Aula 09 - Carga Térmica de Climatização - Refrigeração e Ar Condicionado.docx

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA TM-374REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO

Refrigeração e Ar Ar condicionado condicionado Conforto Térmico e Carga Térmica de Climatização por

Christian Strobel “ Existem três frases curtas que levarão sua vida adiante: ‘Não diga que fui eu!’, ‘Oh, boa idéia chefe!’ e ‘Já estava assim quando cheguei.” - Homer J. Simpson

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. A climatização de ambientes possui três principais aplicações, importantíssimas para a vida moderna: 1. A satisfação do homem permitindo-lhe se sentir térmicamente confortável; 2. A performance humana: as atividades intelectuais, manuais e perceptivas geralmente apresentam um melhor rendimento quando realizadas em conforto térmico; 3. A conservação de energia: ao conhecer as condições e os parâmetros relativos ao conforto térmico dos ocupantes do ambiente, evitam-se desperdícios com calefação e refrigeração, muitas vezes desnecessários, sendo possível a escolha de equipamentos mais adequados e de menor consumo energético para uma determinada finalidade.

Carga Térmica de Climatização

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Refrigeração e Ar Condicionado

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Conforto Térmico “Conforto Térmico é o estado mental que expressa satisfação do homem com o ambiente que o circunda”. ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers). O homem é um ser homeotérmico. Seu organismo é mantido a uma temperatura interna sensivelmente constante, na ordem de 37°C com limites muito estreitos, variando entre 36,1°C e 37,2°C, sendo 32°C o limite inferior e 42°C o limite superior para garantir a vida, em estado de enfermidade. O ser humano pode ser comparado a uma máquina térmica — sua energia é conseguida através de fenômenos termoquímicos. A energia térmica produzida pelo organismo humano advém de reações químicas internas, sendo esse processo de produção de energia interna a partir de elementos combustíveis orgânicos, denominadode metabolismo. O rendimento do organismo, como máquina térmica, possui um rendimento muito baixo, na ordem de 20%. A parcela restante, cerca de 80%, se transforma em e m calor, que deve ser dissipado para que o organismo seja mantido em equilíbrio. O calor produzido e dissipado depende da atividade que o indivíduo desenvolve. Em repouso absoluto, o calor dissipado pelo corpo e cedido ao ambiente é aproximadamente 75 W. Quando o calor produzido é maior que o calor dissipado, o corpo humano reage com mecanismos de termoregulação, ou seja, pelo suor, vasodilatação e termólise, que é a redução nos processos internos de combustão química no corpo. Quando o calor produzido é menor que o dissipado, o corpo se protege por aumentar o tremor do corpo, os pelos da pele ficam a uma altura maior (arrepio) de forma a manter uma camada de ar aquecido na superfície e ocorre a vasoconstrição, de modo a acelerar o fluxo sanguíneo. Neste mesmo contexto, a vestimenta representa uma variável importante para o conforto térmico, pois atua como uma barreira para as trocas térmicas de convecção, radiação

e

condução.

manteraumidadeadvinda

Emclima do

seco,vestimentas

adequadaspodem

organismopelatranspiração.

vestimentafuncionacomoisolantetérmico — quemantém,juntoaocorpo,uma quemantém,juntoaocorpo,uma armaisaquecido,

conforme

seja

isolante,conformeseuajusteaocorpoeconformeapo isolante,conformeseuajusteaocorpoeconformeaporçãodecorpoquecob rçãodecorpoquecobre. re.


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A camadade

maisoumenos


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A vestimenta adequada será função da temperatura média ambiente, do movimento doar, do calor produzido pelo organismo e, em alguns casos, da umidade do ar e da atividade a ser desenvolvida pelo indivíduo. A vestimenta reduz o ganho de calor relativo à radiação solar direta, as perdas em condições de baixo teor de umidade e o efeito refrigerador do suor. Reduz, ainda, a sensibilidade do corpo às variações de temperatura e de velocidade do ar. Sua resistência térmica depende do tipo de tecido, da fibra e do ajuste ao corpo, devendo ser medida através das trocas secas relativas de quem a usa. Sua unidade, “clo”, equivale a 0,155m 2 /W. Então, o conforto térmico está associado a algumas variáveis, que devem ser analisadas adequadamente. Entre elas:

1. Variáveis humanas: Metabolismo (idade, sexo, raça, hábitos alimentares, atividade) e vestimenta.

2. Variáveis meio ambiente: TBS, TBU, UR, Velocidade do ar, Latitude/Longitude e Radiação solar.

3. Variáveis do ambiente: Orientação do ambiente, área e material de janelas e paredes, iluminação artificial, equipamentos, demanda de renovação de ar externo e infiltração.

Fanger, em 1972, realizou uma análise experimental com uma grande amostragem de pessoas, e equacionou o conforto térmico através de diversas variáveis. Através destas equações, outros autores, como Givoni (1992), chegaram a uma zona de conforto, delimitada por algumas regiões dentro da carta psicrométrica (Região 1 na figura 01), como pode ser visualizado na Figura 01.

F igura 1: Carta bioclimática


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F onte: Givoni, 1992

Padrão normalizado de conforto O padrão de conforto pode variar para cada tipo de atividade. De acordo com a norma NBR 16401, a tabela 01 mostra alguns dados de temperatura e umidade relativa ideais para o conforto:

Tabela 01: Condições recomendadas para o verão Finalidade

Local

Conforto

Lojas de curto tempo de ocupação

Ambientes com grandes cargas de calor latente e/ou sensível

Locais de reunião com movimento Ambientes de arte (Para o ano inteiro) Acesso

Residências Hotéis Escritórios Escolas Bancos Barbearias Cabelereiros Lojas Magazines Supermercados Teatros Auditórios Templos Cinemas Bares Lanchonetes Restaurantes Bibliotecas Estúdios de TV Boates Salões de Baile Depósitos de livros, manuscritos e obras raras Halls de elevadores

Recomendável TBS (°C) UR (%)

Máxima TBS (°C) UR (%)

23 a 25

40 a 60

26,5

65

24 a 26

40 a 60

27,0

65

24 a 26

40 a 65

27

65

24 a 26

40 a 65

27

65

21 a 23

40 a 50

-

-

-

-

28

70

F onte: NBR 16401 E a tabela 02 mostra os dados requeridos para o conforto no inverno, independente da aplicação.

Tabela 02: Condições recomendadas para o inverno TBS (°C) 20 a 22

UR (%) 35 a 65

F onte: NBR 16401


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Tão importante quanto definir as temperaturas e condições ideais de conforto no inverno e no verão, definidas pelas tabelas 01 e 02, é definir as condições climáticas externas, no inverno e no verão. Estas condições são fornecidas pela tabela 03.

