Eiii! Quanto faz a sua por m²? - Unemat - Sinopsinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/... · Análise individual de zonas especiais - Simulação térmica Uso de Ferramentas

Universidade do Estado de Mato Grosso Prof. Dr.-Ing. Marlon Leão

Fontes renováveis de energia - Introdução

Aula Inicial - Parte 2

...Eiii! Quanto faz a sua por m²?



Redução da demanda de aquecimento

• Coeficientes menores na relação A/V

• Isolamento da envoltória

• Energia solar ativa/passiva

• Fontes de energia renovável

• Uso da massa térmica

• Ventilação com recuperação de calor

Sondas geotérmicas para aquecimento / refrigeração

10

15

20

25

30

A/Ve -Verhältnis m-1

Äq

uiv

ale

nte

Dä

mm

dic

ken

i ch

ttr

ansp

are

nte

rH

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läch

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[cm

]

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A/Ve -Verhältnis m-1

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[cm

]

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

+ 3 cm

+ 0,1

Índice A/V m-1

Isol

amen

to e

quiv

alen

te [c

m]



Redução da demanda de refrigeração

• Ventilação noturna

• Utilização de massa térmica

• Otimização das estratégias de sombreamento com uso da iluminação natural

• Redução da iluminação artificial

• Integracao entre iluminação natural e artificial

• Correto uso do WWR%

• Redução das cargas de calor internas

• Aumento das trocas de ar

• Integração de vegetação e espelhos de água

Kosten [€/m²]

Kü

hlle

istu

ng

[W

/m²]

20

40

60

80

100

Thermische Bauteilaktivierung

Kühldecken

Kapillarmatten

70-80 €/m²

100-120 €/m²

50 100 1257525

40-50 €/m²

Kosten [€/m²]

Kü

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Thermische Bauteilaktivierung

Kühldecken

Kapillarmatten

70-80 €/m²

Kapillarmatten

70-80 €/m²

100-120 €/m²

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40-50 €/m²

Kü

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[W

/m²]

Temperaturspreizung ∆θ∆θ∆θ∆θ (∆θ∆θ∆θ∆θZu - ∆θ∆θ∆θ∆θR) [K]

10

15

20

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30

35

5

2 4 6 8 10

n = 2

n = 4

gilt für eine durchschnittliche Raumhöhe von 3 m

θθθθRθθθθZ

u Raum

Luftwechsel n [1/h]

n = 1

n =

6

Kü

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Temperaturspreizung ∆θ∆θ∆θ∆θ (∆θ∆θ∆θ∆θZu - ∆θ∆θ∆θ∆θR) [K]

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n = 2

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gilt für eine durchschnittliche Raumhöhe von 3 m

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Luftwechsel n [1/h]

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Luftwechsel n [1/h]

n = 1

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Diferença de temperatura

Pot

ênci

a de

Ref

riger

ação

[W/m

²]

Trocas de Ar [1/h]

Pot

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Ref

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ação

[W/m

²]

Custo



• Escolha criteriosa da tipologia, orientação e posição da janela

• Especificar os vidros de acordo com a orientação

• Sistema de sombreamento automatizado com redirecionamento da luz natural e proteção contra ofuscamento

• Uso da iluminação zenital (áreas centrais)

• Evitar a iluminação artificial

Iluminação natural



Eficiência Energética: Sistema de Certificação Brasileiro

• Atualmente não obrigatória (2013/2014)

• Consumidores mais exigentes

• Diferencial para as construtoras

• Incentivos fiscais e financeiros



Eficiência Energética: Sistema de Certificação Brasileiro



Sustentabilidade: Sistemas de Certificação

Leadership in Energy and Environmental Design (LEED)U.S Green Building Council (USGBC)



Wä rmepumpeHei zung

Fußbod enkühlungüber Erd sonden(ohne W P) Fußbodenheizungüber Wärmepumpeund Erdsonden

Kühlun gErdsond en LüftungFernsterlüft ungF assadeS SV und ISS

Somm erWinter

W ärmepumpe

Erdson den

max. 100m

STROM

Simulação da edificação e equipamentos

• Divisão do edifício em zonas de uso semelhante, de equipamentos técnicos, etc. (Ex: escritórios, salas de conferências, cafeteria,...)

