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Conforto Térmico em Ambientes Climatizados

Conforto Térmico em Ambientes Climatizados. Adaptado de material originalmente criado pelo Prof. Ricardo de M. Carvalho – Unifei – Itajubá, pelo Prof. Fernando A. França, da FEM – Unicamp Abril de 2005. Conforto Térmico.

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Conforto Térmico em Ambientes Climatizados

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Presentation Transcript

  1. Conforto TérmicoemAmbientes Climatizados Adaptado de material originalmente criado pelo Prof. Ricardo de M. Carvalho – Unifei – Itajubá, pelo Prof. Fernando A. França, da FEM – Unicamp Abril de 2005

  2. Conforto Térmico >> determinado pelas condições de temperatura e umidade que proporcionam bem-estar aos seres humanos; >> conceito subjetivo, cada um de nós tem condições próprias. Valores médios podem ser estabelecidos estatisticamente; >> deve ser ampliadas para contemplar outras que garantem bem-estar e saúde: nível de ruído, odor, contaminação por particulado sólido, bactérias, velocidade do ar distribuído, etc; >> não existe um índice formal, no Brasil, para estabelecer condição ideal de conforto em ambientes climatizados.

  3. A sensação de calor e/ou frio é determinada por:

  4. Na perspectiva mais ampla, afetam o conforto: • Temperatura do ar • Umidade do ar; • Velocidade do ar; • Radiação térmica; • Odores; • Material sólido disperso; • Contaminantes químicos; • Contaminantes biológicos; • Ruído; • Arranjo ambiental. Fontes • Homem; • Animais; • Móveis e acessórios; • Processos; • Máquinas; • Intervenção humana; • Ar externo; • Natureza.

  5. Parâmetros Básicos sob Controle As variáveis básicas sob controle devem ser: • Temperatura de bulbo seco; • Temperatura das superfícies circundantes; • Umidade do ar; • Velocidade do ar; • Nível de ruído de geração própria; • Contaminações por particulado, biológica e química

  6. Temperatura radiante média >> (modelagem das trocas radiantes). Conceitos Auxiliares de Projeto: Tg é a temperatura de Vernon, medida pelo “termômetro de globo de Vernon.”

  7. Temperatura operacional >> (modelagem das trocas radiante e convectiva. Conceitos Auxiliares de Projeto: Tmrt < 50ºC e V < 0,4 m/s

  8. Temperatura efetiva: >> (conforto térmico considerando trocas radiante e convectiva, e umidade relativa). Variáveis Auxiliares de Projeto: Referências: 1 clo = 0,155 m2 ºC / W; 1 met = 58,2 W/m2 (pessoa sentada, em repouso)

  9. Temperatura efetiva padrão >> padronização para avaliação da temperatura efetiva. Variáveis Características: Referências: Isolamento devido às vestimentas = 0,6 clo; Índice de permeabilidade à umidade = 0,4 Atividade metabólica = 1,0 met Velocidade do ar < 0,10 m/s Temperatura ambiente = temperatura radiante média

  10. Conceitos Auxiliares de Projeto: Resumo Temperatura radiante média>> aplicada à modelagem das trocas radiantes; Temperatura operacional>> aplicada à modelagem das trocas radiantes e convectivas; Temperatura efetiva>> determina índice de conforto térmico considerando as trocas radiante e convectiva, e a umidade relativa.

  11. Diagramas de Conforto (definemzonas operacionais de conforto) Estabelecer zonas de conforto é muito difícil porque: há muitas variáveis envolvidas; o fator “adaptação ao meio” é importante (e subjetivo). Normas: ASHRAE 55(cond. internas, externas, ventilação) ABNT – NB – 10/1978 ASHRAE 62-89 – Padrões de Ventilação ASHRAE 62R-97

  12. ASHRAE 55 Inverno: Top = 20 a 23,5 C,  = 60% Top = 20,5 a 24,5 C, Td = 2 C ET* = 20 e 23,5 C Verão: Top = 22,5 a 26 C,  = 60% Top = 23,5 a 27 C, Td = 2 C ET* = 23 e 26 C

  13. NB (ABNT)

  14. NB (ABNT)

  15. A Objetividade No Conforto: As Equações de Conforto de Fanger • Cálculo com base em sete parâmetros: • Temperatura de bulbo seco; • Umidade relativa; • Temperatura radiante média; • Velocidade do ar; • Taxa metabólica por atividade; • Resistência térmica da roupa; • Eficiência mecânica.

  16. A Objetividade No Conforto: As Equações de Conforto de Fanger Escala de Fanger:

  17. As Equações de Conforto de Fanger Faixa de valores aceitáveis na Escala de Fanger: VEM: Voto Estimado Médio PPI: % de Pessoas Insatisfeitas

  18. As Equações de Conforto de Fanger Condições típicas de projeto no Brasil T = 24,0 ºC Tmrt = 24,5 ºC  = 50% Resistência das vestimentas = 1,0 clo V = 0,1 m/s Atividade metabólica = 70%

  19. As Equações de Conforto de Fanger Estas condições no Brasil resultam em: VEM = + 0,58 PPI = 12,1% Norma ISO-7730 não atendida, mas Critérios ASHRAE respeitados.

  20. Em Geral: Qualidade do Ar Interno é Aceitável 80% ou mais das pessoas não manifestam insatisfação, mas ... Síndrome do Edifício Doente mais de 20% das pessoas têm problemas de saúde resultantes da má qualidade do ar interno.

  21. A Contaminação do Ar Condicionado Quatro grupos: • Contaminação interior; • Contaminação exterior; • Contaminação intrínseca ao sistema; • Deficiências do projeto de condicionamento

  22. A Contaminação do Ar Condicionado Métodos básicos para manutenção da QAI: • Eliminação / modificação da fonte de contaminantes; • Ventilação local exaustora; • Uso de ar externo; • Limpeza do ar

  23. Sistema de Climatização Típico

  24. A Qualidade do Ar Interno Vazão total no ambiente condicionado: Qt = Qsup + Qinf = Qret + Qexf + Qex Vazão de diluição de um contaminante: Qt Ce + N = Qt Cs

  25. Um Novo Dispositivo de Controle Térmico (?) ?

  26. Domo Arigato

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