SISTEMASDEAR CONDICIONADO:

CARGA TRMICA

E

INSTALAES DE AR CONDICIONADO Adaptado a partir de material gentimente cedido pelos Profs. Ricardo de M. Carvalho Unifei Itajub, e Rigoberto Morales, CEFET-Paran, pelo Prof. Fernando A. Frana, da FEM UnicampAbril de 2005

Primeiros SistemasAquecimento e VentilaoPosteriormenteResfriamento e DesumidificaoAr condicionadogua geladaAr + gua geladarea CondicionadaZona simples;Multi-zonas - zonas com diferentes necessidadesSistemas centraisSistemas individuaisO Clculo da Carga e os Sistemas

CLCULO DA CARGA TRMICAAs variveis que determinam a carga trmica so numerosas, difceis de definir precisamente e sempre inter-relacionadas;

Quatro tipos de fluxo de calor, relacionados, porm distintos, transientes, devem ser definidos:

Potncia trmica do ambiente;Carga trmica do ambiente;Taxa de remoo de calor do ambiente;Carga trmica do fan-coil / unidade condicionadora, etc

CARGA TRMICA: A Potncia Trmica do Ambiente a quantidade de calor por unidade de tempo que entra ou gerada no ambiente. classificada conforme:Modo (radiao, transmisso, gerao interna, etc);Tipo (calor sensvel ou calor latente).

A potncia trmica resulta de:Radiao solar atravs de superfcies transparentes;Conduo de calor do exterior para o ambiente atravs das paredes ou telhadosConduo de calor atravs de paredes, divisrias, tetos, pisos internos;Calor gerado no ambiente por ocupantes, animais, luzes e equipamentos;Transferncia de calor devido ventilao, renovao e infiltrao de ar externo;Outros.

CARGA TRMICA: a Carga Trmica do Ambiente a potncia trmica que deve ser removida do ambiente condicionado para manter a temperatura em um valor estipulado;

A potncia trmica no necessariamente igual carga trmica de resfriamento (efeito de acumulao). Por exemplo, o ganho de calor por radiao acumulado em paredes, tetos, piso, etc, e defasa as distribuies de potncia e carga trmica.

CARGA TRMICA: Taxa de remoo de Calor a taxa com que o calor retirado do ambiente condicionado.

Carga trmica do condicionador a potncia trmica de um ou em vrios espaos condicionados;A carga trmica do condicionador / fan-coil a soma das potncias trmicas instantneas de todos os ambientes condicionados, mais uma potncia adicional imposta por fatores externos.

CARGA TRMICA: Variveis de ProjetoPara calcular a carga trmica de resfriamento necessrio:Obter caractersticas fsicas do prdio, dimenses, materiais, etc;Determinar a localizao do prdio, orientao e sombreamento;Obter informaes sobre o clima no local, e especificar os dados de projeto de acordo com normas;Obter informao sobre iluminao, ocupantes, tipo de ocupao, equipamentos, etc, tudo que possa contribuir para a carga trmica interna;Especificar o dia tpico de cada ms para fazer os gerar os valores de carga trmica;E vrios outros...

Algumas variveis de projeto:Condicionamento Trmico de Edifcio Comercial:Estudo de Caso Edifcio de 12 andares P direito das salas com 2,6 m Fachada leste, orientao L-O Altura do forro 0,4 m 50% das fachadas externas de vidro Garagem no condicionada (no subsolo) 1,5 trocas de ar por hora (renovao do volume do edifcio) Ocupao de 6 m2 / pessoa Iluminao 40 W/m2 BS = 24 oC UR = 50 %Edifcio Bussiness PointSetor Autarquias Sul - Braslia - DFhttp://www.bpoint.com.br

Edifcio Inteligente, o Sistema Central Controla: Chiller AR CONDICIONADO DE DEPENDNCIAS COMUNS; ILUMINAO DE DEPENDNCIAS COMUNS, EM ASSOCIAO COM SENSOR DE PRESENA; MOVIMENTAO DE TRS ELEVADORES; SEGURANA DE ACESSO: ACESSO NAS CATRACAS DO LOBBY, COM CARTO ELETRNICO ACESSO GARAGEM; FOTOGRAFIA DIGITAL DE VISITANTES NO LOBBY E CORREDORES MULTI-USURIOS; ABERTURA DE PORTAS DE SEGURANA. SENSORES DE FUMAA E FOGO; OUTRAS UTILIDADES: BOMBAS, VENTILADORES DE GARAGEM, CAIXAS DE GUA; LEITURA DOS BTU METERS E RELGIOS ELTRICOS; ACESSO INTERNET BANDA LARGA E VOIP (PREVISTO)