Tabela 03: Condições climáticas médias para o verão e inverno para algumas cidades Cidades (UF) Macapá (AP) Manaus (AM) Santarém (PA) Belém (PA) João Pessoa (PB) São Luiz (MA) Parnaiba (PI) Teresina (PI) Fortaleza (CE) Natal (RN) Recife (PE) Petrolina (PE) Maceió (AL) Salvador (BA) Aracaju (SE) Vitória (ES) Belo Horizonte (MG) Uberlândia (MG) Rio de Janeiro (RJ) São Paulo (SP) Santos (SP) Campinas (SP) Pirassununga (SP) Brasília (DF) Goiânia (GO) Cuiabá (MT) Campo Grande (MS) Ponta Porã (MS) Curitiba (PR) Londrina (PR) Foz do Iguaçu (PR) Florianópolis (SC) Joinville (SC) Blumenau (SC) Porto Alegre (RS) Santa Maria (RS) Rio Grande (RS) Pelotas (RS) Caxias do Sul (RS) Uruguaiana (RS)

Condições médias para o verão TBS (°C) TBU (°C) 34,0 28,5 35,0 29,0 35,0 28,5 33,0 27,0 32,0 26,0 33,0 28,0 34,0 28,0 38,0 28,0 32,0 26,0 32,0 27,0 32,0 26,0 36,0 25,5 33,0 27,0 32,0 26,0 32,0 26,0 33,0 28,0 32,0 24,0 33,0 23,5 35,0 26,5 31,0 24,0 33,0 27,0 33,0 24,0 33,0 24,0 32,0 23,5 33,0 26,0 36,0 27,0 34,0 25,0 32,0 26,0 30,0 23,5 31,0 23,5 34,0 27,0 32,0 26,0 32,0 26,0 32,0 26,0 34,0 26,0 35,0 25,5 30,0 24,5 32,0 25,5 29,0 22,0 34,0 25,5

Condições médias para o inverno TBS (°C) UR (%) 21,0 80,0 22,0 80,0 20,0 80,0 20,0 77,0 20,0 80,0 20,0 75,0 21,0 80,0 19,0 80,0 20,0 78,0 20,0 78,0 20,0 80,0 20,0 78,0 18,0 78,0 10,0 75,0 16,0 78,0 10,0 70,0 13,0 65,0 10,0 65,0 15,0 75,0 5,0 80,0 10,0 80,0 10,0 80,0 10,0 80,0 8,0 80,0 8,0 80,0 7,0 90,0 5,0 80,0 0,0 90,0 7,0 80,0

F onte: NBR 16401


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Carga Térmica A carga térmica é a quantidade de calor sensível e latente, que deve ser retirada (resfriamento) ou colocada (aquecimento) no recinto a fim de proporcionar as condições de conforto desejada ou manter as condições ambientes adequadas para a conservação de um produto ou para realização de um processo de f abricação. O conhecimento da carga térmica é básico para:

– dimensionar a instalação; – selecionar equipamentos; – avaliar o funcionamento de equipamentos existentes ou a serem adquiridos; – avaliar as alterações necessárias ao sistema que beneficia ambientes, cuja finalidade venha ser alterada. A carga térmica, normalmente, varia com o tempo, pois os fatores que nela influem: temperatura externa, insolação, número de pessoas, etc., variam ao longo do dia. Em outras palavras, o ganho de calor que é transmitido para o ambiente é devido aos seguintes fatores:

– radiação solar através de superfícies transparentes tais como vidros das janelas; – condução de calor através das paredes externas e telhados; – condução de calor através das paredes internas, divisórias, tetos e pisos; – calor gerado dentro do ambiente pelos ocupantes, luzes, equipamentos, desenvolvimento de processos ou qualquer outra fonte geradora de calor;

– calor proveniente da ventilação (ar exterior) e infiltração de ar exterior; – calor gerado por outras fontes. Os tipos de ganho de calor são divididos em calor sensível e latente. A seleção correta do equipamento para umidificação ou desumidificação e resfriamento é feita levando- se em consideração os valores de calor sensível e latente. O ganho de calor sensível é o ganho de calor de um determinado ambiente devido à transmissão por radiação, condução ou convecção, ou devido ainda a estas formas simultaneamente. Quando a umidade é adicionada ao ambiente, como por exemplo, pelo vapor d'água liberado pelas pessoas, há uma quantidade de energia associada com esta umidade, que precisa ser considerada. Neste caso se a umidade precisa ser mantida constante no ambiente, então o vapor


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d'água que precisa ser condensado no equipamento é igual ao valor que é produzido no ambiente. A quantidade de energia necessária para fazer isto é essencialmente igual ao produto da taxa de condensação por hora e o calor latente de condensação. Este produto é chamado ganho de calor latente. A carga de calor sensível de resfriamento é definida como a quantidade de calor que precisa ser removida do ambiente para que a temperatura do recinto seja constante. O projeto do sistema de ar condicionado requer a determinação do ganho de calor sensível e latente do ambiente e o ganho de calor total, sensível mais latente e do ar exterior usado para ventilação (renovação de ar). A soma de todos os ganhos de calor sensível instantâneo, em um determinado momento não é necessariamente igual à carga de calor sensível de resfriamento do ambiente para aquele momento. A carga latente, a ser considerada, entretanto, é essencialmente a carga latente instantânea de resfriamento. Há que distinguir, o ganho de calor instantâneo e o ganho de calor da estrutura (fig. 02), ou seja, quando o sol começa a incidir sobre uma parede, não quer dizer que a quantidade de calor ganho pelo ar da sala aumenta imediatamente; para o efeito da insolação se tornar carga do calor do ar, é necessário que, primeiramente, a parede se aqueça. Isto leva um certo tempo, dependendo das dimensões e composição da parede. Já, por exemplo, o calor transmitido por uma pessoa dentro do recinto, para o ar é uma carga, praticamente instantânea. Levanta imediatamente a temperatura do ar e a sua umidade. Para a energia radiante se transformar em carga sensível do ar, tem antes que ser absorvida por uma superfície sólida, que depois cede ao ar por convecção.

F igura 02: Inercia térmica de uma edificação F onte: Lamberts, 1997. A determinação da vazão de ar de insuflamento será função do tipo de sistema a


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ser usado.O projeto do sistema quando prevê volume de ar variável (VAV) sua vazão de ar total corresponde à carga térmica máxima simultânea, embora esse valor seja inferior à soma das vazões de ar necessárias para cada ambiente nas horas de pico dos mesmos. A utilização do sistema de volume de ar constante determina que a vazão de ar total seja a soma das vazões de ar determinadas a partir das horas de pico de cada ambiente. Este sistema é de alto custo, embora seja largamente empregado no Brasil. Após a estimativa da hora e mês do pico solar de cada ambiente e zonas, deverá ser determinado o maior ganho de calor simultâneo de todo o sistema. A determinação da carga térmica de pico ou carga de pico será função do ganho de calor através das paredes externas, vidros e telhados. A maioria das edificações com uma ou mais faces expostas ao exterior apresentam a carga de pico entre 13 h e 18 h. As parcelas que compõem o cálculo da carga térmica são: -

cargas externas;

-

cargas internas;

-

carga de ventilação e infiltração.

