Necessidades de Aquecimento e Arrefecimento

O valor das necessidades de aquecimento e arrefecimento, varia consoante os ele- mentos e a geometria utilizada para o dimensionamento de um edifício, os tipos de sistemas de climatização utilizados, as necessidades de aquecimento e arrefecimento do edifício, a constituição da sua envolvente, a sua localização, ou as potências nominais de aquecimento e arrefecimento. Para o dimensionamento dos sistemas de climatização nas localidades em estudo, foi realizado um levantamento das condições climáticas de projecto.

Num edifício de habitação, são consideradas condições de projecto, com uma pro- babilidade de ocorrência de 5%, para o dimensionamento do sistema de climatização. Devido à inexistência de recomendações relativamente à humidade relativa a considerar para a sua projecção, em cada região, foi usado o maior valor obtido no Inverno e o menor valor no Verão, para cada região (segundo os dados da Meteonorm [51]). As di- ferentes condições de projecto3 _{para o dimensionamento do edifício nas três localidades}

em estudo, encontram-se representadas nas tabelas 3.1, 3.2 e 3.3.

1_{Os modelos utilizados encontram-se explicados no anexo D} 2_{O seu dimensionamento encontra-se nos apêndices E.2 e E.3}

3_{A variação dos valores obtidos de h e w, para pares idênticos T e φ é devido à variação da altitude}

dos locais em análise, contabilizada através da utilização do diagrama psicrométrico dinâmico da Daikin [54]

Capítulo 3. Análise e Discussão dos Resultados Obtidos

Tabela 3.1: Condições de projecto para o dimensionamento do sistema de climatização, se o edifício em estudo estiver localizado em Bragança [55]

Estação Espaço Bragança

T [oC] φ [%] h [kJ/kga.s.] w [g/kga.s.]

Inverno Interior do edifício_{Exterior do edifício -2,2}20 ₁₀₀50 40,1_6,3 7,9_3,4 Verão _{Exterior do edifício}Interior do edifício _29,825 50₂₇ 52,5_49,5 10,7_7,6

Tabela 3.2: Condições de projecto para o dimensionamento do sistema de climatização, se o edifício em estudo estiver localizado no Porto [55]

Estação Espaço Porto

T [oC] φ [%] h [kJ/kga.s.] w [g/kga.s.]

Inverno Interior do edifício_{Exterior do edifício} 20_{3 100}50 38,7_14,9 7,3_4,7 Verão _{Exterior do edifício}Interior do edifício _26,425 50₄₆ 50,6₅₂ 10,0_10,0

Tabela 3.3: Condições de projecto para o dimensionamento do sistema de climatização, se o edifício em estudo estiver localizado em Faro [55]

Estação Espaço Faro

T [oC] φ [%] h [kJ/kga.s.] w [g/kga.s.]

Inverno Interior do edifício_{Exterior do edifício 6,2}20 ₁₀₀50 38,9_21,2 7,4_6,0 Verão _{Exterior do edifício}Interior do edifício _29,125 _42,550 50,7_57,1 10,1_10,9

Capítulo 3. Análise e Discussão dos Resultados Obtidos

As necessidades de aquecimento e arrefecimento, assim como as potências nomi- nais são obtidas denindo determinadas temperaturas limites, quando a temperatura interior do edifício encontra-se fora deste intervalo de temperaturas, o sistema de cli- matização é activado para aquecer ou arrefecer o edifício, estas temperaturas são de- nominadas set-points4_{. Para o presente projecto os set-points adoptados, tomam o}

valor de 20o_{C para aquecimento e 25}o_{C para arrefecimento, estes valores foram de-}

nidos com base nos valores previsto pela norma Passivhaus [21] e também referidos pelo manual da REHVA [16]. As necessidades de aquecimento e arrefecimento, obtidas para o edifício em estudo através do TRNSYS, são dependentes do valor dos set-points pré-denidos.

Inicialmente deve ser escolhida, a orientação mais favorável para o edifício em estudo, será tida como base a gura 2.2 da secção 2.1, onde se encontram denidas as 3 orientações possíveis do edifício. Os valores das necessidades de aquecimento e arrefecimento, encontram-se representados na tabela 3.4, juntamente com o somatório destas (Nt0) enquanto que a tabela 3.5 apresenta os valores das potências nominais

obtidas.

Tabela 3.4: Valor das necessidades de aquecimento e arrefecimento do edifício, nas orienta- ções e localidades em estudo em [kW hEP/(m2· ano)]

Localidade e [mm] Sul Poente Norte Naq. Narref. Nt0 Naq. Narref. Nt0 Naq. Narref. Nt0

Bragança 80 80,0 2,7 82,8 109,1 1,9 111,0 77,6 4,0 81,6 100 67,6 2,7 70,3 92,5 1,9 94,4 65,3 4,0 69,3 Porto 80 43,8 1,3 45,1 64,0 1,1 65,0 38,1 2,2 40,3 100 35,7 1,4 37,1 53,0 1,2 54,2 33,4 2,3 35,7 Faro 80 24,2 5,3 29,5 37,9 3,6 41,5 23,0 7,1 30,2 100 18,8 5,4 24,2 30,3 3,8 34,0 17,7 7,3 25,0

Tabela 3.5: Potências nominais para o aquecimento e arrefecimento do edifício, nas orien- tações e localidades em estudo em [kW ]

Localidade e [mm] Sul Poente Norte ˙

Qaq. Q˙arref. Q˙aq. Q˙arref. Q˙aq. Q˙arref.

Bragança 80 2,28 1,45 1,86 1,72 2,37 1,78 100 2,00 1,32 1,68 1,62 1,68 1,67 Porto 80 1,74 1,29 1,42 1,44 1,73 1,44 100 1,54 1,20 1,28 1,36 1,62 1,51 Faro 80 1,50 1,38 1,19 1,76 1,53 1,66 100 1,32 1,27 1,06 1,66 1,35 1,55

Através dos resultados obtidos, verica-se que a orientação da fachada principal a poente é a mais desfavorável, devido à área de envidraçados da fachada (C) orientada a Sul, ser muito reduzida, em comparação com a área de envidraçados das outras fachadas. Apesar do valor das potências nominais de aquecimento serem as menores

Capítulo 3. Análise e Discussão dos Resultados Obtidos

para esta orientação, as necessidades de energia primária para aquecimento têm os valores mais elevados, isto signica que o interior do edifício encontra-se mais tempo a uma temperatura inferior a 20o_{C, embora a diferença entre os 20}o_{C e a temperatura}

mínima que seria atingida não seja a maior, relativamente às outras orientações. A fachada principal (A) possuí a maior área de envidraçados, no entanto as meno- res necessidades de aquecimento ocorrem quando a fachada B se encontra direccionada a Sul, pois apesar da área de envidraçados ser inferior, a fachada A tem um com- primento das palas para o sombreamento excessivo, diminuindo os ganhos que seriam possíveis de adquirir com a orientação da fachada principal a Sul.

É também possível de vericar, que o aumento da espessura das paredes constituí- das pelo CSP, favorece a diminuição das necessidades de aquecimento, enquanto que as necessidades de arrefecimento quase não sofrem alteração, apesar de aumentarem ligeiramente. No entanto, a orientação a Sul será a escolhida para a análise do edifício em estudo, pois a sua potência nominal é inferior à do edifício a Norte, quer para o aquecimento, quer para o arrefecimento e as suas necessidades de aquecimento e arre- fecimento não variam signicativamente. Outra das razões, é a potencial melhoria do desempenho energético do edifício, através da alteração das dimensões das palas.

3.2 Sistemas para o Aquecimento da Água Quente