Dimensionamento Térmico de Um Ambiente

INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO – CAMPUS VITÓRIA

ENGENHARIA MECÂNICA

VITOR RIBON DOS SANTOS

CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA PARA CLIMATIZAÇÃO DE UM AUDITÓRIO EM VITÓRIA-ES

VITÓRIA-ES

2015

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VITOR RIBON DOS SANTOS

CÁLCULO DA CARGA TÉRMICA PARA CLIMATIZAÇÃO DE UM AUDITÓRIO EM VITÓRIA-ES

Relatório técnico apresentado ao Curso de Engenharia Mecânica do Instituto Federal do Espírito Santo, campus Vitória, como parte das exigências da disciplina de Refrigeração e Ar condicionado.

Prof.: Rubens Marques.

VITÓRIA-ES

2015

SUMÁRIO

1        INTRODUÇÃO        4

2        OBJETIVOS        4

3        METODOLOGIA        4

3.1        DADOS E CONSIDERAÇÕES INICIAIS        5

4        RESULTADOS E DISCUSSÃO        6

4.1        CARGA DE ILUMINAÇÃO        6

4.2        CARGA DEVIDO PESSOAS        6

4.3        CARGA DEVIDO AOS EQUIPAMENTOS        7

4.4        CARGA DEVIDO À INSOLAÇÃO        7

4.5        CARGA DEVIDO À CONDUÇÃO        8

4.6        CARGA DEVIDO INFILTRAÇÃO        8

4.6.1        ABRIR E FECHAR PORTAS        8

4.7        CARGA DEVIDO RENOVAÇÃO DE AR        9

4.8        RESUMO TOTAL DAS CARGAS TÉRMICAS        9

5        CONCLUSÃO        10

1. INTRODUÇÃO

Nos dias atuais, a climatização de ambientes é essencial para melhorar a produtividade do ser humano nas tarefas cotidianas. O conhecimento do clima, aliado ao conhecimento dos mecanismos básicos de transferência de calor e massa, permite ao ser humano uma consciente intervenção nas edificações, seja alterando sua arquitetura, seja projetando uma nova, seja incorporando equipamentos que promovam uma melhoria na qualidade do ar interno. Para o correto dimensionamento de sistemas de ar condicionado, faz-se importante conhecer as condições ideais de conforto humano e o cálculo preciso da carga térmica de uma edificação para determinada região, e os fatores que afetam tal carga.

O cálculo de carga da térmica de um ambiente é a base principal de um projeto de climatização, podendo conduzir consideravelmente no custo inicial do investimento no projeto, no custo operacional das instalações dos equipamentos e no consumo de energia, além de refletir no conforto térmico e produtividade dos ocupantes.

1. OBJETIVOS

Desenvolver um projeto de climatização para um auditório, através do estudo dos cálculos da carga térmica, levando em consideração fatores como: iluminação, quantidade de pessoas, equipamentos, infiltração, condução e renovação de ar.

1. METODOLOGIA

Foram coletadas as informações acerca da configuração do auditório em relação ao projeto arquitetônico, materiais utilizados nas portas, janelas, paredes e pisos, localização geográfica do projeto, tendo em vista as normas NBR 6410 e 16401, bem como condições internas e externas de cada ambiente.

1. DADOS E CONSIDERAÇÕES INICIAIS

Para a elaboração do projeto, foram feitas as seguintes considerações para os cálculos de carga térmica, renovação e vazão de ar:

• O mês considerado para efeito de cálculo foi o mês de fevereiro, segundo a Tabela A.1 (Apêndice A). As condições externas de temperatura de bulbo seco (TBS) é de 33,1 °C, e temperatura de bulbo úmido (TBUc) de 25,2 °C.
•  Considerando A frequência anual de 1%, as condições internas recomendáveis para o verão são TBS sendo 24 °C e umidade relativa (ø) de 50%, conforme a Tabela A.2 (Apêndice A).
• O auditório é localizado na cidade de Vitória, aproximadamente 20,17° de latitude sul (para efeitos de cálculos 20° de latitude sul).
• O auditório será considerado funcionando com a capacidade máxima de lotação de 200 pessoas.
• Planta baixa do projeto (Anexo A).

Tabela 1: Elementos Construtivos.

Elemento	Tipo	Superfície
Paredes	Tijolo de 8 furos rebocado de 12,5 cm	Pintura Externa Branca
Cobertura	Laje de concreto de 10 cm + fibrocimento (verão bem ventilado)	Branca
Janelas	Vidro Comum	Cortina Interna Opaca Escura
Portas	Madeira compensada maciça	Marrom Clara

Tabela 2: Dimensões de Portas e Janelas.

Elemento	Largura (m)	Comprimento (m)	Área (m²)
Janela	1,2	2,1	2,52
Porta	0,8	2,1	1,68

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Tabela 3: Dimensões e orientação de incidência solar de paredes e cobertura.

Tipo de Superfície	Área (m²)	Incidência Solar
Face NE	48	Incidência pela manhã
Face SE	80	Não há incidência solar
Face NO	80	Incidência pela tarde
Face SO	48	Não há incidência solar
Cobertura	240	Incidência durante todo o dia