Cargas térmicas externas As cargas de calor sensível devido às condições externas são: o efeito combinado da temperatura do ar exterior e a incidência da radiação solar que causa um fluxo de calor através das paredes externas e coberturas; a

temperatura

dos

espaços

adjacentes ocasionando um fluxo de calor para o espaço condicionado ou dele retirando calor; e o ganho de calor solar, devido à radiação direta ou indireta (difusa), através dos vidros e portas. Para o cálculo da carga externa, as seguintes informações são necessárias: - orientação e dimensões dos ambientes da edificação; - características dos materiais do piso, paredes, teto, forro falso e vidros das janelas e portas; - tamanho e utilização do espaço a ser condicionado; - condições externas do ambiente e condições dos ambientes adjacentes.


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Coeficiente global de transferência de calor Os materiais de construção amplamente utilizados na construção civil são listados na tabela 04, com os respectivos valores do coeficiente global de transferência de Calor:

Tabela 04: Coeficientes globais de transferência de calor p/ materiais de construção Tipo

U (W/m2K)

Tijolo de 6 furos com espessura de 12,5 cm Tijolo de 6 furos com espessura de 17 cm (deitado) Tijolo de 8 furos rebocado de 12,5 cm Tijolo de 4 furos rebocado de 12,5 cm Tijolo maciço aparente de 9 cm Tijolo maciço rebocado de 12 cm Tijolo maciço rebocado de 26 cm Vidro comum de 3 mm Laje de concreto de 10 cm + fibrocimento (verão não ventilado) Laje de concreto de 10 cm + fibrocimento (verão bem ventilado) Laje de concreto de 10 cm + fibrocimento (inverno não ventilado) Laje de concreto de 10 cm + fibrocimento (inverno bem ventilado) Laje de concreto de 10 cm + cerâmica (verão não ventilado) Laje de concreto de 10 cm + cerâmica (verão bem ventilado) Laje de concreto de 10 cm + cerâmica (inverno não ventilado) Laje de concreto de 10 cm + cerâmica (inverno bem ventilado) Forro de pinus de 1 cm + fibrocimento (verão não ventilado) Forro de pinus de 1 cm + fibrocimento (verão bem ventilado) Forro de pinus de 1 cm + fibrocimento (inverno não ventilado) Forro de pinus de 1 cm + fibrocimento (inverno bem ventilado) Forro de pinus de 1 cm + cerâmica (verão não ventilado) Forro de pinus de 1 cm + cerâmica (verão bem ventilado) Forro de pinus de 1 cm + cerâmica (inverno não ventilado) Forro de pinus de 1 cm + cerâmica (inverno bem ventilado) Forro pinus 1 cm + fibrocimento + alumínio (verão não ventilado) Forro pinus 1 cm + fibrocimento + alumínio (verão bem ventilado) Forro pinus 1 cm + fibrocimento + alumínio (inverno não ventilado) Forro pinus 1 cm + fibrocimento + alumínio (inverno bem ventilado)

2,39 2,08 2,49 2,59 4,04 3,57 2,45 5,79 2,04 2,04 2,86 3,89 2,04 2,04 2,87 3,89 2,0 2,0 2,79 3,75 2,01 2,01 2,79 3,75 1,11 1,11 2,04 3,75

Elemento

Paredes

Janelas

Cobertura

F onte: Lamberts, 1997. O coeficiente global de transferência de calor é de extrema importância para o correto procedimento de cálculo do fluxo de calor que adentra uma estrutura. Como visto em transferência de calor:

Δ = ..Δ  = ∑.


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Logo, o produto UA se torna:

1    =   +++⋯+ +  

Ou ainda



 





1    =   ++ +⋯+ +  









Desta forma, deve-se tomar o cuidado de não utilizar diretamente os coeficientes globais de transferência de calor apenas da parede sólida: estes devem ser corrigidos de forma a incorporarem os coeficientes de convecção externos e internos. Estes coeficientes podem ser visualizados na tabela 05. Para a correção destes valores, utilizar a seguinte metodologia:

1 = 1 +1+1   ℎ ℎ

Tabela 05: Coeficientes de convecção recomendados para paredes externas e internas. Paredes exteriores Sentido do fluxo

Paredes interiores

Paredes exteriores sujeitas a vento

hi

he

hi

he

Tipo de

Velocidade

he

(W/m2K)

(W/m2K)

(W/m2K)

(W/m2K)

vento

(m/s)

(W/m2K)

Horizontal

8

20

8

8

Fraco

1

13

Vert. ascendente

11

20

10

10

Médio

3

21

Vert. descendente

6

20

6

6

Forte

9

35

Fonte: Centre ScientifiqueetTechniqueduBatiment CSTB, 1958

Lembrando que paredes interiores pertencem ao esqueleto da construção e paredes exteriores são aquelas que separam a edificação do ambiente externo.

Carga térmica devido à insolação A energia solar é concentrada na faixa visível da luz e na região infravermelha do espectro da radiação. Somente 1,373 kW/m 2 da radiação, alcança a superfície da terra quando a direção dos raios solares é vertical, para um céu limpo (sem nuvens). Fora da atmosfera terrestre a radiação solar direta é composta de: 5% ultravioleta, 52% de luz visível e 43% de infravermelho.Na superfície da terra, sua composição aproximada é de 1% de ultravioleta,39% de luz visível e 60% de infravermelho. A radiação celeste é um tipo de radiação difusa, cuja presença constitui o ganho


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de calor na terra; a ela é adicionada à radiação solar direta, que é maior quando a atmosfera está translúcida. O guia, ASHRAE estabelece equações para avaliar o total de radiação recebida do céu pela superfície da terra. A quantidade recebida depende das variações sazonais da constante de umidade, da distância sol/terra, da variação angular com as vizinhanças e das superfícies refletoras mais relevantes. Quanto à carga térmica de insolação, ela pode ocorrer em superfícies opacas e em superfícies translúcidas, como em vidros e janelas. No caso de uma parede opaca exposta à radiação solar e sujeita a uma determinada diferença de temperatura entre os ambientes que esta parede separa, a intensidade do fluxo térmico (q) que atravessa essa parede, por efeito da radiação solar incidente e da diferença de temperatura do ar é dada pela seguinte expressão:

 = (ℎ + − )[2]

Onde U = coeficiente global de transferência de calor (W/m2K); te = Temperatura do ar externo (°C); ti = Temperatura do ar interno (°C); α = Coeficiente de absorção de radiação solar (adimensional); Ig = Intensidade de radiação solar incidente global (W/m2); he = Coeficiente de transferência de calor externo (W/m2K).

