Climatização e Energias Renováveis -...

Departamento de Engenharia Mecânica

Climatização e Energias Renováveis Relatório de estágio apresentado para a obtenção do grau de Mestre em

Equipamentos e Sistemas Mecânicos

Autor

Bruno da Cruz Almeida

Orientadores:

João Carlos Antunes Ferreira Mendes Professor Adjunto, ISEC

Pedro António Quinta Ferreira Miraldo Professor Adjunto, ISEC

Orientador na empresa:

Nuno Miguel Augusto Tomás Eng. Electromecânico, Sócio Gerente, Enernatura, Lda

Coimbra, Dezembro, 2011

Agradecimentos

Bruno Almeida I

Agradecimentos

Ao longo de todo o período de estágio, recebi vários apoios que me auxiliaram

nomeadamente nas actividades realizadas, e na elaboração do presente relatório. Por este

motivo, desejo expressar os agradecimentos a todas as pessoas e instituições que

possibilitaram a realização de todas as tarefas que me foram propostas, a integração no

mercado de trabalho, e que contribuíram de forma directa ou indirecta para o meu

crescimento como profissional da área.

Apesar de me sentir muito grato com toda a ajuda recebida, pretendo prestar um

agradecimento especial às seguintes individualidades e entidades:

à empresa Enernatura, pela oportunidade de realização de um estágio que possibilitou

a minha integração no mercado de trabalho. Em particular ao meu orientador na

empresa, o Eng.º Nuno Miguel Augusto Tomás pelo apoio e orientação ao longo do

estágio, e aos colaboradores da empresa que também proporcionaram condições para

o desempenho das tarefas;

aos professores do mestrado e orientadores, João Carlos Antunes Ferreira Mendes e

Pedro António Quinta Ferreira Miraldo, por todo o apoio prestado na elaboração do

presente relatório, por toda a disponibilidade, atenção e apoio durante todo o período

do estágio curricular;

ao Eng.º Francisco Barros, colaborador da empresa, que apesar de não possuir

qualquer papel de orientação, contribuiu de forma significativa para a minha

integração nas actividades propostas e no mercado de trabalho. Por toda a

colaboração, pela forma critica como foram abordadas todas as actividades, e pelo

apoio constante em todos os sentidos no período de estágio;

Por fim, aos meus familiares e amigos por todo o apoio e dedicação ao longo de toda

esta etapa.

Resumo

Bruno Almeida II

Resumo

O presente relatório pretende descrever as actividades realizadas durante o período de estágio

curricular no âmbito do Mestrado em Equipamentos e Sistemas Mecânicos, no seio da

empresa Enernatura, Lda. Pretende-se demonstrar, desta forma, que o conjunto de

experiências e actividades desenvolvidas contribuíram para a aquisição de conhecimentos e

crescimento profissional do autor, dentro das áreas de Aquecimento, Ventilação e Ar

Condicionado (AVAC), de Certificação Energética e de Sistemas Solares Térmicos.

Após o capítulo 1, de introdução, surgem os capítulos 2 e 3 "Certificação Energética" e

"Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado", onde são apresentadas breves noções

relativamente às áreas abrangidas pelas tarefas concretizadas.

O capítulo 4, "Actividades Realizadas", descreve o conjunto de todas as actividades

realizadas. Também aí se discutem as considerações de projecto, as condições de cálculo e a

selecção/especificação de equipamentos relativas a um projecto de AVAC realizado.

No sentido de apurar conclusões sobre o conjunto de experiências obtidas surge o capítulo 5

de conclusões.

Palavras-chave: Certificação Energética; Energia Solar Térmica;

AVAC; Orçamentação.

Abstract

Bruno Almeida III

Abstract

The present report aims to describe the performed activities during the curricular internship

period in the scope of the Master in Mechanical Equipment and Systems at Enernatura, Lda

Company. It is intended to demonstrate that the whole experiences and developed activities

contributed to acquire knowledge and professional growth of the intern within the areas of

Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC), Energetic Certification and Solar

Thermal Systems. After the first introductorily chapter, came the chapters two and three of

“Energetic Certification” and “Heating, Ventilation and Air Conditioning”, where are

presented brief notions relatively to the areas addressed by the tasks performed.

