Carga Térmica Vidros

Carga Térmica

Vidros

• Transmissão através de elementos de vedação externos transparentes:

• Absorção e transmissão de radiação solar na face externa da vedação;

• Condução e convecção (Diferença de temperatura dentro/fora).

Carga Térmica - Vidros

t - Transmitância r - Refletância

a - Absortância

Carga Térmica - Vidros

 A transferência de calor é função das características físicas da superfície

 Propriedades Ópticas

1 = r + a + t

t - Transmitância r - Refletância a - Absortância

Carga Térmica - Vidros

( ) ( ) ( )

vidros condução radiação

CT h = CT h + CT h

Carga Térmica - Vidros

onde:

• U _vidro = coeficiente global de troca de calor, [W/m ² .°C]

• A _vidro = área da vidro[m ² ]

• CLTD _vidro = diferença de temperatura para carga térmica para vidros [°C]

 

( ) ( )

condução vidro vidro vidro

CT h = U A CLTD h

Carga Térmica - Vidros

Coeficiente Global de Troca de Calor - U _vidro

, 1

1

n

t n i

U

R

=

= 

Cálculo do U: avaliação de propriedades Tabela 13

   

 

( ) 25,5

( ) 29, 4

tab i

corr

e

CLTD h LM T

CLTD h

T

+ + - +

 

=  

 - 

 

CLTD para Vidros

T _i = temperatura interna de projeto [ºC] (típico=24/25ºC) T _m = temperatura média externa de projeto [ºC]

AD = amplitude de temperatura de projeto [ºC]

m tab 2

T = T - AD

   

 

( ) 25,5

( ) 29, 4

tab i

corr

e

CLTD h LM T

CLTD h

T

+ + - +

 

=  

 - 

 

CLTD para Vidros

Seleção de CLTD _tab (h): Tabela 14

Definições:

• Localização geográfica: São Paulo

• T _tab =31ºC; Tmd=8,3°C

• T _i =25°C

31 8,3 26,9

2 2

m tab

T = T - AD = - =  C

   

 

( ) 25,5

( ) 29, 4

tab i

corr

e

CLTD h LM T

CLTD h

T

+ + - +

 

=  

 - 

 

CLTD para Vidros

Seleção do fator LM: tabela 9

Localização: SP (Lat=23,62S) Período: Verão (Janeiro)

Orientação: Norte

Localização: Lat =24°

Período: Julho (Jan+06 meses) Orientação: Sul

Na tabela

LM=-3,3°C

CLTD para Vidros

   

 

( ) 25,5

( ) 29, 4

tab i

corr

e

CLTD h LM T

CLTD h

T

+ + - +

 

=  

 - 

 

onde:

A = área do vidro[m ² ]

SC = coeficiente de sombreamento SHGF = ganho de calor solar [W/m ² ]

CLF(h) = fator para carga térmica horária

   

( ) ( )

radiação

CT h = A SC SHGF CLF h

Carga térmica de vidro – parcela de radiação

Carga térmica de vidro – parcela de radiação

Avaliação de SC: Tabela 15

Cálculo:

Orientação Sul e Janeiro

Tabela:

Orientação Norte e Julho Avaliação de SHGF: Tabela 16

Carga térmica de vidro – parcela de radiação

Carga térmica de vidro – parcela de radiação Avaliação de CLFs: Tabela 17

Definição do ambiente:

• Leve (L)

• Médio (M) ou

• Pesado (H) Cálculo:

Orientação: Norte

Tabela:

Orientação: Sul

Avaliação da carga térmica por vidros

Cálculo de U e área do vidro

Localização geográfica

Temperatura externa de

projeto

Correção LM

Temperatura interna de

projeto Perfil de

CLTDs tabelado

Perfil de CLTDs corrigido

Perifl de temperatura externa de projeto

Perfil de carga térmica de vidro

(condução)

Avaliação SC

Localização geográfica

Orientação envidraçamento

Avaliação SHGF

Perfil de carga térmica de vidro

(radiação)

Perfil de carga térmica de vidro

(total)

Avaliação

CLFs

Avaliação da carga térmica de vidros Exercício

Para o andar abaixo da edificação localizada na cidade de São Paulo, calcule a carga térmica de vidros sem persianas da parede norte para o mês de janeiro (dimensões em metros). Obs.: vidro de 3mm com caixilho metálico

35

3 0

25

N

 ^1,5*25  ^{37,5 2}

vidro

A = = m

2

, 1

1 1

1 2,93

0,059 0,121

6,19

vidro n

t n i

U W m K

R

=

= = =

+ +



Seleção do fator LM: tabela 9

Localização: SP (Lat=23,62S) Período: Verão (Janeiro)

Orientação: Norte

Localização: Lat =24°

Período: Julho (Jan+06 meses) Orientação: Sul

Na tabela

LM=-3,3°C

Avaliação da carga térmica de vidros Exercício

   

 

( ) 25,5

( ) 29, 4

tab i

corr

e

CLTD h LM T

CLTD h

T

+ + - +

 

=  

 - 

 

T _i =25°C; T _m =26,9°C, LM=-3,3°C

Avaliação da carga térmica para tetos Exercício

   

 

( ) 3,3 25,5 25

( ) ( ) 5,3

26,9 29, 4

tab

corr tab

CLTD h

CLTD h  - + - +  CLTD h

=   = -

 - 

 

   

 

( ) 25,5

( ) 29, 4

tab i

corr

m

CLTD h LM T

CLTD h

T

+ + - +

 

=  

 - 

 

Avaliação de SC: Tabela 14

   

( ) ( )

radiação

CT h = A SC SHGF CLF h

SC=1 Avaliação da carga térmica de vidros

Exercício

Avaliação de SHGF: Tabela 16

   

( ) ( )

radiação

CT h = A SC SHGF CLF h

Cálculo:

Orientação Norte e Janeiro

Tabela:

Orientação Sul e Julho SHGF=145 W/m ²

Avaliação da carga térmica de vidros

Exercício

Carga térmica de vidro – parcela de radiação Avaliação de CLFs: Tabela 17

Cálculo:

Orientação: Norte

Tabela:

Orientação: Sul

   

( ) ( )

radiação

CT h = A SC SHGF CLF h

Definição do ambiente:

• Leve (L)

• Médio (M) ou

• Pesado (H)

   

( ) ( )

radiação

CT h = A SC SHGF CLF h

Avaliação da carga térmica de vidros Exercício

A=37,5 m ² ; SC=1; SHGF=145 W/m ²

Avaliação da carga térmica de vidros Exercício

Diferença de carga térmica entre condição de temperatura

externa constante e variável: +5,6%

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000

0 4 8 12 16 20 24

Tempo [h]

C a rg a T é rm ic a [ W ]

Vidro simples

Vidro duplo com espaço de ar de 6 mm

Vidro duplo com e=0,4 com 6 mm de espaço de ar

Impacto do uso de diferentes

soluções de envidraçamento

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

0 4 8 12 16 20 24

Tempo [h]

C a rg a T é rm ic a [ W ] Sem retorno

Com retorno

Impacto de uso de diferentes sistemas de iluminação