A expressão anterior pode ser disposta da seguinte forma:

 = ℎ  + −

sendo que

 ℎ  = ℎ

se refere ao ganho de calor solar, sendo,

o fator de ganho solar de material opaco enquanto que o termo U.Δt corresponde às trocas de calor por diferenças de temperatura, podendo representar ganho, quando a temperatura externa é maior que a interna, ou perda, quando ocorrer o inverso. A tab.06 apresenta valores de absortividade para alguns materiais de construção:


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Tabela 06: Coeficientes de absortividade para cada tipo de material de construção. Superfície

Absorção para radiação solar (α) 0,85 a 0,95 0,65 a 0,80 0,50 a 0,70 0,30 a 0,50 Transparente 0,30 a 0,50 0,40 a 0,65 0,30 a 0,50 0,10 a 0,40

Preto fosco Tijolo ou pedra ou telha de cor vermelha Tijolo ou pedra de cor amarela e couro Tijolo ou pedra ou telha de cor amarela Vidro da Janela Alumínio, ouro, bronze (brilhantes) Latão, alumínio fosco, aço galvanizado Latão e cobre polidos Alumínio e cromo polidos

F onte: Koenigsbergeret al., 1995 Caso a parede seja pintada, os valores de absortividade podem ser visualizados na tabela 07:

Tabela 07: Coeficientes de absortividade para cada cor de parede. Cor

Absorção para radiação solar (α) 0,20 a 0,30 0,30 a 0,50 0,50 a 0,70 0,50 a 0,90 0,90 a 1,00

Branca Amarela, laranja, vermelha clara Vermelha escura, verde clara, azul clara Marrom clara, verde escura, azul escura Marrom escura, preta

F onte: Croiset, 1995 No caso de uma parede transparente ou translúcida exposta à incidência da radiação solar e sujeita a uma determinada diferença de temperatura entre os ambientes que separa, a intensidade do fluxo térmico (q) que atravessa uma parede transparente ou translúcida, deve incorporar, em comparação com a parede opaca, a parcela que penetra por transparência, ou seja, a transmissividade do material vitreo. Assim sendo, tem-se:

 = [(ℎ +) + −][2]

sendo

 = ℎ +

o fator solar referente à radiação solar global transmitida pelo vidro. Para o vidro comum, tem-se:

 = 0,07  = 5,7 2

 = 0,08 1 = 0,05 2 ℎ 


 = 0,85  = 0,87 Pág. 12 de 24


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A tabela 08 abaixo apresenta valores de fator solar de diversos vidros.

Tabela 08: Fator solar para vidros. Tipo de vidro Vidro comum transparente de uma lâmina Vidro cinza sombra de uma lâmina Vidro atérmico verde claro de uma lâmina Vidro atérmico verde escuro de uma lâmina Vidro cinza sombra usado com vidro comum transparente Vidro atérmico verde claro usado com vidro comum transparente Vidro atérmico verde escuro usado com vidro comum transparente

Fator solar 0,86 0,66 0,60 0,49 0,45 0,39 0,22

F onte: Catálogos de vidros produzidos no Brasil O fator solar é utilizado também para expressar a proteção solar conseguida através de elementos quebra-sol, persianas, cortinas, etc. Para estes elementos, o fator solar é obtido através da Tabela 09.

Tabela 09: Fator solar para elementos de proteção solar de vidraças Tipo de proteção Persiana externa de madeira de 1cm, vertical Persiana externa de madeira de 2cm, vertical Persiana externa metálica, vertical Persiana externa de madeira, projetada à italiana Persiana externa metálica, projetada à italiana Veneziana entre vidros, de lâminas a 45° Cortina opaca entre vidros Cortina pouco transparente entre vidros Persiana interna de lâminas finas, vertical Persiana interna de lâminas finas, a 45° Cortina interna opaca Cortina interna pouco transparente Cortina interna muito transparente

Clara 0,05 0,04 0,07 0,09 0,10 0,24 0,21 0,24 0,39 0,51 0,34 0,36 0,39

Cor do elemento Média Escura 0,08 0,10 0,07 0,09 0,10 0,13 0,09 0,10 0,11 0,12 0,31 0,38 0,28 0,36 0,32 0,40 0,50 0,60 0,62 0,70 0,45 0,57 0,47 0,59 0,50 0,51

Preta 0,13 0,11 0,16 0,11 0,14 0,44 0,43 0,70 0,76 0,66 -

F onte: Croiset, 1995 O fator solar de materiais opacos ou de materiais translúcidos, multiplicados pela radiação solar Ig, podem ser calculados através de tabelas que retornam a intensidade da radiação para cada orientação das faces das paredes e/ou janelas, ou que retornam o produto já pronto, como uma temperatura sol-ar direta. Na tabela 10 são mostradas as radiações solares para Curitiba. Para outras regiões, ver tabelas anexas ao final da aula.


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Tabela 10: Radiação solar global (W/m2 ) - planos verticais e horizontais. Latitude 25°. S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H

06h

07h

08h

09h

10h

11h

12h

13h

14h

15h

16h

17h

18h

123 280 285 134 20 20 20 20 87 0 16 23 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

197 540 588 314 38 38 38 38 289 28 283 437 351 76 28 28 28 153 5 22 54 58 28 5 5 5 12

186 611 707 419 50 50 50 50 579 45 376 665 591 198 45 45 45 404 30 106 389 461 281 30 30 30 168

137 539 659 427 58 58 58 58 813 53 300 659 669 314 53 53 53 659 45 49 492 673 487 45 45 45 357

84 397 515 367 63 63 63 63 986 60 146 528 636 406 60 60 60 856 50 50 410 699 608 190 50 50 463

68 222 304 249 87 68 68 68 1110 63 63 314 524 464 169 63 63 973 53 53 263 644 688 360 53 53 526

63 63 63 88 98 88 63 63 1137 65 65 65 362 485 362 65 65 1016 53 53 53 518 711 518 53 53 538

68 68 68 68 87 249 304 222 1110 63 63 63 169 464 524 314 63 973 53 53 53 360 688 644 263 53 526

84 63 63 63 63 367 515 397 986 60 60 60 60 406 636 528 146 856 50 50 50 190 608 699 410 50 463

137 58 58 58 58 427 659 539 813 53 53 53 53 314 669 659 300 659 45 45 45 45 487 673 492 49 357

186 50 50 50 50 419 707 611 579 45 45 45 45 198 591 665 376 404 30 30 30 30 281 461 389 106 168

197 38 38 38 38 314 588 540 289 28 28 28 28 76 351 437 283 153 5 5 5 5 28 58 54 22 12

123 20 20 20 20 134 285 280 87 0 0 0 0 0 16 23 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

or b m e z e d e d 2 2

o

or a

m e

es 2

d

b çr m

et d e 2 2 2

o h n ju e d 1 2

F onte: Gonçalves

Cargas térmicas devido à condução e à convecção Quando as paredes e/ou vidros, janelas e portas estão separando ambientes sem insolação, o procedimento é o mesmo do tópico anterior, porém, a radiação solar incidente, Ig se torna nula nestas condições.

