Contribuição das Argamassas para o Desempenho Térmico dos Edifícios

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Ágatha Estela Lancastre Soares
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1 Seminário Contribuição das Argamassas para a Eficiência Energética dos Edifícios Contribuição das Argamassas para o Desempenho Térmico dos Edifícios Luís Bragança, Nelson Silva, Barroso de Aguiar Ângela Sousa, Pedro Santos e José Monteiro Universidade do Minho, Guimarães, 12 de Novembro de 2008

2 OBJECTIVOS Desenvolvimento de um revestimento com comportamento térmico melhorado Análise comparativa do revestimento sobre suportes de diferente natureza Armazenamento de energia (PCM) Redução do consumo de energia e das emissões de CO 2 12/11/2008 2/25

3 INTRODUÇÃO MATERIAIS DE MUDANÇA DE FASE (PCM) Calor Sensível vs. Calor Latente Grande variedade de materiais e gamas de temperatura Critérios de escolha Método de incorporação 12/11/2008 3/25

4 METODOLOGIA Revisão do estado da arte dos PCM Definição da configuração do sistema (requisitos e critérios) Selecção de materiais Avaliação do comportamento mecânico etermofísico, em laboratório e em células de teste Aplicação e monitorizaçãodo sistema num edifício habitacional Identificação das limitações do sistema 12/11/2008 4/25

5 MATERIAIS Microcápsulas de PCM no seio de uma matriz de gesso 12/11/2008 5/25

6 MONTAGEM EXPERIMENTAL Célula de Teste Adiabática 12/11/2008 6/25

7 MONTAGEM EXPERIMENTAL Características do Sistema Célula de Teste Adiabática Propriedade Referência PCM Dimensões internas da célula (C x L x A) (m) 4.10 x 1.20 x x 1.20 x 2.50 Área de parede revestida (m 2 ) Massa de gesso usada (kg) PCM usado (kg) Consumo específico de massa de gesso (kg/m 2 ) Consumo específico de PCM (kg/m 2 ) Calor latente (Wh/m 2 ) /11/2008 7/25

8 RESULTADOS Célula de Teste DSC Pasta de Gesso com incorporação de PCM 12/11/2008 8/25

9 RESULTADOS Célula de Teste Perfis de T e HR durante o Período Mais Frio 40 T REF T PCM HR REF HR PCM 85 Temperatura (ºC) Humidade Relativa (%) Tempo (horas) 0 12/11/2008 9/25

10 RESULTADOS Célula de Teste Perfis de T e HR durante o Período Mais Quente T REF T PCM HR REF HR PCM Temperatura (ºC) Humidade Relativa (%) Tempo (horas) 0 12/11/ /25

11 RESULTADOS Célula de Teste Temperaturas Medidas Ambiente Espaço Referência Espaço PCM Parede Referência Parede PCM T Max (ºC) 36,8 42,2 38,1 39,2 37,5 T Min (ºC) 9,0 19,1 19,2 19,2 19,6 Amplitudes Medidas Temperatura Tempo Máximo Mínimo ΔT (ºC) 4,9-1,4 Δt (h) /11/ /25

12 MONTAGEM EXPERIMENTAL Edifício Residencial 12/11/ /25

13 MONTAGEM EXPERIMENTAL Edifício Residencial - Instrumentação 12/11/ /25

14 MONTAGEM EXPERIMENTAL Características do Sistema Edifício Residencial Propriedade Referência PCM Área do compartimento (m 2 ) Área total revestida (m 2 ) Massa de gesso utilizada (kg) Massa de PCM utilizado (kg) Consumo específico de massa de gesso (kg/m 2 ) Consumo específico de PCM (kg/m 2 ) Capacidade de armazenamento térmico (Wh/m 2 ) /11/ /25

15 RESULTADOS Edifício Residencial DSC Pasta de Gesso com incorporação de PCM 12/11/ /25

16 RESULTADOS Edifício Residencial Temperatura Interior 30 REF PCM Temperatura (ºC) Data 12/11/ /25

17 RESULTADOS Edifício Residencial T na superfície dos tectos em pladur com caixa-de-ar 30 REF PCM Temperatura (ºC) Data 12/11/ /25

18 RESULTADOS Edifício Residencial T na superfície das paredes em monomassa de cimento 30 REF PCM Temperatura (ºC) Data 12/11/ /25

19 RESULTADOS Edifício Residencial T na superfície das paredes em gesso projectado 30 REF PCM Temperatura (ºC) Data 12/11/ /25

20 RESULTADOS Edifício Residencial T à superfície das paredes em pladur com 4cm de isolamento em lã-de-rocha 30 REF PCM Temperatura (ºC) Data 12/11/ /25

21 T à superfície dos tectos em pladur com caixa-de-ar REF PCM 30 T à superfície das paredes em monomassa de cimento REF PCM 30 Temperatura (ºC) Temperatura (ºC) Data T à superfície das paredes em gesso projectado Data T à superfície das paredes em pladur com 4cm de isolamento em lã-de-rocha 30 REF PCM 30 REF PCM Temperatura (ºC) Temperatura (ºC) Data Data 12/11/ /25

22 CONCLUSÕES Célula de Teste PCMseleccionado com propriedades adequadasàs características construtivas (temperatura de transição elevada: entre 22ºC e 30ºC com pico em torno de 27ºC); Redução da Temperatura Máxima até 5ºC; Aumento da Temperatura Mínima até 1.5ºC; Reduçãoda Humidade Relativaem cerca de 10%; Picode Temperatura Máximaretardadoem cerca de 3h; Picode Temperatura Mínimaretardadoem cerca de 2h. 12/11/ /25

23 CONCLUSÕES Edifício Residencial Necessidadede escolha de um novo PCM, diferente do utilizado em célula de teste (temperatura de transição mais baixa: entre 18ºC e 26ºC com pico em torno de 24ºC); Temperatura do lado PCMsempre superior à do lado de REF (efeito da conservação da energia devido à presença do PCM); Para temperaturas entre 22ºC e 25ºCverifica-se um aquecimento mais lento do lado do PCM,resultante da transição de fase. Um maior efeito regulador é assim observado para gamas de temperatura mais altas; 12/11/ /25

24 CONCLUSÕES Edifício Residencial Para temperaturas abaixo de 27ºC, verifica-se uma diminuição mais lenta do lado do PCM, em resultado da sua capacidade de conservação de energia; Parede em Monomassa de Cimento: A maior condutibilidade térmica da argamassa de cimento permite verificar o comportamento típico, induzido pela introdução do PCM: Aumento e decréscimo das temperaturas mais lento relativamente à REF, com consequente menor temperatura máxima e maior temperatura mínima; 12/11/ /25

25 CONCLUSÕES Edifício Residencial Tecto:O gesso cartonado (baixa condutibilidade térmica) e a existência de caixa-de-ar, contribuem para que nas temperaturas máximas, os picos estejam sempre abaixo dos picos de temperatura interior; Parede em Gesso Projectado: A menor condutibilidade térmica do enchimento em gesso projectado aliada à capacidade de absorção de energia do PCM para temperaturas em torno dos 22ºC e os 25ºC contribui para a obtenção de temperaturas mais baixas, em particular à medida que estas aumentam (efeito do PCM). 12/11/ /25

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