Questão 3- A) Calcule qual é a energia (em kcal) que entra em uma câmara através de suas paredes, piso e teto durante 24 horas de funcionamento, considerando-se um isolamento de EPS de
, temperatura externa de
e temperatura interna de
. A câmara tem as seguintes dimensões: 5 m de largura por 2 m de comprimento e 3 m de altura. Considere a equação de Fourier no cálculo e que as trocas acontecem através de todas as 6 faces com mesmo diferencial de temperatura.
Ainda considerando estes dados e umidade de
responda
B) Qual o valor da carga térmica de infiltração para essa câmara?
C) Considerando-se que uma pessoa fica 2 horas dentro da câmara durante as 24 horas, calcule qual é a carga térmica decorrente desse período de permanência em kcal.
D) Estime qual é a carga térmica em kcal decorrente da iluminação e do motor do forçador de ar interno utilize método gráfico, considerando-se que as lâmpadas ficam ligadas durante 3 horas diárias. Potência de iluminação igual
( de piso).
Ainda considerando estes dados e umidade de
B) Qual o valor da carga térmica de infiltração para essa câmara?
C) Considerando-se que uma pessoa fica 2 horas dentro da câmara durante as 24 horas, calcule qual é a carga térmica decorrente desse período de permanência em kcal.
D) Estime qual é a carga térmica em kcal decorrente da iluminação e do motor do forçador de ar interno utilize método gráfico, considerando-se que as lâmpadas ficam ligadas durante 3 horas diárias. Potência de iluminação igual
Passo 1
O enunciado pede quatro cargas térmicas para uma câmara de dimensões
, isolada com EPS de espessura
e condutividade térmica
, com
e
.
A) Calcular a energia em kcal que entra pela envoltória em 24 h usando a lei de Fourier.
B) Calcular a carga de infiltração (considerando 50 % de umidade).
C) Calcular a carga gerada por uma pessoa dentro da câmara durante 2 h.
D) Estimar a carga da iluminação e do motor do forçador de ar interno, usando método gráfico e sabendo que as lâmpadas de potência do piso (área de
) ficam ligadas 3 h por dia.
A) Calcular a energia em kcal que entra pela envoltória em 24 h usando a lei de Fourier.
B) Calcular a carga de infiltração (considerando 50 % de umidade).
C) Calcular a carga gerada por uma pessoa dentro da câmara durante 2 h.
D) Estimar a carga da iluminação e do motor do forçador de ar interno, usando método gráfico e sabendo que as lâmpadas de potência
Passo 2
Para a parte A usamos a lei de Fourier em regime permanente:
A área total da envoltória (6 faces) é
Logo
Em 24 h a energia fornecida é
Convertendo Wh em kcal (
):
Passo 3
Para a parte B, a carga de infiltração sensível em kcal/h costuma ser calculada por
onde
é a taxa de renovação de ar (em trocas/h) e
o volume da câmara.
Como o enunciado não fornece , não há dados suficientes para obter numericamente a carga de infiltração.
Como o enunciado não fornece
Passo 4
Para a parte C, a carga térmica de uma pessoa depende da atividade (metabolismo) e divide-se em sensível e latente. O enunciado não especifica o valor da geração térmica por pessoa, nem tabela de cargas metabólicas, portanto não há dados suficientes para quantificar essa carga em kcal.
Passo 5
Na parte D, a estimativa pelo “método gráfico” exige curvas ou diagramas de desempenho do equipamento de iluminação e do motor do forçador de ar, que não foram fornecidos. Apesar de sabermos que a potência de iluminação é
ficam faltando os rendimentos, fatores de simultaneidade e dados do motor para converter em carga térmica. Logo, não há dados suficientes para concluir numericamente esta parte.
Resposta
A)
(aprox.)
B) Impossível calcular sem a taxa de renovação de ar .
C) Impossível calcular sem o valor da geração térmica da pessoa.
D) Impossível calcular sem os dados do método gráfico para iluminação e motor.
B) Impossível calcular sem a taxa de renovação de ar
C) Impossível calcular sem o valor da geração térmica da pessoa.
D) Impossível calcular sem os dados do método gráfico para iluminação e motor.