Cargas térmicas internas A previsão da carga térmica a ser gerada no interior do edifício é fundamental no que respeita às decisões de projeto referentes ao partido arquitetônico a ser adotado, sendo sempre função das exigências funcionais e humanas, para os diferentes tipos de clima.Em se tratando da carga térmica interna ao edifício, as fontes podem ser classificadas como:


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a) presença humana; b) sistemas de iluminação artificial; c) motores e equipamentos; d) processos industriais.

Presença humana

A quantidade de calor dissipada pelo organismo humano para o ambiente depende essencialmente de sua atividade. A tabela 11 fornece os dados relativos ao calor dissipado pelo organismo humano, para o ambiente, segundo a atividade desenvolvida pelo indivíduo.Para calcular o ganho de calor, considera-se apenas o calor sensível.

Tabela 11: Calor metabólico cedido ao ambiente, em W. Atividade Durante o sono (basal) Sentado, em repouso De pé, em repouso Sentado, trabalhos manuais Escritório, atividade moderada De pé, trabalho leve Datilografando rápido Lavando pratos Confeccionando calçados/roupas Andando Trabalho leva, em bancada Garçom Descendo escada Serrando madeira Nadando Subindo escada Esforço máximo

Calor metabólico (W)

Calor sensível (W)

Calor Latente (W)

80 115 120 130 140 145 160 175 190 220 255 290 420 520 580 1280 870 a 1400

40 63 63 65 65 65 65 65 65 75 80 95 140 175 -

40 52 57 65 75 80 95 110 125 145 175 195 280 345 -

F onte: Gonçalves Estes valores refletem o calor liberado por um homem adulto. Uma mulher adulta libera 85% deste valor, e uma criança, independente do sexo, libera 75% do valor para um adulto do sexo masculino, conforme norma NBR 6401.


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Sistemas de iluminação artificial

A conversão de energia elétrica em luz gera calor sensível. Esse calor é dissipado, por radiação, para as superfícies circundantes, por condução, através dos materiais adjacentes, e por convecção para o ar. Lâmpadas incandescentes convertem apenas 10% de sua potência elétrica em luz, sendo que dos 90% restantes 80% se dissipa na forma de radiação, e os outros 10% em convecção. Lâmpadas fluorescentes convertem 25% de sua potência elétrica em luz, sendo 25% dissipado por radiação e 50% dissipado por convecção. O reator da lâmpada fluorescente fornece mais 25% da potência nominal da lâmpada sob a forma de calor para o ambiente. Mas, como a luz também se transforma em calor depois de absorvida pelos materiais, no caso de iluminação com lâmpadas incandescentes, adota-se como carga térmica a potência instalada, nominal. Para as lâmpadas fluorescentes, deve ser considerado 125% da potência nominal, devido ao calor gerado pelos reatores. A tabela 12, extraída na norma NBR 16401, mostra a Energia dissipada pelas luminárias para diversas aplicações.

Tabela 12: Calor dissipado pelo sistema de iluminação, por aplicação, em W/m 2. Local

Tipo de iluminação

Nível iluminação (LUX)

Potência dissipada (W/m2)

Escritórios Lojas Residências Supermercados Barbearias e Salões beleza Cinemas e teatros Museus e bibliotecas Restaurantes Bancos Auditórios: Tribuna Auditórios: Platéia Auditórios: Sala de espera Hotéis: Banheiros Hotéis: Corredores Hotéis: Sala de leitura Hotéis: Quartos Hotéis: Salas de reuniões Hotéis: Portaria/recepção

Fluorescente Fluorescente Incandescente Fluorescente Fluorescente Incandescente Fluor./Incand. Fluor./Incand. Fluorescente Incandescente Incandescente Incandescente Incandescente Incandescente Fluor./Incand. Incandescente Incandescente Incandescente

1000 1000 300 1000 500 60 500 / 500 150 / 150 1000 1000 500 150 150 100 500 / 500 500 150 250

40 50 30 35 20 15 45 / 70 15 / 25 35 50 30 20 25 15 45 / 70 35 20 35

F onte: NBR 16401. Obs: Valores para fluorescentes já incluem reatores.


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Motores e Equipamentos O calor dissipado por motores para o ambiente é função de sua potência e de suas características. Em geral, os motores de potência mais baixa têm menor rendimento. Os motores que operam dentro do espaço climatizado promovem a seguinte carga térmica:

 = 

Mas quando operam dentro do recinto e jogam calor para forma, como elevadores, etc, tem-se:

  = 1− 

onde Qm = Calor emitido pelos motores, em W; P = Potência dos motores, em W; η = R endimento aproximado do motor (Tab. 13).

Tabela 13: Rendimento de motores elétricos. Potência do motor (W)

η 0,60 0,68 0,85

< 368 368 a 2208 2209 a 14720

No que se refere aos equipamentos, adota-se como calor cedido ao ambiente ce rca de 60% da potência nominal dos aparelhos elétricos, a não ser os aparelhos cuja função seja aquecer, como no caso de secador de cabelos, cafeteiras, etc. A tabela 14 fornece dados relativos à potência elétrica de alguns eletrodomésticos, que podem ser utilizados na falta de dados fornecidos pelos fabricantes dos aparelhos.

Tabela 14: Potência dissipada por alguns aparelhos. Aparelhos

Potência (W)

Aparelhos

Potência (W)

Aquecedor elétrico (residencial) Aquecedor elétrico (comercial) Aspirador de pó Barbeador Cafeteira Exaustor Ferro elétrico a vapor Fogão elétrico Chuveiro elétrico

1500 3000 a 6000 250 a 800 15 1500 a 2000 500 1200 4000 a 6000 1500 a 7700

Geladeiras comerciais Geladeiras domésticas Rádio Televisão Secador de cabelos Secador de roupas Torradeira Ventilador de mesa Ventilador de teto

1000 300 150 400 1200 5000 1200 150 200

F onte: NBR 6401.


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Ventilação natural e renovação de ar A ventilação proporciona a renovação do ar do ambiente, sendo de grande importância para a higiene em geral e para o conforto térmico de verão em regiões de clima temperado e em regiões de clima quente e úmido. A renovação de ar dos ambientes proporciona a dissipação de calor e a desconcentração de vapores, fumaça, poeiras e de poluentes. A ventilação pode ser também feita por meios mecânicos, de forma a realizar trocas de ar do ambiente para promover critérios de saúde e segurança aos ocupantes, de acordo com a atividade. A tabela 15 mostra valores típicos de infiltração de ar para janelas e portas, para as mais diversas aplicações. Estes valores são utilizados somente quando a pressão no interior não é positiva, ou seja, quando não há insuflamente de ar externo junto com o ar condicionado (por exemplo, aparelho de janela).

