NECESSIDADES NOMINAIS DE ENERGIA ÚTIL PARA ARREFECIMENTO (N vc )

As necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento são determinadas considerando [15]:

• o método sazonal de cálculo de necessidades de arrefecimento de edifícios e as adaptações permitidas pela norma Europeia EN ISSO 13790;

• cada edifício e/ou fração autónoma do edifício como uma única zona, com as mesmas condições interiores de referência;

• a ocorrência dos fenómenos envolvidos em regime permanente, integrados ao longo da estação de arrefecimento.

O valor das necessidades nominais anuais de energia de arrefecimento do edifício, Nvc, é

calculado de acordo com a seguinte expressão [15]:

ó7Y / %1 $ 97.. 45,7⁄uN [kWh/m2_{.ano] (61)} em que:

• 97 – fator de utilização de ganhos térmicos na estação de arrefecimento; • 45,7 - ganhos térmicos brutos na estação de arrefecimento, (kWh); • AP - área interior útil de pavimento do edifício, medida pelo interior (m2).

O fator de utilização dos ganhos térmicos na estação de arrefecimento (97) é determinado através da metodologia apresentada em 2.3.5.2.

2.12.2.1. Transferência de calor por transmissão

A transferência de calor por transmissão na estação de arrefecimento calcula-se através da seguinte equação [15]:

4_6@,7 / a_6@,7. rß_7,@AR$ ß_7,AZ6s. «₇⁄1000 (kWh) (62) em que:

• a6@,7 - Coeficiente global de transferência de calor por transmissão na estação de arrefecimento [W/ºC];

• «7 – duração da estação de arrefecimento, contabilizada em 2928 horas;

• ß7,@AR - temperatura de referência para o cálculo das necessidades de energia na estação de arrefecimento, igual a 25ºC;

Para efeito de cálculo das necessidades de arrefecimento, o coeficiente global de transferência de calor por transmissão resulta da soma de três parcelas [13]:

a6@,7/ aAZ65 aAU\5 aAYO [W/ºC] (63)

Estas parcelas são determinadas de acordo com os quadros 2.24, 2.25 e 2.26. Quadro 2.24 – Coeficiente de transferência de calor pela envolvente exterior (Hext)

Quadro 2.25 – Coeficiente de transferência de calor pela envolvente em contato com espaço não útil (Henu)

PERDA EQUAÇÃO TERMINOLOGIA REFERÊNCIA

Ui – Coeficiente de transmissão térmica do elemento i da envolvente [W/m2_.ºC]; Despacho n.º 15793-K/2013, ponto 2.1 Ai – Área (medida pelo

interior) do elemento i da envolvente [m2]; ψj– coeficiente de transmissão térmica linear

da ponte térmica linear j [W/m.ºC];

Despacho n.º 15793-K/2013,

ponto 3 Bj – desenvolvimento linear

(medido pelo interior) da ponte térmica linear j [m]. COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR PELA ENVOLVENTE EXTERIOR - Hext [W/ºC] Hext = Σi ( Ui * Ai ) * Σj ( ψj * Bj )

PERDA EQUAÇÃO TERMINOLOGIA REFERÊNCIA

btr - Coeficiente de redução de perdas de determinado espaço não útil ou de um

edifício adjacente; Despacho n.º 15793-K/2013, Tabela 22 Ui – Coeficiente de transmissão térmica do elemento i da envolvente [W/m2_.ºC]; Despacho n.º 15793-K/2013, ponto 2.1 Ai – Área (medida pelo

interior) do elemento i da envolvente [m2]; ψj– coeficiente de transmissão térmica linear

da ponte térmica linear j [W/m.ºC];

Despacho n.º 15793-K/2013,

ponto 3 Bj – desenvolvimento linear

(medido pelo interior) da ponte térmica linear j [m]; COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR PELA ENVOLVENTE EM CONTACTO COM ESPAÇOS NÃO ÚTEIS E EM CONTATO COM EDIFÍCIOS ADJACENTES - Henu [W/ºC] Henu = btr × Σi ( Ui * Ai ) * Σj ( ψj * Bj )

Quadro 2.26 – Coeficiente de transferência de calor pela envolvente em contato com o solo (Hecs)

2.12.2.2. Perdas de calor por renovação do ar

As perdas de calor por ventilação correspondentes à renovação do ar interior durante a estação de aquecimento são calculadas de acordo com a equação [15]:

47A,7/ a7A,7. rß7,@AR$ ß7,AZ6s. «7⁄1000 [kWh] (64) onde:

a_7A,7/ 0,34. ¡_NP,7. u_N. __[ [kWh] (65) em que:

• a7A,7 – coeficiente global de transferência de calor por ventilação na estação de arrefecimento (kWh).

