝑚2 𝑥 𝑊 𝑚2𝑐 𝑥 𝐶 Calcular a Carga Térmica por Insolação na paredes para a casa abaixo EXERCÍCIO P1 P2 P3 P4 45 m 60 m Pd 30 m Cores Claras 321 Transmissão de calor do Sol através de superfícies transparentes vidro A energia radiante oriunda do Sol incidente em uma superfície transparente subdividese em três partes uma que é refletida q1 uma que é absorvida pelo vidro q2 uma que atravessa o vidro q3 TRANSMISSÃO DE CALOR SOLAR SÃO PAULO SP FATOR SOLAR FS É a quantidade total de calor que atravessa o vidro Quanto menor o FS menor o ganho de calor Conhecido como Solar Heat Gain Coefficient SHGC em inglês Fator Solar TIPOS E APLICAÇÕES Desempenho energético em três soluções de isolados em vidro incolor e com revestimentos de controle solar Na Tabela 35 de origem americana temos os valores do fator solar obtido por ensaios para esta parcela em kcalh por m² de área de vidro ou Wm² supondose a janela sem proteção caso seja protegida por todos ou persianas devese multiplicar os valores obtidos pelos seguintes coeficientes de redução toldos ou persianas externas 015 020 persianas internas e reflexoras 050 066 cortinas internas brancas opacas 025 061 Esta tabela é para janelas com esquadrias de madeira para esquadrias metálicas multiplicar por 115 Observese para maiores detalhes ou cálculos mais precisos são indicadas as tabelas da Seção 119 1196 Transmissão da radiação solar através dos vidros A energia radiante oriunda do Sol incidente em uma superfície transparente subdividese em três partes veja Fig 162 calor que é absorvido pelo vidro e refletido ao exterior por convecção de acordo com as temperaturas externas tj e do vidro tf calor que é absorvido pelo vidro supondo sua temperatura t uniforme calor que é absorvido pelo vidro e transmitido ao interior por convecção de acordo com as temperaturas do vidro ti e do interior tr Na Tabela 112 temos os coeficientes para vidros comuns e vidros especiais com diversos componentes para melhores isolamentos Exemplo Para um vidro com FS de 085 em posição SE Determinar a carga térmica máxima 12 m 35 m A 42 m2 𝐶𝑇𝑉𝑖𝑑𝑟𝑜 𝐴 𝑥 𝐹𝑆 𝑥 𝐶𝑇𝑐𝑎𝑟𝑑𝑖𝑎𝑙 𝐶𝑇𝑉𝑖𝑑𝑟𝑜 42 𝑥 085 𝑥 4888 𝑊 𝑚2 𝑥 𝑎𝑑𝑚 𝑥 𝑊 𝑚2 Se adicionarmos uma portinha fina quanto será a nota CT Exercício Qual desses vidros tem a maior carga térmica Claraboia de 20 x 25 m com FS 075 Posição S de 30 x 13 m com FS 035 persianas Posição NO de 35 x 17 m com FS 055 Toldo 𝐶𝑇𝑉𝑖𝑑𝑟𝑜 𝐴 𝑥 𝐹𝑆 𝑥 𝐶𝑇𝑐𝑎𝑟𝑑𝑖𝑎𝑙 𝑊 𝑚2 𝑥 𝑎𝑑𝑚 𝑥 𝑊 𝑚2 CARGA TÉRMICA PISOS Q A U te ti Δf Pisos e Coberturas Laje maciça 10 cm Resistência 027 m²KW Transmitância 374 Wm²K Atraso Térmico 23 h Capacidade Térmica 220 kJm²K 5 Divisórias 6 Divisórias junto de cozinha lavanderias ou aquecedores 7 Pisos sobre recintos nãocondicionados 8 Pisos do térreo 9 Pisos sobre porão 10 Pisos sobre porão com cozinha lavanderias ou aquecedores 11 Pisos sobre espaços ventilados 12 Pisos sobre espaços nãoventilados Calor liberado por pessoas Conceitos Para definirmos a carga térmica de uma população duas características mínimas são necessárias Quantidade Tipo de atividade Outras informação como o sexo são menos importantes Uma pessoa em atividade física severa pode emitir mais até 5x mais calor que uma pessoa em atividade sedentária Somos grandes fontes de carga latente também quando respiramos devolvemos vapor dagua no ar aumente o de umidade