Estudo de betonilhas de sistemas de pavimento radiante: simulação numérica e estudos paramétricos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10773/31122 |
Resumo: | Há cada vez mais uma crescente exigência pelas soluções de climatização de elevada eficiência energética, principalmente em países onde a pobreza energética está mais presente. Assim, este estudo tem como objetivo a melhoria dos sistemas de pavimento radiante hidráulicos, quer para aquecimento, quer para (futuro) arrefecimento. Estes avanços são associados à sua execução e aos materiais utilizados de modo a maximizar o desempenho destes sistemas, que estão em rápido crescimento no mercado de sistemas de aquecimento. Inicialmente, foi calibrado um modelo numérico a partir de dados obtidos de um estudo experimental realizado anteriormente. Após validação desses modelos, foi realizado um estudo paramétrico com diferentes revestimentos superficiais de acabamento (madeira, cortiça, cerâmica, MDF e linóleo) com o intuito de avaliar o impacto destes na temperatura superficial e nas taxas de aquecimento e arrefecimento destes sistemas. Além disso, realizaram-se estudos de sensibilidade aos valores de dois parâmetros influentes na modelação: a condutibilidade térmica da betonilha que envolve o sistema hidráulico e à resistência térmica superficial interior do ambiente presente nos ensaios, para melhor compreensão do seu impacto. O revestimento cerâmico foi o que apresentou o comportamento mais indicado para utilização nestes sistemas, por ter demonstrado uma taxa de aquecimento e uma inércia térmica elevadas. Estes fatores contribuem para que os sistemas não necessitem de estar tanto tempo ligados para assegurar o mesmo conforto térmico, obtendo-se assim um sistema de pavimento radiante mais eficiente. Este modelo numérico mostrou-se promissor para o estudo e avaliação de outros parâmetros que constituem o sistema de pavimento radiante. |
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Estudo de betonilhas de sistemas de pavimento radiante: simulação numérica e estudos paramétricosPiso radianteBetonilhaRevestimentosCondutibilidade térmicaModelação térmicaEficiência energéticaHá cada vez mais uma crescente exigência pelas soluções de climatização de elevada eficiência energética, principalmente em países onde a pobreza energética está mais presente. Assim, este estudo tem como objetivo a melhoria dos sistemas de pavimento radiante hidráulicos, quer para aquecimento, quer para (futuro) arrefecimento. Estes avanços são associados à sua execução e aos materiais utilizados de modo a maximizar o desempenho destes sistemas, que estão em rápido crescimento no mercado de sistemas de aquecimento. Inicialmente, foi calibrado um modelo numérico a partir de dados obtidos de um estudo experimental realizado anteriormente. Após validação desses modelos, foi realizado um estudo paramétrico com diferentes revestimentos superficiais de acabamento (madeira, cortiça, cerâmica, MDF e linóleo) com o intuito de avaliar o impacto destes na temperatura superficial e nas taxas de aquecimento e arrefecimento destes sistemas. Além disso, realizaram-se estudos de sensibilidade aos valores de dois parâmetros influentes na modelação: a condutibilidade térmica da betonilha que envolve o sistema hidráulico e à resistência térmica superficial interior do ambiente presente nos ensaios, para melhor compreensão do seu impacto. O revestimento cerâmico foi o que apresentou o comportamento mais indicado para utilização nestes sistemas, por ter demonstrado uma taxa de aquecimento e uma inércia térmica elevadas. Estes fatores contribuem para que os sistemas não necessitem de estar tanto tempo ligados para assegurar o mesmo conforto térmico, obtendo-se assim um sistema de pavimento radiante mais eficiente. Este modelo numérico mostrou-se promissor para o estudo e avaliação de outros parâmetros que constituem o sistema de pavimento radiante.There is an increasing demand for highly energy efficiency climate systems, especially in countries where energy poverty is more present. Thus, this study aims to improve the hydraulic radiant floor systems, either for heating or (future) cooling. These advances are associated with their execution and the materials used in order to maximize the performance of these systems, which are growing quickly in the heating systems market. Initially, a numerical model was calibrated from data obtained from a previous experimental study carried out previously. After validating these models, a parametric study was carried out with different surface finish coatings (wood, cork, ceramic, MDF and linoleum) in order to evaluate their impact on the surface temperatures and on the heating and cooling rates of these systems. In addition, sensitivity studies were carried out to the values of two influential parameters in the modelling: the thermal conductivity of the screed surrounding the hydraulic system and to the interior surface resistance of the environment present in these tests, to better understand its impacts. The ceramic coating presented the most suitable behaviour for use in these systems, as it demonstrated a high heating rate and thermal inertia. These factors contribute to the fact that the systems do not need to be turned on for longer times to ensure the same thermal comfort, therefore obtaining a more efficient radiant floor system. This numerical model proved to be promising for the study and evaluation of other parameters that constitute the radiant floor system.2021-04-07T09:08:28Z2020-11-11T00:00:00Z2020-11-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/31122porPinto, Carlos Daniel Carneiroinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T12:00:07Zoai:ria.ua.pt:10773/31122Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:03:05.397736Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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