• ¡NP,7 – taxa nominal de renovação de ar interior na estação de arrefecimento (h-

1_);

• u2 – área interior útil de pavimento, medida pelo interior (m2); • _[ – pé-direito médio da fração (m);

No caso de a ventilação ser assegurada por meios providos de dispositivos de recuperação de calor do ar extraído, a energia necessária relativa às perdas que ocorrem por ventilação é dada pela seguinte expressão [5]:

47A,7/ ¬7A,7. 0,34. ¡NP,7. uN. _[. rß7,@AR$ ß7,AZ6s. «7⁄1000 [kWh] (66)

PERDA EQUAÇÃO TERMINOLOGIA REFERÊNCIA

Ubf i – Coeficiente de transmissão térmica do pavimento enterrado [W/m2.ºC]; Despacho n.º 15793-K/2013, Tabela 03 Ai – Área (medida pelo

interior) do pavimento em contato com o solo i [m2_]; Zj - Profundidade média enterrada da parede em contato com o solo j [m]; Pj - Desenvolvimento total da

parede em contato com o solo j, medido pelo interior

[m]; Ubw j – Coeficiente de transmissão térmica da parede em contato com o

solo [W/m2_.ºC]; Despacho n.º 15793-K/2013, Tabela 04 COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR PELA ENVOLVENTE ATRAVÉS DE ELEMENTOS EM CONTATO COM O SOLO - Hecs [W/ºC] Hecs = Σi ( Ubf i * Ai ) * Σj (zj . Pj * Ubw j )

em que bve é o fator de correção da temperatura tendo em conta o sistema de recuperação

de calor, que se calcula de acordo com a seguinte expressão [5]: ¬7A,7/ 1 $ 9!„._! ƒÂ(ã'

åÊ,H./å.2õ (67)

em que:

• ηRC – Rendimento do sistema de recuperação de calor;

• ]ÂEUO – Valor médio diário do caudal de ar insuflado através do sistema de recuperação de calor, [m3_/h].

2.12.2.3. Ganhos térmicos

Os ganhos térmicos internos devidos aos ocupantes, aos equipamentos e aos dispositivos de iluminação durante toda a estação de arrefecimento calculam-se de acordo com a seguinte expressão [15]:

45\,7/ 4EU6,75 4OQV,7 [kWh] (68) em que:

• 4EU6,7 - Ganhos térmicos associados a fontes internas de calor;

• 4OQV,7 - Ganhos térmicos associados à radiação solar incidente na envolvente exterior opaca e envidraçada;

No quadro 2.27 é apresentada a forma de cálculo dos ganhos térmicos internos: Quadro 2.27 – Ganhos térmicos internos

Os ganhos solares na estação de arrefecimento resultantes da radiação solar incidente na envolvente opaca e envidraçada calculam-se de acordo com o quadro 2.28, sendo que a determinação do fator de obstrução de superfícies opacas é opcional devendo, quando considerada, seguir uma abordagem comum à dos vãos envidraçados [15]:

GANHO EQUAÇÃO TERMINOLOGIA

qint – ganhos térmicos internos médios por unidade de área de superfície, iguais a 4 W/m2_; AP – área útil de pavimento [m2_]. Lv – duração da estação de arrefecimento, contabilizada em 2928 horas; GANHOS TÉRMICOS INTERNOS -

Qint,v [kWh]

Quadro 2.28 – Ganhos solares brutos através da envolvente opaca e envidraçada

GANHO EQUAÇÃO TERMINOLOGIA

Gsol j – Energia solar média

incidente numa superfície com orientação j durante toda a

estação de arrefecimento [kWh/m2_];

As,v nj – área efetiva coletora de

radiação solar do vão envidraçado na superfície do elemento n com a orientação j

[m2_];

Fs,inj - fator de obstrução da

superfície do elemento n, com a orientação j; j -índice correspondente a cada

uma das orientações por octante e á posição horizontal;

n - índice correspondente a cada um dos elementos opacos e envidraçados com a

orientação j; Aw - área total do vão

envidraçado, incluindo o vidro e caixilho [m2_];

Fg – fração envidraçada do vão

envidraçado; gv – fator solar de inverno;

(Aw)int - área total do vão

envidraçado interior, incluindo o vidro e caixilho [m2_];

(Fg)int – fração envidraçada do

vão envidraçado interior;

(gv)int – fator solar na estação

de arrefecimento, do vão envidraçado interior; (gv)enu – fator solar na estação

de arrefecimento, do vão envidraçado do espaço não

útil;

α - Coeficente de absorção de radiação solar da superfície do elemento da envolvente opaca;

U – Coeficiente de transmissão térmica do elemento i da

envolvente [W/m2_.ºC];

Aop - Área do elemento da

envolvente opaca exterior [m2_];

Rse - Resistência térmica

superficial exterior igual a 0,04 [W/m2_.ºC]

Vãos envidraçados interiores:

Envolvente opaca: As,v nj = (Aw)int . (Fg)int .(gv)int . (gv)enu

Qsol,v = Σj [ Gsol j . Σn ( Fs,vnj . As, vnj ]

Asv ,v nj = Aw . Fg . gv

As,v nj = α . U . Aop . Rse

GANHOS SOLARES ATRAVÉS DA ENVOLVENTE OPACA E ENVIDRAÇADA- Qsol,v [kWh]