CARGA TRMICA DO EDIFCIO900 TR Estruturas46%Diversos5%Ar externo15%Pessoas13%Luzes21%O condicionamento dos ambientes privados exclusivo: sistema de gua gelada com fan-coils e BTU meter

CORES CLARASREDUO DE REA ENVIDRAADA: 70 50%REVESTIMENTO EXTERNO REFLETIVO: MMORE BRANCO VIDROS REFLETIVOS ISOLAMENTO APROPRIADO ROTAO DO EDIFCIOPRINCIPAIS ESTRATGIAS DO PROJETO

CORES CLARAS Reduo de 900 para 880 TR CORES CLARAS REDUO DE REA ENVIDRAADA: 70 50% REVESTIMENTO EXTERNO REFLETIVO: MMORE BRANCO VIDROS REFLETIVOS ISOLAMENTO APROPRIADO ROTAO DO EDIFCIOESTRATGIAS DO PROJETO

REDUO DOS VIDROS Reduo de 900 para 800 TR CORES CLARASREDUO DE REA ENVIDRAADA: 70 50% REVESTIMENTO EXTERNO REFLETIVO: MMORE BRANCO VIDROS REFLETIVOS ISOLAMENTO APROPRIADO ROTAO DO EDIFCIOESTRATGIAS DO PROJETO

REVESTIMENTO REFLETIVO Reduo de 900 para 800 TR CORES CLARASREDUO DE REA ENVIDRAADA: 70 50% REVESTIMENTO EXTERNO REFLETIVO: MMORE BRANCO VIDROS REFLETIVOS ISOLAMENTO APROPRIADO ROTAO DO EDIFCIOESTRATGIAS DO PROJETO

VIDROS REFLETIVOS Reduo de 900 para 795 TR CORES CLARASREDUO DE REA ENVIDRAADA: 70 50% REVESTIMENTO EXTERNO REFLETIVO: MMORE BRANCO VIDROS REFLETIVOS ISOLAMENTO APROPRIADO ROTAO DO EDIFCIOESTRATGIAS DO PROJETO

ISOLAMENTO Reduo de 900 para 845 TR CORES CLARASREDUO DE REA ENVIDRAADA: 70 50% REVESTIMENTO EXTERNO REFLETIVO: MMORE BRANCO VIDROS REFLETIVOS ISOLAMENTO APROPRIADO ROTAO DO EDIFCIOESTRATGIAS DO PROJETO

ROTAO DO EDIFCIO Reduo de 900 para 830 TR CORES CLARASREDUO DE REA ENVIDRAADA: 70 50% REVESTIMENTO EXTERNO REFLETIVO: MMORE BRANCO VIDROS REFLETIVOS ISOLAMENTO APROPRIADO ROTAO DO EDIFCIOESTRATGIAS DO PROJETO

CORES CLARASREDUO DE REA ENVIDRAADA: 70 50% REVESTIMENTO EXTERNO REFLETIVO: MMORE BRANCO VIDROS REFLETIVOS ISOLAMENTO APROPRIADOROTAO DO EDIFCIO

REDUO DA CARGA TRMICA: DE 900 TR PARA 450 TR- 50%ESTRATGIAS DO PROJETO

DIMINUIO DA CARGA TRMICA EM RELAO AO PRDIO BASE (PADRO, DE CUSTO MDIO) Cores claras2,2 % Isolamento 6,1 % Rotao 7,8 % Reduo vidro11,0 % Revestimento11,0 % Vidros refletivos11,6 % REDUO TOTAL 50 %

Estruturas12%Diversos3%Ar externo28%Pessoas22%Luzes35%REDUO DA CARGA TRMICAE NOVAS TENDNCIASNova tendncia tecnolgica:Iluminao por LED (light emission diode) >> 25% reduo consumo; >> 6 x mais durvelNova tendncia tecnolgica:Controle de presena e/ou contaminantesNova tendncia tecnolgicano Brasil:Estruturas mais leves, concreto protendido, dry-wall, isolamento trmico de paredes, vidros duplos, etc(Veja New York Light Fair 2005)

OUTRAS ALTERAES POSSVEIS NO PROJETO Sistema de Termo-Acumulao (reduo na conta de energia)Utilizao de Ar Externo para Resfriar Estrutura NoiteUtilizao do Calor Rejeitado no Condensador do ChillerAplicar Resfriamento Evaporativo no Condensador do Chiller;Alterao de Set-Point (maior temp. ambiente e UR);Utilizar Motores Eltricos de Alto Rendimento;Outros.