Enunciado

Uma casa localizada em Boulder, Colorado (40° latitudade norte), tem janelas comuns de painel duplo com vidros de 6 mm de espessura e áreas totais de janelas são 8, 6, 6 e 4 m² nas paredes sul, oeste, leste e norte, respectivamente. Determine o ganho de calor solar total da casa às 9, 12 e 15 horas solares em julho. Além disso, determine a quantidade total de ganho de calor solar por dia para a média de um dia em janeiro.

Passo 1

Vamos catar antes algumas propriedades pra esse tipo de problema, como a janela comum de painel duplo com essa espessura especificada vai ter o valor de SC = 0,82.

Em primeira etapa a gente vai calcular qual seria o SHGC desse carinha ai da seguinte forma:

S H G C = 0,87   x   S C = 0,7134

Agora a gente já consegue calcular de cara quanto ganha de calor a janela:

q ' ' = S H G C   x   A   x   q s o l a r   i n c i d e n t e ' '

Passo 2

Essa questão é meio desgraçada com nossa vida kkkk porque a gente precisa calcular a quantidade de calor para cada direção em cada horário, que é a tabela 12-4 do livro! Vou colocar a tabela em inglês aqui porque em português estava bizarramente feio kkk

Passo 3

Agora a gente vai calcular o ganho de calor em cada parade para cada hora dessa tabela usando a equação geral do passo 1, beleza?

  • Parede Norte
  • q 9 : 00 = 0,7134   4 2 117 = 334   W

    q 12 : 00 = 0,7134   4 2 138 = 394   W

    q 15 : 00 = 0,7134   4 2 117 = 334   W

  • Parede Leste
  • q 9 : 00 = 0,7134   6 2 701 = 3001   W

    q 12 : 00 = 0,7134   6 2 149 = 638   W

    q 15 : 00 = 0,7134   6 2 114 = 488   W

  • Parede Sul
  • q 9 : 00 = 0,7134   8 2 190 = 1084   W

    q 12 : 00 = 0,7134   8 2 395 = 2254   W

    q 15 : 00 = 0,7134   8 2 190 = 1084   W

  • Parede Oeste

q 9 : 00 = 0,7134   6 2 114 = 488   W

q 12 : 00 = 0,7134   6 2 149 = 638   W

q 15 : 00 = 0,7134   6 2 701 = 3001   W

Passo 4

Similar a isso, podemos calcular o quanto de ganho de calor toda a casa receberá pelas janelas em janeiro!!

q n o r t e = 0,7314   4 2 446 = 1273   W h / d i a

q l e s t e = 0,7314   6 2 1863 = 7974   W h / d i a

q s u l = 0,7314   8 2 5897 = 33655   W h / d i a

q o e s t e = 0,7314   6 2 1863 = 7974   W h / d i a

Potanto, em média, em janeiro temos

q p o r   d i a = 1273 + 7974 + 33655 + 7974 = 58876   W h / d i a

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro