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DIMENSIONAMENTO DE CARGA TÉRMICA BRENO COPPO SANTOS JULIANO LUBE PIROVANO JULIO CESAR LEMES PAREJA MATEUS GUNTHER DIETER ROBERTO C. SANTOS ALMEIDA THAMIRIS PASSOS ATAIDE SERRA-ES 2011 1 INTRODUÇÃO Os cálculos demonstrados abaixo seguem as normas ABNT NBR 16401 e os livros Instalações de Ar Condicionado, 6ª Edição, Hélio Creder, 2004 e Princípio da refrigeração, Roy Dossat, Hermus Editora. 2 DESENVOLVIMENTO Para isso foi admitido as seguintes especificações conforme projeto: • As paredes externas são de cor clara; • As paredes externas são compostas por tijolos maciços (20x10x6cm), uma-vez (24cm = 20 tijolos + 2 revestimentos por m²); • As paredes internas são compostas por tijolos maciços (20x10x6cm), meia-vez (10cm = 6 tijolos + 2 revestimentos por m²); • As janelas são compostas de vidros triplos; • A temperatura externa é de 31º C; • A temperatura interna é de 24º C; • As pessoas presentes nos ambientes desenvolvem pouca ou nenhuma atividade física; • As lâmpadas utilizadas na iluminação são incandescentes; 2.1 SALA 01 Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 14,64 2,29 5,5 184,3908 2 13,42 1,95 9,4 245,9886 3 14,64 2,29 5,5 184,3908 4 13,42 2,29 5,5 169,0249 JANELA LESTE 6 1,66 9,4 93,624 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 2 13,42 1,95 327,1125 JANELA LESTE 6 489 586,8 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 5 310 190,5 500,5 Iluminação TIPO Fator watts total carga termica Area (m²) potência (W) Incandenscentes 0,86 337,6 290,336 21,1 16 Infiltração Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 54,5 7 0,24 109,872 0,0151074 8,8076142 118,67961 ` Ventilação Q (m³/h ) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 125 7 0,24 252 0,03465 20,20095 272,20095 Total de carga térmica EM (KCAL/H) 2472,548164 EM (BTU/H) 9811,81288 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (12.000BTU/H) Evaporadora modelo: 42MCA012515LS e condensadora modelo: 38MCA012515MS 2.2 SALA 02 Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 19,764 2,29 5,5 248,92758 2 26,84 1,95 9,4 491,9772 3 19,764 2,29 5,5 248,92758 4 26,84 2,29 5,5 338,0498 JANELA LESTE 16 1,66 9,4 249,664 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDE A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 19,764 1,95 481,7475 JANELA LESTE 16 489 1564,8 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 10 620 381 1001 Iluminação TIPO Fator watts total carga termica Area (m²) potência (W) Incandenscentes 0,86 720 619,2 45 16 Computadores COMPONENTE Fator watts total carga termica Area (m²) potência (W) monitor 0,86 700 602 10 70 impressora 0,86 200 172 2 100 gabinete 0,86 750 645 10 75 Infiltração Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 2076,5 7 0,24 4186,224 0,57560 335,57818 4521,8021 Ventilação Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 250 7 0,24 504 0,0693 40,4019 544,401 9 Total de carga térmica EM (KCAL/H) 10728,49774 EM (BTU/H) 42573,89759 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (46.000BTU/H) Evaporadora modelo: (3X) 42MCA012515LS e condensadora modelo: 38HCA048515TS 2.3 SALA 03 Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 15,25 2,29 5,5 192,07375 2 13,42 1,95 9,4 245,9886 3 15,25 2,29 5,5 192,07375 4 13,42 2,29 5,5 169,0249 JANELA LESTE 8 1,66 9,4 124,832 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDE A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 2 13,42 1,95 183,183 JANELA LESTE 8 489 L 782,4 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 5 310 190,5 500,5 Iluminação TIPO Fator watts total carga termica Area (m²) potência (W) Incandenscentes 0,86 352 302,72 22 16 Infiltração Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31- 24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 41,5 7 0,24 83,664 0,011503 8 6,7067154 90,370715 4 ` Ventilação Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31- 24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 125 7 0,24 252 0,03465 20,20095 272,2009 5 Total de carga térmica EM (KCAL/H) 2554,867665 EM (BTU/H) 10138,48136 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (12.000BTU/H) Evaporadora modelo: 42MCA012515LS e condensadora modelo: 38MCA012515MS 2.4 SALA 04 Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 13,0235 1,95 9,4 238,720755 2 19,6725 2,29 5,5 247,7751375 3 13,0235 2,29 5,5 164,0309825 4 19,6725 1,95 9,4 360,596925 JANELA LESTE 12 1,66 9,4 187,248 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDE A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 4 19,6725 1,95 372,1053375 JANELA OESTE 12 448 1075,2 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 15 930 571,5 1501,5 Iluminação TIPO Fator watts total carga termica Area (m²) potência (W) Incandenscentes 0,86 436,8 375,648 27,3 16 Computadores COMPONENTE Fator watts total carga termica Area (m²) potência (W) projetor 0,86 70 60,2 1 70 Multimídia (som) 0,86 100 86 1 100 gabinete 0,86 75 64,5 1 75 Infiltração Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kgC) qs (kcal/h) C ql 111,5 7 0,24 224,784 0,0309078 18,0192474 242,8032474 ` Ventilação Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 375 7 0,24 756 0,10395 60,60285 816,60285 Total de carga térmica EM (KCAL/H) 4291,431235 EM (BTU/H) 17029,68657 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (18.000BTU/H) Evaporadora modelo: 42MCA018515LS e condensadora modelo: 38XCB018515MS 2.5 SALA 05 Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 13,03875 2,29 5,5 164,2230563 2 6,405 2,29 5,5 80,670975 3 13,03875 2,29 5,5 164,2230563 4 6,405 1,95 9,4 117,40365 JANELA OESTE 4 1,66 9,4 62,416 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDE A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 4 6,405 1,95 121,150575 JANELA OESTE 4 448 358,4 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 2 124 76,2 200,2 Iluminação TIPO Fator watts total carga termica Area (m²) potência (W)Incandenscentes 0,86 145,6 125,216 9,1 16 Infiltração Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 20,5 7 0,24 41,328 0,0056826 3,3129558 44,6409558 ` Ventilação Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 50 7 0,24 100,8 0,01386 8,08038 108,88038 Total de carga térmica EM (KCAL/H) 1347,224648 EM (BTU/H) 5346,191572 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (7.000BTU/H) Evaporadora modelo: 42MCA007515LS e condensadora modelo: 38MCA007515MS 2.6 SALA 06 Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 19,74875 2,29 5,5 248,7355063 2 7,93 1,95 9,4 145,3569 3 19,74875 2,29 5,5 248,7355063 4 7,93 2,29 5,5 99,87835 JANELA OESTE 2 1,66 9,4 31,208 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDE A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 2 7,93 1,95 108,2445 3 19,74875 1,95 481,3757813 JANELA LESTE 2 489 195,6 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 4 248 152,4 400,4 Iluminação TIPO Fator watts total carga térmica Area (m²) potência (W) Incandenscentes 0,86 251,68 216,4448 15,73 16 Infiltração Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 34,5 7 0,24 69,552 0,0095634 5,5754622 75,1274622 ` Ventilação Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 100 7 0,24 201,6 0,02772 16,16076 217,76076 Total de carga térmica EM (KCAL/H) 2068,467566 EM (BTU/H) 8208,299842 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (9.000BTU/H) Evaporadora modelo: 42MCA009515LS e condensadora modelo: 38MCA009515MS 2.7 RECEPÇÃO Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 19,74875 2,29 5,5 248,7355063 2 10,675 1,95 9,4 195,67275 3 19,74875 2,29 5,5 248,7355063 4 10,675 2,29 5,5 134,451625 JANELA LESTE 5 1,66 9,4 78,02 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDE A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 2 10,675 1,95 145,71375 JANELA LESTE 5 489 L 489 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 4 248 152,4 400,4 Iluminação TIPO Fator watts total carga térmica Area (m²) potência (W) Incandenscentes 0,86 344,96 296,6656 21,56 16 Computadores COMPONENTE Fator watts total carga termica Area (m²) potência (W) monitor 0,86 70 60,2 1 70 impressora 0,86 100 86 1 100 gabinete 0,86 75 64,5 1 75 Infiltração Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 2741 7 0,24 5525,856 0,7598052 442,966432 5968,822432 ` Ventilação Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 100 7 0,24 201,6 0,02772 16,16076 217,76076 Total de carga térmica EM (KCAL/H) 8234,277929 EM (BTU/H) 32676,08511 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (36.000BTU/H) Evaporadora modelo: (2X) 42MCA018515LS e condensadora modelo: 38MCA036515MS 2.8 COPA Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 13,03875 2,29 5,5 164,2230563 2 7,93 2,29 5,5 99,87835 3 13,03875 1,95 9,4 239,0002875 4 7,93 1,95 9,4 145,3569 JANELA LESTE 6 1,66 9,4 93,624 BASCULA 1,25 3 9,4 35,25 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDE A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 3 13,03875 1,95 317,8195313 4 7,93 1,95 149,99595 JANELA LESTE 6 229 N 274,8 BASCULA 1,25 448 O 112 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 2 124 76,2 200,2 Iluminação TIPO Fator watts total carga térmica Area (m²) potência (W) Incandenscentes 0,86 169,92 146,1312 10,62 16 Utilitários COMPONENTE Fator watts total carga termica geladeira 0,86 150 129 microondas 0,86 150 129 Infiltração Q (m³/h ) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 20,5 7 0,24 41,328 0,0056826 3,3129558 44,6409558 Ventilação Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 50 7 0,24 100,8 0,01386 8,08038 108,88038 Total de carga térmica EM (KCAL/H) 2189,600611 EM (BTU/H) 8688,992104 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (9.000BTU/H) Evaporadora modelo: 42MCA009515LS e condensadora modelo: 38MCA009515MS 2.9 SALA DE EQUIPAMENTOS Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 13,03875 2,29 5,5 164,2230563 2 6,405 2,29 5,5 80,670975 3 13,03875 2,29 5,5 164,2230563 4 6,405 1,95 9,4 117,40365 JANELA LESTE 4 1,66 9,4 62,416 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDE A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 4 6,405 1,95 121,150575 JANELA LESTE 4 448 O 358,4 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 1 62 38,1 100,1 Iluminação TIPO Fator watts total carga termica Area (m²) potência (W) Incandenscentes 0,86 143,2 123,152 8,95 16 Infiltração Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 13,5 7 0,24 27,216 0,0037422 2,1817026 29,3977026 ` Ventilação Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 25 7 0,24 50,4 0,00693 4,04019 54,44019 Total de carga térmica EM (KCAL/H) 1275,477205 EM (BTU/H) 5061,476193 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (7.000BTU/H) Evaporadora modelo: 42MCA007515LS e condensadora modelo: 38MCA007515MS 2.10 GUARITA Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 7,125 1,95 9,4 130,60125 2 7,695 2,29 5,5 96,918525 3 7,125 1,95 9,4 130,60125 4 7,695 1,95 9,4 141,04935 JANELA LESTE 0,5 1,66 9,4 7,802 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDE A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 7,125 1,95 173,671875 3 7,125 1,95 173,671875 4 7,695 1,95 145,550925 JANELA LESTE 0,5 489 L 244,5 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 1 62 38,1 100,1 Iluminação TIPO Fator watts total carga termica Area (m²) potência (W) Incandenscentes 0,86 108 92,88 6,75 16 Computadores COMPONENTE Fator watts total carga térmica Area (m²) potência (W) monitor 0,86 70 60,2 1 70 gabinete 0,86 75 64,5 1 75 Infiltração Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 13,5 7 0,24 27,216 0,0037422 2,1817026 29,3977026 Ventilação Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 25 7 0,24 50,4 0,00693 4,04019 54,44019Total de carga térmica EM (KCAL/H) 1545,784943 EM (BTU/H) 6134,138388 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (7.000BTU/H) Evaporadora modelo: 42MCA007515LS e condensadora modelo: 38MCA007515MS 2.11 SALA DE CONTROLE Condução das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDES A (m²) U (Coeficiente globa de transmissão) D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 6,3555 1,95 9,4 116,496315 2 11,97 2,29 5,5 150,76215 3 6,3555 2,29 5,5 80,0475225 4 11,97 2,29 5,5 150,76215 JANELA LESTE 4 1,66 9,4 62,416 Isolação das paredes (1,2,3,4) e janela: PAREDE A (m²) U = kcal/h.m² D (ΔT) ºC Q (Fluxo de calor em kcal/h) 1 6,3555 1,95 154,9153125 JANELA NORTE 2 229 91,6 JANELA OESTE 2 448 179,2 Pessoas QUANTIDADE calor sensível calor latente Q = calor total 1 62 38,1 100,1 Iluminação TIPO Fator watts total carga térmica Area (m²) potência (W) Incandenscentes 0,86 149,92 128,9312 9,37 16 Infiltração Q (m³/h) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 26,5 7 0,24 53,424 0,0073458 4,2826014 57,7066014 Ventilação Q (m³/h ) CALOR SENSÍVEL CALOR LATENTE q total T externa - T interna (31-24) c (kcal/kg ºC) qs (kcal/h) C ql 25 7 0,24 50,4 0,00693 4,04019 54,44019 Total de carga térmica EM (KCAL/H) 1227,277441 EM (BTU/H) 4870,205071 EQUIPAMENTO CARRIER DISPONÍVEL (7.000BTU/H) Evaporadora modelo: 42MCA007515LS e condensadora modelo: 38MCA007515MS TABELAS UTILIZADAS h unidade velocidade vento 7,96 kcal/h.m².ºC parado 19,5 kcal/h.m².ºC 12 km/h 29,3 kcal/h.m².ºC 24 km/h U - TABELADO PAREDE EXT 1,95 PAREDE INT 2,29 VIDRO TRIPLO 1,66 D (ΔT) ºC 9,4 parede externa 5,5 divisória face kcal/h.m² kcal/h.m² MAX S 98 98 SE 420 420 L 474 489 NE 222 418 N 49 229 NO 217 418 O 440 448 SO 420 420 superficie cor clara (ºC) Telhado 8,3 Parede E ou O 5,5 Parede N 2,7 Parede S 0 temperatura ambiente calor sensível calor latente 25 62 38,1 infiltração de ar exterior pessoas 7 m³/h por pessoa janela 1,8 m³/h por metro de fresta porta 6,5 m³/h por metro de fresta porta aberta 90 cm 1350 m³/h 180 cm 2000 m³/h
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