Tabela 15: Infiltração de ar por tipo de abertura Tipo de abertura

Vazão de ar (m3/h)

Frestas: Janelas comuns Frestas: Janelas basculantes Frestas: Janelas guilhotina madeira bem ajustada Frestas: Janelas guilhotina madeira mal ajustada Frestas: Janelas guilhotina metalica sem vedação Frestas: Janelas guilhotina metalica com vedação Frestas: Portas mal ajustadas Frestas: Portas bem ajustadas

3,0 3,0 6,5 2,0 4,5 1,8 13,0 6,5

Portas de Bancos Portas de Barbearias Portas de Drogarias e Farmácias Portas de Escritórios Portas de Lojas em geral Portas de Restaurantes Portas de Lanchonetes Portas abertas até 90cm Portas abertas de 90cm a 1,80 m

Porta giratória 1,8m

Porta vai e vem 0,9 m

11,0 7,0 10,0 9,0 12,0 3,0 7,0

14,0 9,0 12,0 9,0 14,0 4,0 9,0 1350,0 2000,0

F onte: NBR 16401. Porém, apesar da infiltração, existem edificações cuja finalidade do ambiente deva proporcionar uma renovação maior de ar externo maior. Para estas aplicações, é utilizada a norma 16401, que estabelece condições de vazão de ar por pessoa que ocupa o recinto e por metro quadrado de instalação. A vazão efetiva total deve ser composta por uma soma destes dois fatores.


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Tabela 16: Infiltração de ar por tipo de abertura Local

Pessoas/100m2

Fp (l/s.pessoas)

Fa(l/s.m2)

8 10 12 40 15 25 10 20 10 6 11 14 20 50 4 60 41 5 15 100 10 40 120 50 150 150 70 70 40 150 40 10 35 25 25 30 120 20 70 100 100 120 100 20

4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 12,5 4,8 4,8 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 4,8 4,8 3,1 5,3 5,3 3,5 5,3 3,5 3,5 3,5 3,5 6,3 3,5 6,3 4,8 12,5 6,3 6,3 6,3 6,3 6,9 2,5 4,8 3,1 3,1 4,8 4,8 4,8 4,8 12,5 4,8

0,4 0,4 0,4 0,4 0,8 0,8 1,1 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,8 0,4 0,4 0,4 0,4 0,8 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,8 0,4 0,4 3,0 0,4 0,8 0,8 0,8 1,1 0,4 0,4 0,4 1,1 1,1 1,1 1,1 0,4 1,1

Supermercado de alto padrão Supermercado de médio padrão Supermercado popular Centros comerciais Lojas Salão de beleza Pet shops Lavanderias Hall de edifícios, recepção Escritórios de diretoria Escritórios de baixa densidade Escritórios de média densidade Escritórios de alta densidade Sala de reunião CPD Callcenter Bancos, área pública Caixa forte Saguão de aeroporto Sala de embarque de aeroportos Biblioteca Museu e galeria de arte Local de culto Plenário de legislativo Lobby de teatro, cinema e auditório Platéia de teatro, cinema e auditório Palco de teatro, cinema e auditório Sala de audiências de tribunal Boliche Ginásio, área do público Ginásio coberto Piscina coberta Academia aeróbica Academia aparelhos Sala de aula Laboratório de informática Laboratório de ciências Apartamento de hóspedes Banheiro privativo de hotéis Sala de estar e lobby de hotéis Sala de convenções Dormitório coletivo Salão de refeições de restaurante Salão de coquetéis de bares Cafeteria, lanchonete e refeitórios Salão de jogos Discoteca e danceterias Jogos eletrônicos

F onte: NBR 16401.


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A vazão necessária de renovação é dada por:

3  . + .      = 1000    E o calor sensível advindo da renovação de ar para o interior do ambiente, é dada por:

 = .,.. − Onde

 ,

= Massa específica do ar: 1,2 kg/m 3; = Calor específico do ar: 1009 J/kgK;

Tabelas Adicionais Tabela 17: Resistência térmica de espaços de ar confinado entre duas lâminas Posição do espaço de ar

Sentido do fluxo de calor

Espessura do espaço de ar (cm)

Vertical

Horizontal

2 a 10

Horizontal

Vertical ascendente

Horizontal

Vertical descendente

2 a 10 2 4 10

Sendo

Temperatura faces (°C)

Média

Diferença

32 10 10 32 32 32

5,5 5,5 5,5 11 11 11

R ar (m2K/W), para εr = 0,82 0,47 0,20 0,11 0,15 0,18 0,16 0,15 0,16 0,17

0,22 0,26 0,21 0,21 0,26 0,28

0,38 0,41 0,32 0,36 0,48 0,58

 =  + 1 −1  

Onde

  2

= Emissividade relativa = Emissividade da lâmina 1 = Emissividade da lâmina 2

F onte: Gonçalves

Tabela 18: Radiação solar global (W/m2 ) - planos verticais e horizontais. Latitude 0°.


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0,51 0,54 0,39 0,46 0,66 0,86


S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H

Prof. Strobel

06h

07h

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10h

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9 21 20 8 0 0 0 0 0 0 16 22 16 0 0 0 0 0 0 8 20 21 9 0 0 0 0

200 417 406 173 28 28 28 28 155 30 352 486 352 30 30 30 30 182 28 173 406 417 200 28 28 28 155

338 660 621 245 45 45 45 45 424 48 516 711 516 48 48 48 48 478 45 245 621 660 338 45 45 45 424

401 696 614 203 53 53 53 53 669 55 476 651 476 55 55 55 55 706 53 203 614 696 401 53 53 53 669

436 630 490 98 60 60 60 60 869 63 406 547 406 63 63 63 63 964 60 98 490 630 436 60 60 60 869

447 494 288 63 63 63 63 176 992 68 247 322 247 68 68 68 68 1082 63 63 288 494 447 176 63 63 992

458 343 65 65 65 65 65 343 1033 63 63 63 63 63 63 63 63 1138 65 65 65 343 458 343 65 65 1033

447 176 63 63 63 63 288 494 992 68 68 68 68 68 247 322 247 1082 63 63 63 176 447 494 288 63 992

436 60 60 60 60 98 490 630 869 63 63 63 63 63 406 547 406 964 60 60 60 60 436 630 490 98 869

15h 401 53 53 53 53 203 614 696 669 55 55 55 55 55 476 651 476 706 53 53 53 53 401 696 614 203 669

16h 338 45 45 45 45 245 621 660 424 48 48 48 48 48 516 711 516 478 45 45 45 45 338 660 621 245 424

17h 200 28 28 28 28 173 406 417 155 30 30 30 30 30 352 486 352 182 28 28 28 28 200 417 406 173 155

