Simulação tridimensional do desempenho térmico de sistemas de pavimento radiante

• Autor(a) principal: Reis, Waleska Moraes
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.19/7218
• topic: Pavimento radiante hidráulico; Conforto térmico; Simulação numérica tridimensional; Femix; Condutibilidade térmica; Temperatura superficial; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil

Tendo em vista a constante busca dos indivíduos por espaços que ofereçam conforto termicamente, diversos tipos de climatização artificial foram criados. Contudo, atrelado a estes métodos se faz necessário um elevado gasto energético para sua utilização, gasto este que além de interferir no sistema económico, também impacta diretamente o meio ambiente. Desta forma, o sistema de pavimento radiante hidráulico vem sendo utilizado como opção que possibilita oferecer uma elevada eficiência energética. O presente trabalho tem como objetivo a melhoria do desempenho térmico destes sistemas a partir do estudo de alguns parâmetros que tem influência direta em seu funcionamento, sendo eles a condutibilidade térmica da betonilha e a temperatura do ar exterior. Para isto, inicialmente foi criado um modelo numérico tridimensional que fosse o mais próximo possível da realidade e então, a partir de dados experimentais de um estudo anterior, este modelo foi calibrado. Posteriormente, se deu início a análise de sensibilidade dos parâmetros anteriormente citados. A condutibilidade térmica foi avaliada para que fosse possível observar qual o impacto que o aumento desta propriedade proporciona ao sistema. Já a temperatura do ar exterior possibilitou entender como este influencia a temperatura superficial do pavimento e se este método de climatização é indicado para as temperaturas avaliadas nesta pesquisa. A betonilha otimizada com elevada condutibilidade térmica apresentou melhor comportamento, uma vez que esta propriedade reflete diretamente na rapidez com que a transferência de calor ocorrerá, contudo, a betonilha autonivelante, mesmo que apresentando um perfil de temperatura mais baixo que a anterior, ainda mostrou excelentes resultados, permitindo então sua utilização neste tipo de sistema, já que possui um custo de mercado menor que uma betonilha otimizada. Já na avaliação do segundo parâmetro, foi possível concluir que para temperaturas do ar entre 5⁰C e 20⁰C a utilização deste modelo é indicado e, para as temperaturas superiores a 15⁰C o sistema não necessita ficar ligado por intervalos de tempo muito longo, o que interfere diretamente na eficiência energética do sistema. Além disso, o modelo numérico criado se mostra eficaz para futuras avaliações de outros parâmetros que influencia o funcionamento de um sistema de pavimento radiante hidráulico.