TRABALHO CARGA TÉRMICA

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Universidade Luterana do Brasil – ULBRA
pró-reitoria de graduação
Curso de engenharia MECÂNICA
CARGAS TÉRMICAS
Marcelo Missiaggia
Ricardo Gomes da Rocha
Disciplina: Climatização e Refrigeração
Professor: Júlio Cabreira
Canoas, Dezembro de 2009
SUMÁRIO
31.
Planta Baixa
42.
Dados para Projeto
53.
Área
64.
Cargas Externas
105.
Cargas Internas
116.
Carga Térmica Total
127.
Escolha do Equipamento
1. Planta Baixa
Dormitório residencial
2. Dados para Projeto
Condições externas para o verão:
Localização: Porto Alegre 
( 34ºC TBS
Tab. 2
( 26ºC TBU
Condições recomendadas de conforto para o verão:
Tab. 4
 Residência: Dormitório
( 23 - 25ºC TBS
( 40 – 60% UR
Condições extremas para o verão:
Residência: Dormitório
( 26,5ºC TBS
( 65% UR
Obs. Dados obtidos da TABELA 4
Condições externas para o inverno:
Localização: Porto Alegre
( 8ºC TBS
Tab. 3
( 80% UR
Condições recomendadas de conforto para o inverno:
Tab. 5
Residência: Dormitório
( 20 - 22ºC TBS
( 35 - 65% UR
Nível de ruído de uma instalação:
Residência: Dormitório
( 30 – 40 dBb
Tab. 6
3. Área
Área do dormitório: 11,00 m²
Orientação solar:
4. Cargas Externas
Área do Forro = 11,00 m²
Área Norte = 10,85 m²
Área Sul = 10,85 m² = 1,47 m² (Porta) + 9,38 m² (Parede)
Área Leste = 6,35 m² = 1,8 m² (Janela) + 4,55 m² (Parede)
Área Oeste = 6,35 m²
4.1 Superfícies Externas (forro):
U = 1,090 W/m²۫C
(coeficiente global para forro de Concreto pesado 150mm + Isolante 25mm)
Tab. 1
Área total do forro = 11,00 m²
DTCR – Diferencial de Temperatura da Carga de resfriamento: = 25 ۫C 
Tab. 2 - Forro nº 15
LM – Correção da Latitude e Mês (Tab. 3 para latitude 32) = 1,1
Kf (fator de correção para a cor das telhas) = 0,75 
(telhas em cor média)
F (fator de ventilação do forro) = 1,0 
(forro sem ventilação)
Obs. Dados obtidos das TABELAS – 2, 3 e 4
CTIE:
tbsi (condição para manter no ambiente condicionado) = 24ºC
te (temperatura externa média)
te = tbs máx – (VD / 2)
te = 34 – (9,5 / 2)
te = 29,25ºC
CTIE (Correção de Temperatura Interna e Externa):
CTIE = (25,5 – tbsi) + (te – 29,5)
CTIE = (25,5 – 24) + (29,25 – 29,5)
CTIE = 1,25ºC
Obs. Dados obtidos da TABELA – 5b
Q = U.A [ (DTCR + LM) Kf + CTIE] f
Q = 1,090 x 11,00 [ (25 + 1,1) 0,75 + 1,25 ] x 1
Q = 249,691 W
Obs. Dados obtidos das TABELAS – 2, 3 e 4
4.2 Superfícies Externas (paredes):
U = 2,782 W/m²ºC – Grupo térmico C
Área ( varia de acordo com a posição solar e de acordo com a peça.
DTCR - Diferencial de Temperatura da Carga de resfriamento (tabela 8): varia de acordo com a posição solar.
Norte: 14ºC (19 horas)
Sul: 10ºC (22 horas)
Leste: 17ºC ( 17 horas)
Oeste: 20 ºC ( 22 horas)
LM - Correção da Latitude e Mês (tabela 3): varia de acordo com a posição solar.
Norte: 3,8
Sul: 0,5
Leste: 0
Oeste: 0
Kp (correção para cor externa das paredes) = 0,65 (parede clara)
- CTIE - Correção de Temperatura Interna e Externa = 1,25
Obs. Dados obtidos das TABELAS 3, 7 e 8
Q = U x A [ (DTCR + LM) Kf + CTIE ]
Q = 2,782 x A [ (DTCR + LM)1 x 0,75 + 1,25]
	Áreas (em m²)
	 
