Quadro 1 Propriedades da da Ág Água Sa Saturada (l(líquido e vapor) Temperatura da ág água ºC 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
Pressão de S Saaturação Kpa hPa 2.34 23.40 2.51 25.10 2.67 26.70 2.84 28.40 3.00 30.00 3.17 31.70 3.38 33.80 3.60 36.00 3.82 38.20 4.03 40.30 4.25 42.50 4.52 45.20 4.80 48.00 5.08 50.80
Dry Bu Bulb (° (°C) Relative Hu Humidity (% (%) 27 55 27 60 27 65 28 55 28 60 28 65 29 55 29 60 29 65 30 55 30 60 30 65 31 55 31 60 31 65 32 55 32 60 32 65 33 55 33 60 33 65
QUADRO 4 Condições de Projecto - Inverno Dry Bulb (°C) Wet Bulb (°C) 0 -2.37 0 -1.76 0 -1.16 2 -0.70 2 0.12 2 0.75 7 4.67 7 5.47 7 6.24 12 10.16 12 11.10
Quadro 2 Humi Hu midi dity ty Ra Rati tio o (g/ (g/kg kg)) Va Vapo porr Pre Press ssur uree (mm (mm HG HG)) Va Vapo porr Pres Pressu sure re (K (Kpa pa)) Va Vapo porr Pre Press ssur uree (hp (hpa) a) 12.33 14.72 1.96 19.60 13.48 16.06 2.14 21.40 14.63 17.4 2.32 23.20 13.09 15.61 2.08 20.80 14.31 17.03 2.27 22.70 15.53 18.44 2.46 24.60 13.89 16.54 2.20 22.00 15.19 18.04 2.40 24.00 16.49 19.55 2.61 26.10 14.74 17.52 2.34 23.40 16.11 19.11 2.55 25.50 17.49 20.71 2.76 27.60 15.63 18.55 2.47 24.70 17.09 20.24 2.70 27.00 18.55 21.92 2.92 29.20 16.57 19.64 2.62 26.20 18.12 21.42 2.86 28.60 19.67 23.21 3.09 30.90 17.55 20.78 2.77 27.70 19.2 22.66 3.02 30.20 20.85 24.55 3.27 32.70
Rel elat ativ ivee Hum Humid idiity (%) (%) 60 70 80 60 70 80 70 80 90 80 90
Hum umid idiity Rat Ratio io (g/ g/kg kg)) 2.27 2.65 3.03 2.62 3.06 3.50 4.35 4.98 5.61 6.99 7.88
Obra: Dados da Piscina Comprimento (m): Largura (m) Altura máxima (m): Altura mínima (m): Espessura das paredes de betão (m): Humidade no ar desejada (%): Temperatura ambiente (ºC): Tempertura da água (ºC):
12 4.5 1.7 1.2 0.25 80 20 26
Potência para Aquecimento - Arranque 1. AQUECIMENTO DA ÁGUA DA PISCINA
Qm= * V * Cp * T Temperatura da água da rede: Temperatura da água da piscina: Tempo de aquecimento da água da piscina ρ
Cp Qm (necessário para aquecimento da massa de água)=
15 ºC 26 ºC 96 horas 997 Kg/m3 Kg/m3 4,184 4,1 84 J/Kg.K J/Kg.K
10.44 kW 10.
2. AQUECIMENTO DA MASSA DE BETÃO
Q betão= Cb x Mb x (tsb-teb) te b tsb Cb do Betão Massa de betão Peso Específico
Qb (necessário para aquecimento da massa de betão)=
10 ºC 20 ºC 0.97 KJ/Kg.K 11.96 m3 2400 Kg/m3
0.88 kW 0.
3. PERDAS PELAS PAREDES
Qp= K x S x (ts-teb) K S ts teb
Qp (perdas pelas paredes)= 4. PERDAS POR CONVECÇÃO
3.48 W/m2ºK 77.93 m2 26 ºC 10 ºC
4.33 kW 4.
Qc= c x S x (te-ta) αc
0.01 kW/m2º kW/m2ºK K 54 m2 26 ºC 20 ºC
S te ta
Qc (perdas por convecção)=
3.22 kW 3.
5. PERDAS POR RADIAÇÃO
Qr= r x S x (te-ta) αr
0.01 kW/m2º kW/m2ºK K 54 m2 26 ºC 15 ºC
S te tp
Qr (perdas por radiação)=
5.99 kW 5.
6. PERDAS POR EVAPORAÇÃO (cálcular em primeiro lugar a carga de desumidificação)
Qevap.= * V * Cp * T Temperatura da água da rede: Temperatura da água da piscina: Caudal mássico de água evaporada ρ
Cp Qevap (perdas por evaporação)=
10 ºC 26 ºC 2.6 kg/h 997 Kg/m3 Kg/m3 4,184 4,1 84 J/Kg.K J/Kg.K
0.00 kW 0.
RESUMO 1 Qm (necessário para aquecimento da massa de água)= 2 Qb (necessário para aquecimento da massa de betão)= 3 Qp (perdas pelas paredes)= 4 Qc (perdas por convecção)= 5 Qr (perdas por radiação)= 6 Qevap (perdas por evaporação)=
Q (Total de Potência para Aquecimento - Arranque )
10.4 kW 10.4 0.88 kW 0. 4.33 kW 4. 3.22 kW 3. 5.99 kW 5. 0.00 kW 0.
24.6 24 .6 kW
Potência para Manutenção 1. PERDAS PELAS PAREDES
Qp= K x S x (ts-teb) K S
3.48 W/m2ºK 101.85 m2
ts teb
26 ºC 10 ºC
Qp (perdas pelas paredes)=
5.77 kW 5.
2. PERDAS POR CONVECÇÃO
Qc= c x S x (te-ta) αc
0.01 kW/m2º kW/m2ºK K 54 m2 26 ºC 20 ºC
S te ta
Qc (perdas por convecção)=
3.22 kW 3.
3. PERDAS POR RADIAÇÃO
Qr= r x S x (te-ta) αr
0.01 kW/m2º kW/m2ºK K 54 m2 26 ºC 15 ºC
S te tp
Qr (perdas por radiação)=
5.99 kW 5.
4. PERDAS POR EVAPORAÇÃO (cálcular em primeiro lugar a carga de desumidificação)
Qevap.= * V * Cp * T Temperatura da água da rede: Temperatura da água da piscina: Caudal mássico de água evaporada ρ
Cp Qevap (perdas por evaporação)=
10 ºC 26 ºC 2.6 kg/h 997 Kg/m3 Kg/m3 4,184 4,1 84 J/Kg.K J/Kg.K
0.00 kW 0.
RESUMO Qp (perdas pelas paredes)= Qc (perdas por convecção)= Qr (perdas por radiação)= Qevap (perdas por evaporação)=
Q (Total de Potência para Manutenção )
5.7 kW 5.7 3.22 kW 3. 5.99 kW 5. 0.00 kW 0.
14.8 14 .8 kW
Outputs: Altura média: Superfície do Plano de Água: Superfície de Fundo+ superfície das paredes: Sup uper erfí fíci ciee de Fun undo do+ + 1/2 1/2 supe superf rfíc íciie da dass pa pare rede des: s: Volume de água: Volume paredes betão:
1.45 m 54 m2 101.85 m2 77.9 77.933m2 78.3 m3 11.96 m3
Em que: ρ-
massa especifica da água = 997 Kg/m3; 25ºC, 1atm V - volume total de água da piscina Cp - calor especifico da água = 4.184 J/Kg.K ∆t - Diferencial entre a temperatura pretendida para a água da piscina e a água da rede Tempo de aquecimento da água da piscina: 24, 36, 48 ou 72 horas são os valores standard
Em que: Cb - Calor específico da massa de betão = 0,972 KJ/Kg.K Mb - Massa de betão = volume das paredes x peso específico Peso específico = 2.200 a 2.500 Kg/m3 Teb - Temperatura média das paredes, antes do enchimento = 10ºC (valor geralmente adoptado Tsb - Temperatura média das paredes, depois do enchimento = 20ºC (valor geralmente adoptad
Em que: K- Coeficiente de transmissão térmica das paredes = 3,48 W/m2ºC S - Superfície de fundo e 1/2 das paredes da piscina - m2 ts- Temperatura da água dos tanques em ºC teb - Temperatura média do solo= 10ºC (valor geralmente adoptado)
Em que: αc - Coeficiente de convecção = 0,00697674 kW/m2ºK S - Superfície da piscina - m2 te- Temperatura da água em ºC ta - Temperatura do meio ambiente em ºC durante o enchimento (temperatura de pré-aquecime
