Influência do sistema de ventilação no desempenho térmico da parede de trombe

Data
2015-10-20
Título da revista
ISSN da revista
Título do Volume
Editora
Projetos de investigação
Unidades organizacionais
Fascículo
Resumo
O elevado consumo de energia para aquecimento e arrefecimento dos edifícios e a excessiva dependência de combustíveis fósseis para a produção de energia elétrica, exige uma necessidade urgente do aumento da eficiência energética nos edifícios. A construção de um edifício energeticamente eficiente assenta na adoção de um conjunto de técnicas que visem reduzir os consumos energéticos do edifício ao longo do seu ciclo de vida, garantindo ao mesmo tempo conforto aos seus ocupantes. É portanto, fundamental uma nova abordagem na conceção de edifícios recorrendo à utilização de soluções bioclimáticas, nomeadamente os sistemas solares passivos. A urgência em encontrar soluções energeticamente eficientes tem levado a diversas investigações no domínio dos sistemas solares passivos, no sentido de inovar e identificar novos sistemas ou otimizar alguns já existentes, como é o caso da parede de Trombe. A parede de Trombe é um sistema solar passivo de ganho indireto que pode contribuir de forma significativa para a eficiência energética dos edifícios, desde que corretamente dimensionada. A constituição da parede de Trombe influencia de forma decisiva o desempenho térmico, sendo o sistema de ventilação um elemento fundamental que deve ser criteriosamente estudado. No sentido de contribuir para o aumento do conhecimento científico nesta área, este trabalho tem por objetivo o estudo experimental da influência do sistema de ventilação no desempenho térmico de uma parede de Trombe sujeita a condições climáticas reais na cidade de Vila Real. Para tal procedeu-se à instrumentação e monitorização de uma célula de teste contendo uma parede de Trombe na fachada orientada a sul. Durante o trabalho experimental foram definidos vários cenários baseados na alteração das características do sistema de ventilação, nomeadamente ao nível da área e da distância entre as aberturas. Foram obtidos e analisados valores de temperaturas nos ambientes exterior e interior da célula de teste, e nas diversas camadas constituintes da parede de Trombe. Os resultados obtidos permitem concluir que, o sistema de ventilação é um dos componentes mais importantes na parede de Trombe, influenciando o seu desempenho térmico. Conhecendo-se melhor este sistema e o seu funcionamento é possível contribuir, através da sua utilização, para a melhoria do conforto térmico dos utilizadores dos edifícios. Depois de análise detalhada dos vários cenários realizados no trabalho experimental, pôde-se concluir que o tipo de sistema de ventilação adotado em cada cenário influencia de forma decisiva os valores da temperatura dos diversos parâmetros influenciadores do desempenho térmico da parede de Trombe. Apesar de a área total do sistema de ventilação se manter na maioria dos cenários, por vezes a área e o número de aberturas varia, influenciando os valores obtidos.
The high energy consumption for heating and cooling of buildings and over-reliance on fossil fuels for electricity production, requires an urgent need to increase energy efficiency in buildings. An energy efficient building is based on the adoption of a set of techniques aiming to reduce the energy consumption during its life cycle, while ensuring comfort to their occupants. It is therefore imperative that a new approach in the design of buildings through the use of bioclimatic solutions, including passive solar systems. The urgency of finding energy efficient solutions has led to several research works in the field of passive solar systems, to innovate and identify new systems or optimize existing ones, such as the Trombe wall. A Trombe wall is a passive solar system with indirect gain. It can contribute significantly to the energy efficiency of buildings, if properly sized. The constitution of the Trombe wall decisively influences the thermal performance, being the ventilation system a key elemento, that must be carefully studied. In order to contribute to the increase of scientific knowledge in this area, this thesis presents the experimental study of the influence of the ventilation system on the thermal performance of a Trombe wall, subjected to actual weather conditions in the city of Vila Real. The experimental setup used consists on the instrumentation and monitoring of a test cell containing a Trombe wall on the facade facing south was implemented. During the experimental work several scenarios were defined, based on the change in the characteristics of the ventilation system, particularly in terms of area and distance between the openings. For the air outdoor and indoor temperatures were measured as well as the temperature in the various layers of the Trombe wall. The results indicate that the ventilation system is one of the most important components in the Trombe wall, influencing its thermal performance. Better knowing of this system and its operation is possible to achieve the requirements of interior comfort for users in the compartment. After detailed analysis of the various scenarios conducted the experimental work, it was concluded that the type of ventilation system used in each scenario decisively influences the temperature values of the various parameters influencing the thermal performance of the Trombe wall. Although the total area of the ventilation system to keep in most scenarios, sometimes the area and the number of openings varies, influencing the values obtained.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil
Palavras-chave
Parede de trombe , Monitorização ambiental , Edifícios , Eficiência energética , Soluções bioclimáticas , Sistema de ventilação
Citação