Carga Térmica Paredes Externas, Internas e Tetos

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1 Carga Térica Paredes Externas, Internas e Tetos Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 1

2 Transissão através de eleentos de vedação externos opacos (Paredes e Tetos): Absorção de Radiação solar na face externa da vedação; Condução e convecção (Diferença de teperatura externa/ interna). Transissão através de eleentos de vedação internos: Condução e convecção. Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 2

3 Radiação total Carga Térica de Insolação α - Absortância ρ - Refletância τ - Transitância Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 3

4 A transferência de calor é função das características físicas da superfície Propriedades Ópticas 1 = r + a + t t - Transitância r - Refletância a - Absortância Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 4

5 Fatores de resposta térica + Condições fixas do abiente interna e externa Método das CLTD s CLTD = Cooling Load Teperature Diference = Diferença de teperatura para carga térica Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 5

6 Paredes externas e Tetos CT ( h) = UA CLTD ( h) paredes onde: U = coeficiente global de troca de calor, [W/ 2. C] A = área da parede [ 2 ] CLTD = diferença de teperatura para carga térica [ C] Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 6

7 Coeficiente Global de Troca de Calor - U T externa T interna h externo h interno e1 e2 e3 argaassa tijolo ciento gesso Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 7

8 Propriedades das caadas da parede/teto Caada Material Espessura Calor Específico Condutividade Térica Densidade [] [J/(kg. C)] [W/(. C)] [kg/3] 1(externa) argaassa , tijolo , ciento , (interna) gesso , R 3 =e 2 /k 2 T externa R 2 =e 1 /k 1 R 5 =e 4 /k 4 T interna R 1 =1/h externo R 6 =1/h interno R 4 =e 3 /k 3 U R = = 1 e 1 n j Rtn, + + i= 1 hext j= 1 k j hint Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 8

9 CLTD para Paredes Externas CLTD ( h) CLTD ( ) 25,5 tab h + LM K + - Ti + = T 29,4 - usualente K = eção devido a cor da superfície K=1,0 (parede escura ou clara e área industrial) K=0,83 (parede ais escura (área rural)) K=0,65(parede clara (área rural)) Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 9

10 CLTD para Paredes Externas CLTD ( h) CLTD ( ) 25,5 tab h + LM K + - Ti + = T 29,4 - T = T - tab AD 2 T i = teperatura interna de projeto [ºC] (típico=24/25ºc) T = teperatura édia externa de projeto [ºC] AD= aplitude de teperatura de projeto [ºC] Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 10

11 CLTD ( h) CLTD para Paredes Externas Dados cliáticos CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, = tab 2 T = T - AD CLTD ( h) CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T ( h) - 29, = T ( h) = T - f ( h)* AD tab Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 11

12 CLTD para Paredes Externas CLTD ( h) CLTD ( ) 25,5 tab h + LM K + - Ti + = T 29,4 - Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 12

13 CLTD para Paredes Externas Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 13

14 CLTD para Paredes Externas Correção adicional para o heisfério Sul CLTD e eções LM para ua parede Sul e Janeiro Utilizar valores tabelados para parede Norte e Julho Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 14

15 Avaliação da carga térica para paredes externas Cálculo de U; ρ*e e área da parede Localização geográfica Classificação da parede Teperatura externa de projeto Perfil de CLTDs tabelado Perifl de teperatura externa de projeto Correção LM Teperatura interna de projeto Perfil de CLTDs igido Perfil de carga térica Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 15

16 Avaliação da carga térica para paredes externas Exercício Para o andar abaixo da edificação localizada na cidade de São Paulo, calcule a carga térica da parede norte para o ês de janeiro (diensões e etros) 35 N 30 A = A - A = parede total vidro = 3*35-1,5*25 = 67, ,5 3,0 Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 16

17 Avaliação da carga térica para paredes externas Exercício Cálculo do U: avaliação de propriedades Tabelas 1 a 7 Caada Material Espessura Calor Específico Condutividade Térica Densidade [] [J/(kg. C)] [W/(. C)] [kg/3] 1(externa) argaassa , tijolo , ciento , (interna) gesso , U 1 1 = = = n x10 100x10 100x10 10x10 Rtn, 0, ,121 0,8 0, 727 0,381 0,52 i= 1 2,76 2 W K n -3 Densidade específica (Mass) = ri* ei = 20x10 *1790 i= x10 * x10 * x10 *1300 = 301,9 kg Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 17

18 CLTD Avaliação da carga térica para paredes externas Exercício ( h) Definições: CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, = Localização geográfica: São Paulo T tab =31ºC; T d =8,3 C K=1,0 T i =25 C AD 8,3 T = Ttab - = 31- = 26,9C 2 2 Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 18

19 CLTD Avaliação da carga térica para paredes externas Exercício CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, ( h) = Seleção do fator LM: tabela 9 Localização: SP (Lat=23,62S) Período: Verão (Janeiro) Orientação: Norte Na tabela Localização: Lat =24 Período: Julho (Jan+06 eses) Orientação: Sul LM=-3,3 C Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 19

20 Avaliação da carga térica para paredes externas Exercício Seleção de do tipo de parede: tabela 8 U parede = 2,76 2 W K Densidade específica (Mass) = 301,9 kg 2 Parede tipo C Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 20