	Q (W)
	Norte
	Sul
	Leste
	Oeste
	
	Norte
	Sul
	Leste
	Oeste
	10,85
	9,38
	4,55
	6,35
	
	440,7
	238,1
	177,2
	287,1
	Q = 1143,08 W
	
4.3 Superfícies Translúcidas (janelas):
U = Coeficiente Global – Parte I – Vidros Simples com Proteção Interna, Caixilho Metálico.
U = (C + B x u) fa
U = (4,5+ 0,03 x 1) x 1,05
U = 4,75 W/m²۫ C
Área = 1,8 m² (Área total da janela)
teh (temperatura externa horária por cidade)
teh = tbs max – (PVD x VD)
teh = 34 – (1 x 9,5)
teh = 24,5 ۫ C
Onde:
PVD: tabela 6 ( 100%
VD = 9,5 
ti = 24 ۫ C (temperatura interna do ambiente de cálculo)
Obs. Dados obtidos das TABELAS de JANELAS
CONDUÇÃO + RADIAÇÃO
Condução:
Qvc = U x A (teh – ti)
Qvc = 4,75 x 1,8 (24,5 – 24)
Qvc = 4,27W
FGCS (fator de ganho de calor solar) Leste: 691 W/m²
Área da janela: Leste: 1,8 m²
CS (Para janela com cortina OPACA ESCURA) = 0,59 (vidro simples)
FCR – Fator de carga ao resfriamento – tabela 11b (janela com proteção interna) Leste: 0,8
Obs. Dados obtidos das TABELAS: 9 e 11b
Qvi = FGCS x A x CS x FCR
Qvi (leste) = 691 x 1,8 x 0,59 x 0,8 = 587,07 W
Obs. Dados obtidos das TABELAS: 9 e 11b
CARGA TOTAL PARA A JANELA:
Q = Qvc + Qvi
Q = 4,27 + 587,07
Q = 591,55 W
CARGA TÉRMICA EXTERNA TOTAL:
Q = Q forro + Soma Q paredes ext + Qvc + Qvi 
Q = ( 249,691+ 1143,08 + 4,27 + 587,07)W
Q = 1984,11 W
5. Cargas Internas
CARGAS TÉRMICAS INTERNAS AO PRÉDIO
Dados:
Número de pessoas no ambiente: 2
Temperatura do ambiente: 24°C
Temperatura de bulbo úmido: 18° C (conforme carta psicrométrica)
Cargas térmicas relativa a pessoas
Conforme (Pessoas sentadas ou em movimento lento)
Tab. 6
Calor sensível = 66 kcal/h x 2 pessoas = 132 kcal/h x 1,162= 153,38 W
Calor latente = 34 kcal/h x 2 pessoas = 68 kcal/h x 1,162 = 79,01 W
Cargas térmicas relativas a iluminação:
Tab. 8
Lâmpada Incandescente:
Nível de iluminação 300 lux – potência discipada 30 W/m²
Área total a ser climatizada = 11,00 m²
Potência total = 30 x 11,00 = 330 W
Calor sensível = 330 W
TOTAL DE CARGAS TÉRMICAS INTERNAS
Calor sensível = 153,38 + 330 = 483,38 W
Calor latente = 79,01 W
TOTAL = (483,38 + 79,01)W = 562,39 W
Total em BTU = 562,39 x 3,4129 = 1919,38 btu
6. Carga Térmica Total
Q = Q externa + Q interna
Q = (1984,11 + 562,39) W 
Q = 2546,50 W = 8690,94 btu
Sendo:
Calor Latente = 79,01W = 309,15 btu 
Calor Sensível = 483,38 W = 1891,41 btu
7. Escolha do Equipamento
Q total = 2546,50 W = 8690,94 btu
Logo o aparelho adequado de série é 9000 btu
Escolha:
Ar Condicionado Split 9000 Btus 
Modelo: BBF09 220V 
Marca: Brastemp 
Fonte: www.brastemp.com.br
4,34
2,54
Dormitório = 11,00 m2
0,70 x 2,10
4,34
2,54
Dormitório = 11,00 m2
0,70 x 2,10
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