Em que: αr- Coeficiente de radiação mútuo (entre a água e as paredes do hall) = 0,00581395 kW/m2ºK S - Superfície da piscina - m2 te- Temperatura da água em ºC tp - Temperatura média das paredes em ºC: de 9 a 15ºC, segundo a constituição das paredes
Em que: ρ - massa especifica da água = 997 Kg/m3; 25ºC, 1atm V - volume total de água evaporada Cp - calor especifico da água = 4.184 J/Kg.K ∆t
- Diferencial entre a temperatura pretendida para a água da piscina e a água da rede
Em que: K- Coeficiente de transmissão térmica das paredes = 3,48 W/m2ºC S - Superfície de fundo e das paredes da piscina - m2
ts- Temperatura da água dos tanques em ºC teb - Temperatura média do solo= 10ºC (valor geralmente adoptado)
Em que: αc - Coeficiente de convecção = 0,00697674 kW/m2ºK S - Superfície da piscina - m2 te- Temperatura da água em ºC ta - Temperatura do meio ambiente em ºC
Em que: αr- Coeficiente de radiação mútuo (entre a água e as paredes do hall) = 0,00581395 kW/m2ºK S - Superfície da piscina - m2 te- Temperatura da água em ºC tp - Temperatura média das paredes em ºC: de 9 a 15ºC, segundo a constituição das paredes
Em que: ρ - massa especifica da água = 997 Kg/m3; 25ºC, 1atm V - volume total de água evaporada Cp - calor especifico da água = 4.184 J/Kg.K ∆t
- Diferencial entre a temperatura pretendida para a água da piscina e a água da rede
) o)
to)
1. Evaporação do Plano de Água Temperatura da água Temperatura do ar Humidade relativa do ar Pb
W= x A x (Pb-PL)
26 20 80 33.80
ºC ºC % hPa
g/h
A Pb PL
54 m2 33.80 hPa 25.5 hPa
Cp
15 4,184 KJ/Kg.K KJ/Kg.K
W (Evaporação do Plano de Água)=
6.7 Kg H20/H H20/H
2. Ganhos de Humidade devidos aos utentes Valores estimados: Uma pessoa em repouso liberta em média cerca de 0,05 kg/h de vapor de água. Uma pessoa a desenvolver uma actividade de esforço esforço médio liberta cerca de 0,25 kg/h de vapor de grau de actividade em esforço em repouso
nº utentes 2 4
W (Humidade devido aos Utentes)=
0.70
3. Ganhos Por Ar Novo
M v = 1 ,2 X V X ( X 1 - X 2 ) / 1 0 0 0 V
g /h
X1 X2
900 m3/h 1.200 kG/m3 1.2 kG/m3 8.6 gr H20/kg ar seco 13 gr H20/kg ar seco
W (ar novo)=
-4.8 Kg H20/H H20/H
ρ
RESUMO W (Evaporação do Plano de Água)= W (Humidade devido aos Utentes)=
vapor H20 (kg/H) 0.25 0.05
6.7 Kg H20/H H20/H 0.70 Kg H20/H
W (ar novo)=
W (Total de Humidade a retirar)
-4.80 Kg H20/H H20/H
2.6 Kg H20/H H20/H
Tabela 3 Valores de 0.5 superfícies de piscinas cobertas 5 superficies calmas 15 piscinas particulares com pouco uso 20 piscinas públicas com actividade normal 28 piscina de lazer 35 piscina de ondas Em que: APbPL-
Área da superfície da Piscina Pressão de vapor de água saturado à temperatura da água (hPa) Quadro 1 Pressão parcial de vapor de água à temperatura do ar (hPa) Quadro 2
ε−
Factor empírico - g/(hPa m2 h) - Quadro 3
água.
Mo (kg/H) 0.50 0.20 Kg H20/H
Em que: MV Vρ−
X1 X2 -
Carga de humidade por ventilação Caudal volúmico de ar novo (m3/h) Massa volúmica do ar = 1,2 kG/m3 Hum umid idad adee abs absol olut utaa do do ar ar ext exter eriior (gr (gr/kg /kg de de ar ar sec seco) o) Hum umid idad adee abs absol olut utaa do do ar ar int inter eriior (gr/ gr/kg de ar ar sec seco) o)
CÁLCULO DO AQUECIMENTO AMBIENTE: 1.