18h 9 0 0 0 0 8 20 21 0 0 0 0 0 0 16 22 16 0 0 0 0 0 9 21 20 8 0


o

or a

m e

es 2

d

b çr m

et d e 2 2 2

o h n ju e d 1 2

F onte: Gonçalves Tabela 19: Radiação solar global (W/m2 ) planos verticais e horizontais - latitude 4° sul S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H

06h

07h

08h

09h

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12h

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14h

26 57 57 25 5 5 5 5 13 0 16 22 16 0 0 0 0 0 -

222 480 476 207 33 33 33 33 203 30 344 481 355 38 30 30 30 180 28 166 380 404 196 28 28 28 200

321 664 647 278 48 48 48 48 462 48 498 710 535 73 48 48 48 477 45 230 608 657 347 45 45 45 406

365 691 626 239 55 55 55 55 704 55 473 690 534 99 55 55 55 747 53 178 605 708 428 53 53 53 642

386 598 495 137 60 60 60 60 902 63 365 548 447 121 63 63 63 960 58 63 713 651 474 58 58 58 834

402 476 311 65 65 65 65 129 1018 68 205 328 298 134 68 68 68 1100 63 63 288 533 502 214 63 63 957

400 303 68 68 68 68 68 303 1072 65 65 65 123 130 123 65 65 1139 63 63 63 380 511 380 63 63 991

402 129 65 65 65 65 311 476 1018 68 68 68 68 134 298 328 205 1100 63 63 63 214 502 533 288 63 957

386 60 60 60 60 137 495 598 902 63 63 63 63 121 447 548 365 960 58 58 58 58 474 651 713 63 834

15h 365 55 55 55 55 239 626 691 704 55 55 55 55 99 534 690 473 747 53 53 53 53 428 708 605 178 642

16h 321 48 48 48 48 278 647 664 462 48 48 48 48 73 535 710 498 477 45 45 45 45 347 657 608 230 406

17h 222 33 33 33 33 207 476 480 203 30 30 30 30 38 355 481 344 180 28 28 28 28 196 404 380 166 200

18h 26 5 5 5 5 25 57 57 13 0 0 0 0 0 16 22 16 0 -


o

or a

m e

es 2

d

b çr m

et d e 2 2 2

o h n uj e d 1 2

F onte: Gonçalves Tabela 20: Radiação solar global (W/m2 ) planos verticais e horizontais - latitude 8° sul


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06h

07h

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10h

11h

12h

13h

14h

59 124 121 53 10 10 10 10 30 0 16 22 16 0 0 0 0 0 -

220 492 495 228 33 33 33 33 214 30 342 490 368 49 30 30 30 185 23 130 316 329 163 23 23 23 105

301 661 663 304 48 48 48 48 484 48 473 705 552 104 48 48 48 466 43 201 573 634 349 43 43 43 351

331 665 645 279 58 58 58 58 730 55 439 689 567 146 55 55 55 739 50 143 586 714 454 50 50 50 587

336 571 509 185 63 63 63 63 930 63 322 547 488 181 63 63 63 954 58 58 477 682 521 89 58 58 773

332 420 302 68 68 68 68 89 1062 68 154 326 347 204 68 68 68 1091 60 60 285 568 553 250 60 60 904

327 251 68 68 68 68 68 251 1103 65 65 65 164 205 164 65 65 1129 63 63 63 421 569 421 63 63 946

332 89 68 68 68 68 302 420 1062 68 68 68 68 204 347 326 154 1091 60 60 60 250 553 568 285 60 904

336 63 63 63 63 185 509 571 930 63 63 63 63 488 488 547 322 954 58 58 58 89 521 682 477 58 773

15h 331 58 58 58 58 279 645 665 730 55 55 55 55 146 567 689 439 739 50 50 50 50 454 714 586 143 587

16h 301 48 48 48 48 304 663 661 484 48 48 48 48 104 552 705 473 466 43 43 43 43 349 634 573 201 351

17h 220 33 33 33 33 228 495 492 214 30 30 30 30 49 368 490 342 185 23 23 23 23 163 329 316 130 105

18h 59 10 10 10 10 53 121 124 30 0 0 0 0 0 16 22 16 0 -


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F onte: Gonçalves Tabela 21: Radiação solar global (W/m2 ) planos verticais/horizontais - latitude 13° sul S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H

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98 214 213 94 13 13 13 13 53 0 16 22 16 0 0 0 0 0 -

239 607 579 279 38 38 38 38 293 30 319 467 359 58 30 30 30 172 20 106 264 279 142 20 20 20 83

278 659 683 336 50 50 50 50 534 48 452 701 568 130 48 48 48 460 40 174 544 520 355 40 40 40 320

278 628 645 318 58 58 58 58 775 55 402 688 603 197 55 55 55 719 50 118 564 716 468 50 50 50 540

263 516 504 234 63 63 63 63 961 63 271 546 538 252 63 63 63 936 55 55 459 700 563 128 55 55 722

255 366 303 99 68 68 68 68 1087 68 99 328 404 283 68 68 68 1070 58 58 261 586 601 298 58 58 853

252 198 68 68 68 68 68 198 1126 68 68 68 228 294 228 68 68 1113 60 60 60 455 618 455 60 60 880

255 68 68 68 68 99 303 366 1087 68 68 68 68 283 404 328 99 1070 58 58 58 298 601 586 261 58 853

263 63 63 63 63 234 504 516 961 63 63 63 63 252 538 546 271 936 55 55 55 128 563 700 459 55 722

15h 278 58 58 58 58 318 645 628 775 55 55 55 55 197 603 688 402 719 50 50 50 50 468 716 564 118 540

16h 278 50 50 50 50 336 683 659 534 48 48 48 48 130 568 701 452 460 40 40 40 40 355 520 544 174 320

17h 239 38 38 38 38 279 579 607 293 30 30 30 30 58 359 467 319 172 20 20 20 20 142 279 264 106 83

18h 98 13 13 13 13 94 213 214 53 0 0 0 0 0 16 22 16 0 -


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F onte: Gonçalves Tabela 22: Radiação solar global (W/m2 ) planos verticais/horizontais - latitude 17° sul


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Prof. Strobel

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99 213 213 99 18 18 18 18 61 0 16 23 16 0 0 0 0 0 -

226 549 574 281 38 38 38 38 283 30 308 457 356 64 30 30 30 167 18 84 220 235 122 18 18 18 66

242 636 682 350 43 43 43 43 525 45 426 692 579 153 45 45 45 449 38 154 506 584 342 38 38 38 275

235 605 655 355 58 58 58 58 786 53 367 680 627 237 53 53 53 700 48 89 547 712 489 48 48 48 498

208 481 509 276 63 63 63 63 978 60 225 536 568 303 60 60 60 912 53 53 449 707 581 147 53 53 672