NBR1640112008 Pag 53 Conceitos Calor liberado por pessoas Tabela C1 Taxas típicas de calor liberado por pessoas Nível de atividade Local Calor total W Homem adulto Ajustado MFa Calor Sensível W Calor latente W Radiante do calor sensível Baixa velocidade do ar Alta velocidade do ar Conceitos Calor liberado por pessoas Tabela C1 Taxas típicas de calor liberado por pessoas Nível de atividade Local Calor total W Homem adulto Ajustado MFa Calor Sensível W Calor latente W Radiante do calor sensível Baixa velocidade do ar Alta velocidade do ar Calcular a carga térmica oriunda das pessoas na área de refeições de um restaurante de 20 x 35 m EXEMPLO Calcular a carga térmica oriunda das pessoas na área de refeições de um restaurante de 20 x 35 m EXEMPLO Área 20 x 35 700 m2 Regra de 3 Área Pessoas Norma 100 70 Projeto 700 X X 490 pessoas 𝑪𝑻𝒑𝒆𝒔 𝑵𝒑𝒆𝒔𝒔𝒐𝒂𝒔 𝑪𝑻𝒆𝒔𝒑 𝑪𝑻𝒑𝒆𝒔 𝟒𝟗𝟎 𝟏𝟑𝟎 𝟔𝟑 𝟕𝟎𝟎 𝑾 Será que todos estarão sentados e comendo Equipamentos Conceitos NBR 6401 Parte 01 Cargas térmicas de equipamentos elétricos são predominantemente sensíveis A potencia pode ser apresentada de forma unitária W x quantidade ou de forma dissipada W metragem quadrada Equipamentos de cocção apresentam uma parcela latente A carga térmica não é necessariamente a potência do máquina lembrese que o calor liberado depende da eficiência do equipamento Uma lista completa pode ser encontrada em ASHARE CAP 28 Pág 2812 a 2814 Tabela C2 Taxas típicas de dissipação de calor pela iluminação Local Tipos de iluminação Nível de iluminação Lux Potência dissipada Wm² Equipamento Tamanho Potência W Ganho de calor W Para dissipação de calor não há um documento específico Ele precisa ser calculado Dissipação de calor é o consumo de energia P em Watts do conjunto de hardware ou módulo multiplicado por 341214 coeficiente O resultado obtido será em em BTU h Assim a dissipação de calor BTU h P 341214 Infiltrações Conceitos Infiltrações são ventilações indesejadas decorrentes de frestas e espaço abertos As infiltrações podem ocorrer de dentro para fora eou de fora para dentro Salas limpas por exemplo mantem a pressão maior internamente para as infiltrações serem do tipo dentro para fora conservando a higiene no local Alguns ambientes hospitalares mantem a pressão negativa para que as contaminações não saiam pelas frestas Hélio Creder Instalações Ar Condicionado NBR1640112008 Pag 13 Tabela 314 Infiltração de Ar Exterior Ar pelas Frestas Tipo de Abertura Observação m³h por Metro de Fresta Janela comum 30 basculante 30 guilhotina c caixilho de madeira 65 guilhotina c caixilho metálico 20 Porta Mal ajustada 45 Bem ajustada 18 Sem vedação 130 Com vedação 65 𝑄𝑠𝑒𝑛𝑠 𝑉𝑣𝑜𝑙 𝑥 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑎𝑟 𝑥 𝐶𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑥 𝑇𝑆𝑎𝑖 𝑇𝑒𝑛𝑡 𝑘𝐽 ℎ 𝑚3 ℎ 𝑥 𝑘𝑔 𝑚3 𝑥 𝑘𝐽 𝑘𝑔 𝐶 𝑥 𝐶 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑎𝑟 1201 kgm3 𝐶𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟 1019 kJkgK Calor Sensivel Massa de Condensado 𝑄𝐿𝑎𝑡 𝐶𝐿𝑎𝑡𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑥 𝑀𝑎𝑠𝑐𝑜𝑛𝑑 𝑘𝑔𝑎𝑔𝑢𝑎 ℎ 𝑚3 ℎ 𝑥 𝑘𝑔 𝑚3 𝑥 𝑘𝑔𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑘𝑔𝑎𝑟 𝑀𝑎𝑠𝑐𝑜𝑛𝑑 𝑉𝑣𝑜𝑙𝑥 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑎𝑟 𝑥 𝑤𝑒𝑥 𝑤𝑖𝑛 Calor Latente 𝑘𝐽 ℎ 𝑘𝐽 𝑘𝑔𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑥 𝑘𝑔𝑎𝑔𝑢𝑎 ℎ