Análise numérica do coeficiente de transferência de calor convectivo forçado interno em edificações

• Autor(a) principal: Taborda, Guilherme Alex de Cristo
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16288
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Análise numérica; Meios de transferência de calor; Energia elétrica - Medição; Edifícios - Consumo de energia; Numerical analysis; Heat-transfer media; Electric power - Measurement; Buildings - Energy consumption

Um fator primordial para melhorar a eficiência energética em edificações é a compreensão correta dos fenômenos de transferência de calor dentro dos ambientes, para permitir uma avaliação precisa das cargas de condução através do envelope do prédio. A magnitude e a interação entre os modos de transferência de calor convectivo e radiativo podem ter um impacto significativo nas cargas de aquecimento ou resfriamento e, portanto, no desempenho energético do edifício. Os modos de transferência de calor por condução e radiação são modelados com uma precisão razoável, utilizando-se modelos tradicionalmente empregados na construção de códigos de simulação de energia. No entanto, incertezas significativas podem aparecer relacionadas aos coeficientes de transferência de calor convectivo (CTCC) internos devido às geometrias complexas, efeitos de empuxo e assimetrias térmicas, além de efeitos associados à ventilação natural e à presença de mobílias. No que diz respeito à convecção forçada ou mista, a validade dos CTCC encontrados na literatura é muitas vezes uma questão de dúvida devido aos padrões internos de escoamento de ar causados por diferentes configurações de entrada/saída de ar. Portanto, para entender melhor os padrões de escoamento criados por condicionadores de ar do tipo split, simulações de dinâmica dos fluidos computacional (CFD) bidimensionais (2D) são realizadas, fornecendo dados para avaliação de CTCC para paredes verticais, teto e piso. Diferentes vazões de ar e temperaturas de superfície são usadas para analisar a influência da recirculação de ar através do evaporador, o que tem sido pouco explorado na literatura. As comparações com as correlações existentes e o importante impacto do CTCC interno sobre o consumo de energia de um aparelho de ar condicionado tipo split são apresentados e discutidos.