191 325 309 152 68 68 68 68 1100 65 65 224 444 344 80 65 65 1039 58 58 274 622 640 317 58 58 788

179 146 65 65 65 65 65 146 1133 68 68 68 275 360 275 68 68 1091 58 58 58 484 660 484 58 58 820

191 68 68 68 68 152 309 325 1100 65 65 65 80 344 444 224 65 1039 58 58 58 317 640 622 274 58 788

208 63 63 63 63 276 509 481 978 60 60 60 60 303 568 536 225 912 53 53 53 147 581 707 449 53 672

15h 235 58 58 58 58 355 655 605 786 53 53 53 53 237 627 680 367 700 48 48 48 48 489 712 547 89 498

16h 242 43 43 43 43 350 682 636 525 45 45 45 45 153 579 692 426 449 38 38 38 38 342 584 506 154 275

17h 226 38 38 38 38 281 574 549 283 30 30 30 30 64 353 457 308 167 18 18 18 18 122 235 220 84 66

18h 99 19 19 19 19 99 213 213 61 0 0 0 0 0 16 23 16 0 -


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F onte: Gonçalves Tabela 23: Radiação solar global (W/m2 ) planos verticais/horizontais - latitude 20° sul S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H

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108 239 241 114 20 20 20 20 73 0 219 221 94 88 0 0 0 0 -

213 547 583 299 38 38 38 38 289 28 537 573 289 203 28 28 28 157 13 65 163 174 90 13 13 13 43

234 673 746 412 50 50 50 50 567 45 668 741 407 229 45 45 45 439 35 127 425 495 295 35 35 35 201

194 578 657 407 58 58 58 58 801 53 573 652 402 189 53 53 53 686 45 75 524 693 485 45 45 45 430

158 446 511 344 63 63 63 63 985 60 443 508 341 155 60 60 60 897 50 50 439 711 596 161 50 50 614

138 288 309 225 68 68 68 68 1105 65 285 306 222 135 65 65 65 1025 55 55 267 633 661 334 55 55 737

124 107 65 65 65 65 65 107 1140 68 110 68 68 127 68 68 110 1071 58 58 58 501 685 501 58 58 776

138 68 68 68 68 225 309 288 1105 65 65 65 65 135 222 306 285 1025 55 55 55 334 661 633 267 55 737

158 63 63 63 63 344 511 446 985 60 60 60 60 155 341 508 443 897 50 50 50 161 596 711 439 50 614

15h 194 58 58 58 58 407 657 578 801 53 53 53 53 189 402 652 573 686 45 45 45 45 485 693 524 75 430

16h 234 50 50 50 50 412 746 673 567 45 45 45 45 229 407 741 668 439 35 35 35 35 295 495 425 127 201

17h 213 38 38 38 38 299 583 547 289 28 28 28 28 203 289 573 537 157 13 13 13 13 90 174 163 65 43

18h 108 20 20 20 20 114 241 239 73 0 0 0 0 88 94 221 219 0 -

F onte: Gonçalves Tabela 24: Radiação solar (W/m2 ) planos verticais/horizontais - latitude 23°30’ sul


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114 255 276 121 20 20 20 20 81 0 16 23 16 0 0 0 0 0 -

208 560 608 323 40 40 40 40 317 28 288 441 351 73 28 28 28 155 8 36 90 96 51 8 8 8 21

195 615 704 410 50 50 50 50 575 45 386 673 591 190 45 45 45 418 30 112 395 478 289 30 30 30 182

151 549 659 417 58 58 58 58 811 53 313 667 661 290 53 53 53 667 45 56 501 679 485 45 45 45 395

106 410 511 349 63 63 63 63 990 60 163 531 624 386 60 60 60 751 50 50 424 708 607 180 50 50 573

74 244 311 235 68 68 68 68 1108 63 63 316 513 446 155 63 63 983 53 53 261 643 679 349 53 53 675

63 63 63 65 66 65 63 63 1138 63 63 63 341 453 341 63 63 1029 55 55 55 515 705 515 55 55 716

74 68 68 68 68 235 311 244 1108 63 63 63 155 446 513 316 63 983 53 53 53 349 679 643 261 53 675

106 63 63 63 63 349 511 410 990 60 60 60 60 386 624 531 163 751 50 50 50 180 607 708 424 50 573

15h 151 58 58 58 58 417 659 549 811 53 53 53 53 290 661 667 313 667 45 45 45 45 485 679 501 56 395

16h 195 50 50 50 50 410 704 615 575 45 45 45 45 190 591 673 386 418 30 30 30 30 289 478 395 112 182

17h 208 40 40 40 40 323 608 560 317 28 28 28 28 73 351 441 288 155 8 8 8 8 51 96 90 36 21

18h 114 20 20 20 20 121 276 255 81 0 0 0 0 0 16 23 16 0 -


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F onte: Gonçalves Tabela 25: Radiação solar (W/m2 ) planos verticais/horizontais - latitude 30° sul S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H S SE L NE N NO O SO H

06h

07h

08h

09h

10h

11h

12h

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14h

142 330 340 165 25 25 25 25 114 0 16 23 16 0 0 0 0 0 -

188 563 633 357 43 43 43 43 345 28 270 421 343 80 28 28 28 144 3 14 35 37 20 3 3 3 6

143 586 715 456 50 50 50 50 588 45 351 651 596 219 45 45 45 388 23 72 278 333 207 23 23 23 101

78 502 667 475 58 58 58 58 804 50 261 649 686 347 50 50 50 617 38 38 429 602 445 48 38 38 280

63 345 517 422 117 63 63 63 985 58 101 518 666 458 58 58 58 808 45 45 387 682 604 198 45 45 446

68 116 309 311 170 68 68 68 1099 63 63 309 565 526 216 63 63 928 50 50 244 641 691 364 50 50 558

65 65 65 146 179 146 65 65 1134 63 63 63 406 548 406 63 63 964 50 50 50 524 720 524 50 50 594

68 68 68 68 170 311 309 116 1099 63 63 63 216 526 565 309 63 928 50 50 50 364 691 641 244 50 558

63 63 63 63 117 422 517 345 985 58 58 58 58 458 666 518 101 808 45 45 45 198 604 682 387 45 446

15h 78 58 58 58 58 475 667 502 804 50 50 50 50 347 686 649 261 617 38 38 38 48 445 602 429 38 280

16h 143 50 50 50 50 456 715 586 588 45 45 45 45 219 596 651 351 388 23 23 23 23 207 333 278 72 101

17h 188 43 43 43 43 357 633 563 345 28 28 28 28 80 343 421 270 144 3 3 3 3 20 37 35 14 6

F onte: Gonçalves


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18h 142 25 25 25 25 165 340 330 114 0 0 0 0 0 16 23 16 0 -


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Aula 09 - Carga Térmica de Climatização - Refrigeração e Ar Condicionado.docx

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