Análise integrada do sistema térmico do corpo humano com o ambiente para avaliação de sistemas de refrigeração de edificações

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Molliet, Débora Silva, 1996-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/7974
Resumo: Orientador: Carlos Eduardo Keutenedjian Mady
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Tais condições são avaliadas pelo Voto Médio Estimado (PMV) e Porcentagem de Pessoas Insatisfeitas (PPD) e pela análise das curvas de exergia destruída e exergia transferida para o ambiente. Dessa forma, modelos fenomenológicos foram adaptados para representar homens (um vestido com terno completo e outro com roupas mais leves) e mulheres (em fase lútea e em fase folicular, com o mesmo padrão de vestimenta) a fim de se comparar o comportamento termodinâmico a partir de simulações computacionais para diferentes ambientes térmicos de referência. O método da Diferença de Temperatura de Carga de Resfriamento (CLTD) foi utilizado para modelar um edifício e avaliar o gasto energético requerido para refrigeração do mesmo, considerando como ocupantes os modelos do corpo humano acima citados. Para avaliar o consumo energético e a destruição de exergia associados ao sistema de ar-condicionado, foi modelado um ciclo de refrigeração por compressão de vapor. Ao final, os indicadores exergéticos foram comparados com PMV e PPD. Os pontos de conforto térmico obtidos de acordo com o PMV/PPD e a mínima exergia destruída foram, respectivamente, de 23,5 e 24 °C para homens em terno; de 25 e 25 °C para homens em roupas mais leves; de 25,5 e 26 °C para mulheres em fase folicular; e de 24,8 e 25,5 °C para mulheres em fase lútea. Foi possível concluir que mulheres demandam maiores temperaturas de conforto que homens durante a fase folicular. Durante a fase lútea, a temperatura que leva a condições de conforto foi bem próxima à de homens em roupas leves, e menor que para a fase folicular. Observou-se ainda que o consumo de energia diminui linearmente com o aumento da temperatura operativa de ar-condicionado, e que o aumento da temperatura operativa de 23,5 °C (próxima à temperatura de conforto de homens em terno) para 25,5 °C (próxima à temperatura de conforto observada em mulheres e em homens com roupas leves) implica em redução de 4,1% da carga térmica de refrigeração, representando uma economia diária de energia de 585Wh e consequentemente maior eficiência energética no processoAbstract: Although the same mathematical equations govern the transport mechanisms of the human body regardless of sex, anatomy, physical properties, metabolic rates and the influence of cyclic mechanisms are different for men and women, which implies that environmental conditions that provide comfort vary according to sex. Such conditions are evaluated by the Predicted Mean Vote (PMV) and Percentage of People Dissatisfied (PPD) and by the analysis of the destroyed exergy and exergy transferred to the environment curves. Thus, phenomenological models were adapted to represent men (one dressed in a full suit and the other in lighter clothes) and women (in luteal phase and in follicular phase, with the same clothing pattern) from computational simulations in order to compare the thermodynamic behavior for different reference thermal environments. The Cooling Load Temperature Difference (CLTD) method was used to model a building and evaluate the energy expenditure required for its cooling, considering the aforementioned models of the human body as occupants. To evaluate the energy consumption and exergy destruction associated with the air conditioning system, a vapor compression refrigeration cycle was modeled. At the end, the exergetic indicators were compared with PMV and PPD. The thermal comfort points obtained according to the PMV/PPD and the minimum exergy destroyed were, respectively, 23.5 and 24 °C for men in suits; 25 and 25 °C for men in lighter clothing; 25.5 and 26 °C for women in the follicular phase; and 24.8 and 25.5 °C for women in the luteal phase. It was possible to conclude that women demand higher comfort temperatures than men during follicular phase. During luteal phase, the temperature leading to comfortable conditions was very close to that of men in light clothing, and lower than for the follicular phase. It was also observed that the energy consumption decreases linearly with the increase in the operating temperature of the air conditioning, and that the increase in the operating temperature from 23.5 °C (close to the comfort temperature of men in suits) to 25.5 °C (close to the comfort temperature observed in women and men with light clothing) implies a reduction of 4.1% of the cooling thermal load, representing a daily energy saving of 585Wh and consequently greater energy efficiency in the processMestradoPlanejamento de Sistemas EnergéticosMestra em Planejamento de Sistemas Energéticos[s.n.]Mady, Carlos Eduardo Keutenedjian, 1984-Gallo, Waldyr Luiz RibeiroDangelo, José Vicente HallakUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Planejamento de Sistemas EnergéticosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMolliet, Débora Silva, 1996-20222022-12-16T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (123 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/7974MOLLIET, Débora Silva. Análise integrada do sistema térmico do corpo humano com o ambiente para avaliação de sistemas de refrigeração de edificações. 2022. 1 recurso online (123 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/7974. 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