PER ERD DAS PE PELA LA EN ENV VOL OLVE VENT NTE E EXT XTE ERI RIOR OR Q = Kt X A X (Ti-Ta) Kt A Ti Ta
coeficiente de transmissão térmica do elemento da envolvente área do elemento da envolvente medida pelo exterior temperatura do ar no interior do edifício temperatura do ar exterior ao elemento da envolvente
Kt = K X fc K fc
coeficiente de transmissão térmica dos elementos de construção em zo factor de concentração de perdas
Envolvente Opaca Exterior: Perdas pelas paredes:
Orientação
A (m2)
K (W/m2ºC)
Perdas pelos Vidros:
Orientação
A (m2) 72.00 28.80 28.80 14.40
K (W/m2ºC) 4.00 4.00 4.00 4.00
Perdas pelas coberturas:
Orientação
A (m2)
K (W/m2ºC)
Perdas pelos pavimentos:
Orientação
A (m2)
K (W/m2ºC)
20.00
0.50
POTÊNCIA DE PERDAS PELA ENVOLVENTE EXTERIOR: 2.
PER ERD DAS PE PELA LA EN ENV VOL OLVE VENT NTE E IN INTE TERI RIOR OR
Q = Kt X A X (Ti-Ta) Kt A Ti Ta
coeficiente de transmissão térmica do elemento da envolvente área do elemento da envolvente medida pelo exterior temperatura do ar no interior do edifício temperatura do ar exterior ao elemento da envolvente
Kt = 0,75 X K X fc K fc
coeficiente de transmissão térmica dos elementos de construção em zo factor de concentração de perdas
Ta = Tatm + 0,25 X (Ti - Tatm) Tatm (ºC) 0
Ti (ºC) 28
Ta (ºC) 7
Envolvente Interior: Perdas pelas paredes:
Perdas pelos Vidros:
Perdas pelas coberturas:
Perdas pelos pavimentos:
Designação
Designação
Designação
Designação
A (m2)
K (W/m2ºC)
12.00
1.00
A (m2)
K (W/m2ºC)
9.60 20.00
4 .0 0 4.00
A (m2)
K (W/m2ºC)
20.00
0.50
A (m2)
K (W/m2ºC)
POTÊNCIA DE PERDAS PELA ENVOLVENTE INTERIOR: 3.
PERD PE RDAS AS DE CAL CALOR OR RES RESUL ULTA TANT NTES ES DA EN ENTR TRAD ADA A DE DE AR AR FRI FRIO O Q = Mv X Cp X V X (Ti-Ta)
Mv Cp V Ti Ta
massa volúmica do ar calor específico do ar caudal de ar frio que entra no edifício temperatura do ar no interior do edifício temperatura do ar exterior ao elemento da envolvente
Kt = K X fc K fc
coeficiente de transmissão térmica dos elementos de construção em zo factor de concentração de perdas
Envolvente Opaca Exterior: Perdas pelas paredes:
4.
POT OTÊ ÊNC NCIA IA NOM OMIN INA AL DE DE AQ AQU UEC ECIM IME ENT NTO: O: Área Total Pot./m2
96 m2 212.8 W/m2
Mv X Cp
V (m3/h)
0.34
240
QT (W) 20429.7
W/m2ºC m2 ºC ºC
na corrente
W/m2ºC
fc ( - )
Ti (ºC)
Ta(ºC)
Q (W) 0.00 0.00 0.00 0.00
fc ( - ) 1.00 1.00 1.00 1.00
Ti (ºC) 28.00 28.00 28.00 28.00
Ta(ºC) 0.00 0.00 0.00 0.00
Q (W) 8064.00 3225.60 3225.60 1612.80
fc ( - )
Ti (ºC)
Ta(ºC)
Q (W) 0.00 0.00 0.00 0.00
fc ( - )
Ti (ºC)
Ta(ºC)
Q (W)
1.00
28.00
10.00
180.00
16308
W
W/m2ºC m2 ºC ºC
na corrente
W/m2ºC
fc ( - )
Ti (ºC)
Ta(ºC)
0.75
28.00
7.00
fc ( - )
Ti (ºC)
Ta(ºC)
0.75 0.75
28.00 28.00
20.00 7.00
fc ( - )
Ti (ºC)
Ta(ºC)
0.75
28.00
7.00
fc ( - )
Ti (ºC)
Ta(ºC)
Q (W) 0.00 189.00 0.00 0.00 Q (W) 0.00 230.40 1260.00 0.00 Q (W) 0.00 157.50 0.00 0.00 Q (W) 0.00 0.00 0.00 0.00 1836.9 W
kg/m3 J/kgºC m3/h ºC ºC
na corrente
W/m2ºC
Ti (ºC)
Ta(ºC)
28
0
Q (W) 0 2284.8 0 0 2284.8 W