The chapter four, “Performed Activities”, describes all the performed activities. Still there, are

discussed the project considerations, calculus conditions and the specification/selection of

equipment relative to a HVAC project performed.

In the sense of gathering conclusions about the whole experiences obtained, comes the fifth

chapter of conclusions.

Keywords: Energetic Certification, Solar Thermal Energy,

HVAC, Budgeting.

Índice

Bruno Almeida IV

ÍNDICE

Índice ........................................................................................................................................ iv

Índice de Figuras ...................................................................................................................... v

Índice de Tabelas ..................................................................................................................... vi

Simbologia e Abreviaturas ..................................................................................................... vii

Capítulo 1. Introdução ......................................................................................................... 1

1.1. Âmbito .................................................................................................................................................. 1

1.2. Apresentação da empresa ..................................................................................................................... 1

1.3. Objectivos............................................................................................................................................. 3

Capítulo 2. Certificação Energética .................................................................................... 5

2.1. Introdução............................................................................................................................................. 5

2.2. Categorias dos Edifícios e Regulamentos Aplicáveis........................................................................... 6

2.3. Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios ...................................... 8

Capítulo 3. Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado .............................................. 10

3.1. Introdução........................................................................................................................................... 10

3.2. Tipos de sistemas ............................................................................................................................... 10

3.2.1. Classificação dos sistemas ........................................................................................................ 11

3.2.2. Equipamentos terminais ............................................................................................................ 18

Capítulo 4. Actividades realizadas .................................................................................... 23

4.1. Introdução........................................................................................................................................... 23

4.2. Orçamentação ..................................................................................................................................... 25

4.3. Análise Técnico-Económica entre sistemas de Climatização ............................................................. 28

4.3.1. Estudo comparativo entre caldeiras .......................................................................................... 29

4.4. Levantamentos de informação em edifícios residenciais ................................................................... 41

4.4.1. Orientação do edifício ............................................................................................................... 42

4.4.2. Levantamento Dimensional ...................................................................................................... 42

4.4.3. Sistemas de AQS e Climatização .............................................................................................. 43

4.5. Projecto de AVAC.............................................................................................................................. 45

4.5.1. Projecto para Lar Residencial ................................................................................................... 45

4.6. Concepção e Dimensionamento de Sistemas Solares Térmicos ......................................................... 76

4.6.1. Sistema de águas quentes sanitárias para Lar Residencial ........................................................ 76

Capítulo 5. Conclusões ....................................................................................................... 85

Capítulo 6. Referências bibliográficas .............................................................................. 88

Índice de Figuras

Bruno Almeida V

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 3.1: Diagrama esquemático de uma instalação VAC. HAP4.51/Carrier .................................................... 13

Figura 3.2: Diagrama esquemático de uma instalação de VAC. HAP4.51/Carrier ............................................... 15

Figura 3.3: Conjunto de unidade interior e exterior de Ar Condicionado. Daikin Emura ..................................... 17

Figura 3.4: Diagrama esquemático de sistema VRC. Daikin ................................................................................ 18

Figura 3.5: Emissores em chapa de aço (à esquerda) e de alumínio ( direita). BaxiRoca ..................................... 18

Figura 3.6: Ventiloconvectores. Modelo de chão à esquerda e modelo de tecto à direita. Daikin ........................ 19

Figura 3.7: Diagrama esquemático de instalação de um ventiloconvector. HAP4.51/Carrier ............................... 19

Figura 3.8: Definição de Zona Ocupada segundo a EN13779............................................................................... 21

Figura 3.9: Difusor rotacional e grelha de insuflação ............................................................................................ 22

Figura 4.1: Folha de cálculo para dimensionamento de radiadores ....................................................................... 27

Figura 4.2: Vistas dos alçados principal (à esquerda) e lateral do edifício (à direita) ........................................... 29

Figura 4.3: Vistas de planta do piso 0 (à esquerda) e do piso 1 (à direita) ............................................................ 30

Figura 4.4: Folha de cálculo dos radiadores de alumínio ...................................................................................... 32

Figura 4.5: Desempenho do sistema solar térmico ................................................................................................ 33

Figura 4.6: Esquema de princípio do sistema de aquecimento central e do sistema de AQS ................................ 34

Figura 4.7: Caldeira a Pellets (à esquerda) e Caldeira a Gasóleo (à direita) .......................................................... 36

