4. CASO DE ESTUDO
4.4. Análise Térmica
4.4.3. Análise térmica ao Projeto C
Todas as tabelas com os cálculos e valores pertencentes à análise térmica são apresentadas no Anexo C, no ponto C3.
Quanto à caracterização da fração, a única diferença para o projeto anterior é a sua taxa de renovação do ar durante o inverno, que aumentou para Rphi = 0,5 h-1. Como o valor de referência do Decreto-Lei
é de 0,5 renovações por hora, teve de se incorporar uma abertura de admissão de ar autorregulável a 2Pa com 253,87 cm2 para se aumentar a taxa de renovação de 0,3 para 0,5.
Tabela 4-17: Caracterização da fração do projeto C
Localização (município) Idanha-a-Nova
Área útil de pavimento (m2) 107,06
Tipologia (T) T1
Pé direito médio (m) 2,71
Taxa nominal de renovação do ar no Inverno, Rphi 0,5
Taxa nominal de renovação do ar no Verão, Rphv 0,6
Classe de Inércia Térmica Média
Duração da estação de aquecimento (meses) 5,4
Radiação média incidente num envidraçado a Sul Gsul (kWh/m2) 140
Graus dias (ºC) 1274
Temp. referência estação arrefecimento θref 25
Temp. média exterior estação arrefecimento θext,v 25,3
Radiação solar média de referência, correspondente à radiação incidente
num*/*3Ya superfície orientada a Oeste, Isol,ref (kWh/m2) 500
De seguida efetuaram-se os mesmos cálculos para o projeto C que já se tinham realizado no subcapítulo anterior. Houve alterações que se implementaram visando o cumprimento dos valores máximos estipulados pelo Decreto-Lei mais recente.
Começou-se por calcular o coeficiente de transferência de calor por transmissão para o inverno e para o verão apresentado na Tabela 4-18.
84
Tabela 4-18: Coeficiente de transferência de calor por transmissão
INVERNO
Coeficiente de transferência de calor através da envolvente exterior Hext
(Ponto C3.2.1. do Anexo C) 176,91 W/ ºC
+
Coeficiente de transferência de calor através da
envolvente interior Henu + Hadj 0,00 W/ ºC
+
Coeficiente de transferência de calor através de elementos em contacto com o solo Hecs
(Ponto C3.2.2. do Anexo C) 53,53 W/ ºC
=
Coeficiente de transferência de calor por transmissão
Htr,i 230,44 W/ ºC
VERÃO
Coeficiente de transferência de calor através da
envolvente exterior Hext
(Ponto C3.2.1. do Anexo C) 176,91 W/ ºC
+
Coeficiente de transferência de calor através da
envolvente interior Henu 0,00 W/ ºC
+
Coeficiente de transferência de calor através de elementos em contacto com o solo Hecs
(Ponto C3.2.2. do Anexo C) 53,53 W/ ºC
=
Coeficiente de transferência de calor por transmissão
Htr,v 230,44 W/ ºC
Comparativamente com o projeto sem a aplicação do atual Decreto-Lei, o coeficiente de transferência de calor através da envolvente exterior, Hext, diminuiu ligeiramente. A causa foi a redução do valor de condutibilidade térmica das paredes exteriores da instalação sanitária. O valor das paredes passou de Upar ext2 =0,55 W/(m2ºC) para Upar ext2=0,37 W/(m2ºC). Isto deve-se ao fato de se ter aumentado a
espessura do isolamento térmico EPS na tecnologia construtiva ETICS escolhida para a envolvente exterior da instalação sanitária de modo a cumprir o valor máximo de U ref.
Consequentemente, o valor da transferência de calor por transmissão na estação de aquecimento, Qtr,i reduziu muito superficialmente.