21 Avaliação da carga térica para paredes externas Exercício CLTD CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, ( h) = Parede tipo C Orientação: Norte Na tabela Definição de CLTD tab (h) : tabela 10 Orientação: Sul Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 21

22 Avaliação da carga térica para paredes externas Exercício CLTD CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, ( h) = K=1,0; T i =25 C; T =26,9 C, LM=-3,3 C CLTDtab ( h) 3,31, 0 25, ,9-29, CLTD ( h) = = CLTDtab ( h) -5,3 Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 22

23 Carga térica para Tetos CLTD CLTD para Tetos CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, ( h) = f T i = teperatura interna de projeto [ºC] (típico=24/25ºc) T = teperatura édia externa de projeto [ºC] AD= aplitude de teperatura de projeto [ºC] T = T - tab CT ( h) = UA CLTD ( h) AD 2 tetos Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 23

24 CLTD para Tetos Dados cliáticos CLTD CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, ( h) = f T = T - tab AD 2 CLTD CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, ( h) = f T ( h) = T - f ( h)* AD tab Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 24

25 CLTD para Tetos CLTD CLTD ( ) 25,5 tab h + LM K + - Ti + ( h) = f T 29,4 - usual K = eção devido a cor da superfície K=1,0 (parede escura ou clara e área industrial) K=0,5 (parede clara (área rural)) f = eção devido a existência de áticos f = 1,0 (se áticos ou dutos) f = 0,75 (ventilação positiva ) usual Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 25

26 CLTD para Tetos CLTD CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, ( h) = f Seleção do fator LM: tabela 9 Localização: SP (Lat=23,62S) Período: Verão (Janeiro) Orientação: Horizontal Na tabela Localização: Lat =24 Período: Julho (Jan+06 eses) Orientação: Horizontal LM=0,5 C Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 26

27 CLTD para Tetos CLTD CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, ( h) = f Seleção de CLTD tab = tabelas 11 U = n i= 1 1 Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 27 R tn, Densidade específica (Mass) = ri* e n i= 1 i

28 Avaliação da carga térica para tetos Cálculo de U; ρ*e e área do teto Localização geográfica Classificação do teto Teperatura externa de projeto Perfil de CLTDs tabelado Perifl de teperatura externa de projeto Correção LM Teperatura interna de projeto Perfil de CLTDs igido Perfil de carga térica Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 28

29 Avaliação da carga térica para tetos Exercício Para o andar abaixo da edificação localizada na cidade de São Paulo, calcule a carga térica do teto (se forro) para o ês de janeiro (diensões e etros) 35 N 30 Ateto = 30*35 = ,5 3,0 Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 29

30 Avaliação da carga térica para tetos Exercício Cálculo do U: avaliação de propriedades Tabelas 1 a 7 U 1 1 = = = 1,259 n x10 2,5x10 Rtn, 0, ,121 1,75 0,05 i= 1 2 W K n i= Densidade específica (Mass) = r * e = 20x10 * ,5x10 *50 = 441, 25kg i i Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 30

31 CLTD para Tetos CLTD CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, ( h) = f Seleção do fator LM: tabela 9 Localização: SP (Lat=23,62S) Período: Verão (Janeiro) Orientação: Horizontal Na tabela Localização: Lat =24 Período: Julho (Jan+06 eses) Orientação: Horizontal LM=0,5 C Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 31

32 Avaliação da carga térica para tetos Exercício se forro co forro Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 32

33 Avaliação da carga térica para tetos Exercício Uteto = 1,259 2 W K Densidade específica (Mass) = 441, 25kg Material principal: laje de concreto de 20 c teto 2 Teto tipo 12 Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 33

34 Avaliação da carga térica para tetos Exercício CLTD CLTDtab ( h) LM K 25,5 Ti T - 29, ( h) = f K=1,0; f=1,0; T i =25 C; T =26,9 C, LM=0,5 C CLTDtab ( h) 0,51, 0 25, ,9-29, CLTD ( h) = 1,0 = CLTDtab ( h) -1,5 Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 34

35 Carga térica para paredes internas CT = UA T paredes internas onde: U = coeficiente global de troca de calor,[w/ 2. C] A = área da parede [ 2 ] DT = diferença de teperatura entre os abientes que estão sendo separados [ C] Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 35

36 Carga térica para paredes internas Exeplo Para o andar abaixo da edificação localizada na cidade de São Paulo, calcule a carga térica de ua divisória localizada na linha verelha (diensões e etros) sendo que a teperatura do abiente acia da linha é 25 C e do abiente abaixo é 23 C. 35 N 30 Adivisória = 3*35 = ,5 3,0 Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 36

37 Carga térica para paredes internas Exeplo Cálculo do U: avaliação de propriedades Tabelas 1 a 7 U 1 1 = = = 3,413 n -2 3,5x10 Rtn, 0, ,059 0,20 i= 1 2 W K CT UA T W paredes internas = = 3, 413*105* = 716 Alberto Hernandez Neto PME 2515 Ar condicionado e Ventilação -Direitos autorais reservados - É proibida a reprodução deste aterial se a autorização expressa do autor 37