Figura 4.8: Tempo de retorno do investimento ..................................................................................................... 38

Figura 4.9: Emissões anuais de kg de CO2 para atmosfera.................................................................................... 39

Figura 4.10: Registo fotográfico da envolvente exterior. ...................................................................................... 42

Figura 4.11: Registo fotográfico da medição das envolventes envidraçadas e opacas. ......................................... 43

Figura 4.12: Sistemas de AQS e Climatização ...................................................................................................... 44

Figura 4.13: Vista de alçado principal do edifício ................................................................................................. 47

Figura 4.14: Vista de planta do piso 0 do edifício ................................................................................................. 47

Figura 4.15: Caracterização das envolventes. Hourly Analysis Program 4.51 (Carrier) ....................................... 51

Figura 4.16: Caracterização dos sistemas. Hourly Analysis Program 4.51 (Carrier) ............................................ 52

Figura 4.17: Caracterização dos equipamentos centralizados. Hourly Analysis Program 4.51 (Carrier) .............. 53

Figura 4.18: Folha de cálculo de diâmetro de tubagens ........................................................................................ 66

Figura 4.19 : Folha de cálculo de diâmetros das condutas de ar ............................................................................ 67

Figura 4.20: Valores máximos admissíveis de velocidade do ar no interior de condutas. Fichas Técnicas Soler &

Palau ...................................................................................................................................................................... 68

Figura 4.21: Vista da Planta da Cobertura com a instalação dos colectores solares .............................................. 78

Índice de Tabelas

Bruno Almeida VI

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1: Classificação dos Edifícios de acordo com a data do pedido de licenciamento ...................................... 6 Tabela 2: Regulamentos aplicáveis às categorias dos edifícios ............................................................................... 7 Tabela 3: Constituição dos pisos da habitação ...................................................................................................... 29 Tabela 4: Temperaturas interiores para os espaços da habitação .......................................................................... 31 Tabela 5: Cargas Térmicas da Habitação .............................................................................................................. 31 Tabela 6: Consumos diários de AQS ..................................................................................................................... 32 Tabela 7: Cálculo da potência da caldeira ............................................................................................................. 34 Tabela 8: Consumos do sistema de aquecimento central. Relatório HAP4.51 (Carrier) ....................................... 35 Tabela 9: Consumos energéticos anuais globais da caldeira ................................................................................. 36 Tabela 10: Consumos e custos energéticos associados à caldeira a pellets ........................................................... 37 Tabela 11: Consumos e custos energéticos associados à caldeira a gasóleo ......................................................... 37 Tabela 12: Análise dos custos de aquisição e consumo das caldeiras ................................................................... 38 Tabela 13: Análise do número de abastecimentos mensais do equipamento......................................................... 40 Tabela 14: Espaços constituintes da área destinada a servir como Lar Residencial e Centro de Actividades

Ocupacionais ......................................................................................................................................................... 46 Tabela 15: Descrição do edifício quanto às áreas e tipologia ................................................................................ 47 Tabela 16: Condições exteriores de projecto ......................................................................................................... 48 Tabela 17: Condições ambiente de referência ....................................................................................................... 48 Tabela 18: Caudais mínimos de ar novo................................................................................................................ 49 Tabela 19: Valores globais de carga térmica do edifício ....................................................................................... 52 Tabela 20: Especificação dos ventiloconvectores ................................................................................................. 62 Tabela 21: Especificações da unidade de tratamento de ar novo da cozinha ......................................................... 70 Tabela 22: Especificações das unidades de tratamento de ar novo das zonas 1, 2 e 3 .......................................... 71 Tabela 23: Especificações das unidades de tratamento de ar ................................................................................ 72 Tabela 24: Especificações dos ventiladores de extracção ..................................................................................... 73 Tabela 25: Especificações do ventilador de extracção para a cozinha .................................................................. 73 Tabela 26: Especificação das características da Bomba 1 ..................................................................................... 74 Tabela 27: Especificação das características da Bomba 2 ..................................................................................... 74 Tabela 28: Especificação das características da Bomba 3 ..................................................................................... 75 Tabela 29: Especificação das características da Bomba 4 ..................................................................................... 75 Tabela 31: Considerações para cálculo das necessidades de consumo de AQS .................................................... 77 Tabela 32:Valores de consumo diário por utilizador (solução alternativa) ........................................................... 77 Tabela 33: Considerações para o cálculo das necessidades de consumo de AQS (solução alternativa)................ 78 Tabela 34: Especificação das características dos colectores solares ...................................................................... 79 Tabela 35: Especificações das características dos depósitos de acumulação ........................................................ 80 Tabela 36: Especificações da caldeira de apoio..................................................................................................... 81 Tabela 37: Especificação das características das bombas do sistema solar térmico .............................................. 82 Tabela 38: Espessuras mínimas de isolamento para tubagens de transporte de fluidos quentes ........................... 83 Tabela 39: Especificações das espessuras de isolamentos ..................................................................................... 84