85 Tabela 4-19: Transferência de calor por renovação do ar
0,024 x
Número de graus-dias aquecimento GD 1274 ºC.dias
x
Coef. de transferência de calor por renovação do ar Hve,i
(do ponto C3.3.1. do Anexo C) 49,32 W/ºC
=
Transferência de calor por renovação do ar na estação de aquecimento Qve,i 1508,09 kWh/ano
Mais uma vez, como a taxa de renovação do ar aumentou no projeto C segundo os valores de referência do Decreto-Lei, a transferência de calor por renovação do ar na estação de aquecimento também aumentou.
Relativamente aos ganhos totais uteis, Qgu,i, o valor manteve-se do projeto anterior, logo o valor de Nic é o seguinte, apresentado na tabela 4-20.
Tabela 4-20: Necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento
Transferência de calor por transmissão na estação de aquecimento Qtr,i
(do ponto C3.6.1. do Anexo C) 7046,05 kWh/ano
+ Transferência de calor por renovação do ar na estação de aquecimento
Qve,i
(do ponto C3.6.2. do Anexo C) 1508,09 kWh/ano
-
Ganhos de calor úteis na estação de aquecimento Qgu,i
(do ponto C3.6.3. do Anexo C) 3436,2 kWh/ano
=
Necessidades anuais na estação de aquecimento 5117,93 kWh/ano
:
Área interior útil de pavimento Ap 107,06 m2
=
Necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento Nic 47,8 kWh/m2.ano
Verifica-se que, comparativamente com o projeto onde não se tinha de cumprir os requisitos máximos mais recentes, ocorre um pequeno aumento da necessidade de energia para aquecimento. Justifica- se esse aumento com o incremento da taxa de renovações horarias de modo a cumprir o valor de referência.
86
O passo seguinte foi calcular as necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento, Nvc. Repetiram-se os cálculos efetuados no subcapítulo anterior e os resultados foram os apresentados na tabela 4-21, 4-22 e 4-23.
Tabela 4-21: Ganhos térmicos brutos
Ganhos solares brutos Qsol,v
(ponto C3.5.2. do Anexo C) 2509,78 kWh/ano
+
Ganhos internos brutos Qint,v
(ponto C3.5.3. do Anexo C) 1253,89 kWh/ano
=
Ganhos térmicos brutos Qg,v 3763,67 kWh/ano
Tabela 4-22: Fator de utilização de ganhos
Inércia do edifício Média
Ganhos térmicos brutos Qg,v (do ponto C3.5.4.) 3763,67 kWh/ano
: Transf. de calor por transmissão e por renovação Qtr,i+Qve,i
(do ponto C3.7.2. e do ponto C3.7.3.) -254,41 kWh/ano
=
parâmetro v -14,79
parâmetro av 2,6
Fator de utilização dos ganhos v -0,07
Finalmente têm-se todos os valores necessários para resolver a equação (3), percebendo-se desde logo que o valor de energia necessário para o arrefecimento se mantém praticamente inalterado quando comparado com o projeto anterior
Tabela 4-23: Necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento
1- v 1,07
x
Ganhos de calor brutos na estação de arrefecimento Qg,v
(do ponto C3.5.4.) 3763,68 kWh/ano
:
Área interior útil de pavimento Ap 107,06 m2
=
Necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento Nvc 37,53 kWh/m
2.ano
Com todos os valores calculados, pode-se finalmente verificar a conformidade dos valores Nic, Nvc e Ntc com os de referência Ni, Nv e Nt, estipulados segundo o REH. Os valores finais das necessidades nominais são:
87 • Nic = 47,8 kWh/(m².ano)
• Nvc = 37,45 kWh/(m².ano) • Ntc = 180 kWhEP/(m².ano)
Os valores máximos de necessidades energéticas são: • Ni = 81,73 kWh/(m².ano)
• Nv = 38,3 kWh/(m².ano) • Nt = 265,47 kWhEP/(m².ano)
Pode-se verificar que todos os valores das necessidades nominais cumprem os requisitos dos valores de limite de referência: Nic ≤ Ni, Nvc ≤ Nv e Ntc ≤ Nt.