• Definição do perfil de uso (Ex: 8:00-18:00) e condições de entorno (adiabática/cargas internas)

• Definição dos requisitos de conforto (Ex: limitando a temperatura operativa no período de Verão em 26 °C)

• Uso de anos climáticos de referencia e casos extremos

• Cálculo das curvas de carga para aquecimento e refrigeração

-20

-10

0

10

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30

40

Jan Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez

Monat

Tem

per

atu

r [°

C]

0

50

100

150

200

250

300

Hei

z-/K

üh

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g [

kW]

tL_Aussen_[ｰC] QH_Ges_[kW] QK_Ges_[kW]

QH,max = 212 kW

QK,max = 205 kW

Uso de Ferramentas modernas de projeto – Simulação dinâmica



Zone 1

Zona 1, Térreo, Sala de Conferências

Análise individual de zonas especiais- Simulação térmica


Parâmetro Especificação/Valor Resultado Final

A e V Líquida

Perfil de uso

Ocupação

Equipamentos

Iluminação

Ventilação

Var. Híbrida

Vidros

Sistema de sombreamento

A = 204,0 m², V= 622,2 m³

08:00 – 16:00 horas

90 Pessoas

3 PC com Projetor (3 salas ocup.)

Min. de higiene 30 m³/h.pessoa

WSV/SSV com 15% de esquadria

Persiana Interna refletiva com r = 0,6 ou Persiana externa com Fc = 0,25

Iluminação 13 W/m²



SimulaçãoComparação das variantesTemperatura (estatística) Simulação AnualSimulação pontual (extremos)

WSV … Vidro 1SSV … Vidro 2Fe …. Ventilação Natural DiurnaN … Ventilação Noturna (n = 4 h-1)RLT … Ventilação mecânica (equipam.)BTA … CCABTA24… CCA 24hZLK … Pré-resfriamentoK YX … YX W/m² Carga de refrigeraçãoaSS … Proteção solar externaiSS … Proteção solar interna / ofuscamentoKM Condensadoras e evaporadoras

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

t_max (VDI 2078) 35.68 31.58 34.28 30.87 29.62 26.18 30.22 29.15

>32 125 0 45 0 0 0 0 0

30-32 225 25 143 9 0 0 1 0

28-30 247 79 227 58 8 0 42 16

26-28 212 159 264 129 283 8 162 98

24-26 205 231 255 192 575 574 311 264

22-24 1034 267 1096 294 1185 1449 695 529

20-22 562 1767 581 1794 561 580 1399 1694

<20 0 82 0 134 0 0 1 11

WSV 71/59; RLT; iSS

WSV 71/59; RLT_N; iSS

WSV 71/59; RLT; aSS

WSV 71/59; RLT_N, aSS

WSV 71/59; RLT; iSS; K30_ZLK

WSV 71/59; RLT; aSS; K30_ZLK

WSV 71/59; RLT; aSS; BTA

WSV 71/59; RLT; aSS; BTA24

Alte OldenburgerVechtaZone_1

Análise individual de zonas especiais - Simulação térmica




35°C

30°C

25°C

20°C

Dia quente de Verão

Perfil do Átrio às 14:00h

Variante:

Coeficiente de sombreamento z = 0,5

Temperatura média do Átrio 29,4 °C

Temperatura de entrada do ar 29,3 °C

Temperatura média do Átrio 27,8 °C

Temperatura de entrada do ar 29,3 °C

Aerodinâmica da construção - simulação de fluxo de um átrio

Uso de Ferramentas modernas de projeto – Simulação de Fluxo



Wä rmepumpeHei zung

Fußbod enkühlungüber Erd sonden(ohne W P) Fußbodenheizungüber Wärmepumpeund Erdsonden

Kühlun gErdsond en LüftungFernsterlüft ungF assadeS SV und ISS

Somm erWinter

W ärmepumpe

Erdson den

max. 100m

STROM

Exemplo: Sala de conferencia – Variação do tipo e proporção de vidro (WWR%)

Variante 1: Janelas norte com vidros solares (SSV 50/25)Ug = 1,1 W/m²·Kτ = 0,50g = 0,25

1

4

7

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R1

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0

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D [%]

Raumtiefe

Raumbreite

Seminarraum Variante 1 ohne Oberlicht

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0-2

Ferramenta de simulação - Otimização do uso da luz natural

1

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R1

R9

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6

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12

D [%]

Raumtiefe

Raumbreite

Variante 2 mit Oberlicht und Sonnenschutzverglasung (t = 50%)

10-12

8-10

6-8

4-6

2-4

0-2

Variante 2: + zenital com vidros solares (SSV 50/25)Ug = 1,1 W/m²·Kτ = 0,50g = 0,25

Uso de Ferramentas modernas de projeto – Simulação Lumínica



Prevenção contra Pontes de Calor

• Otimização nas conexões de componentes

• Através de técnicas construtivas e arquitetônicas

• Uso de programas de simulação específica para pontes de calor

• Background em medições Termográficas

Uso de Ferramentas modernas de projeto – Pontes de calor

Documents

Eiii! Quanto faz a sua por m²? - Unemat - Sinopsinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/... · Análise individual de zonas especiais - Simulação térmica Uso de Ferramentas