Simbologia e Abreviaturas

Bruno Almeida VII

SIMBOLOGIA E ABREVIATURAS

Simbologia

Sist. - Sistemas

P- Potência

U - Coeficiente de transmissão térmica superficial

ψ - Coeficiente de transmissão térmica linear

c - Calor Específico

Simbologia e Abreviaturas

Bruno Almeida VIII

Abreviaturas

AQS - Águas Quentes Sanitárias

AVAC - Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado

SCE - Sistema de Certificação Energética

RCCTE - Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios

RSECE - Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização nos Edifícios

CE - Certificado Energético

DCR - Declaração de Conformidade Regulamentar

HsC - Habitações Sem Climatização

HcC - Habitações Com Climatização

PESsC - Pequenos Edifícios de Serviços Sem Climatização

PEScC - Pequenos Edifícios de Serviços Com Climatização

GES - Grandes Edifícios de Serviços

QAI - Qualidade do Ar Interior

Nic - Necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento

Nvc - Necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento

Nac - Necessidades nominais anuais de energia para produção de águas quentes sanitárias

Ntc - Necessidades nominais globais de energia primária

Nt - Valor limite máximo regulamentar para as necessidades anuais globais de energia primária para

climatização e águas quentes.

Rph - Renovações por hora

GD - Graus-dia

PQ - Perito Qualificado

VAC - Volume de Ar Constante

CAV - Constant Air Volume

VAV - Volume de Ar Variável

UTA - Unidade de Tratamento de Ar

UTAN - Unidade de Tratamento de Ar Novo

VRV - Volume de Refrigerante Variável

HAP - Hourly Analysis Program

Introdução

Bruno Almeida 1

Capítulo 1. INTRODUÇÃO

1.1. Âmbito

O Mestrado em Equipamentos e Sistemas Mecânicos, ministrado pelo Instituto Superior de

Engenharia de Coimbra, consiste num curso de especialização com a duração de dois anos

lectivos. O primeiro ano integra dez unidades curriculares leccionadas e o segundo ano

integra uma única unidade curricular que é integralmente destinada à execução de um projecto

ou à realização de um estágio de natureza profissional, com apresentação de um relatório

final.

No âmbito da unidade curricular do segundo ano de Mestrado, mais concretamente, na área de

especialização de Projecto, Instalação e Manutenção de Equipamentos Térmicos, surgiu a

oportunidade de realização de um estágio curricular na empresa Enernatura, Lda.

Tratando-se de uma empresa que tem como mercado, as energias renováveis, certificação

energética de edifícios e a climatização, a Enernatura apresentou-se como sendo uma empresa

dinâmica e bem situada no seu mercado que poderia proporcionar ao aluno actividades que se

enquadrassem perfeitamente na área de especialização do presente mestrado.

Com o devido interesse, o aluno efectuou um primeiro contacto com a empresa. Contacto esse

que numa fase posterior com a concordância do Conselho Técnico-Científico resultou num

acordo entre ambas a instituições.

Desta forma, foi apresentada à empresa, uma proposta de estágio curricular com a duração de

1560 horas.

1.2. Apresentação da empresa

A empresa que acolheu o autor para a realização do estágio, foi fundada em 2008, por quatro

sócios, entre os quais, se encontram actualmente o Eng.º Nuno Miguel Augusto Tomás, e o

Sr. Luís Miguel Duarte Dias.

Tendo numa fase inicial, a infra-estruturas da empresa localizadas num pequeno escritório no

centro de Coimbra, o rápido crescimento obrigou a uma mudança para instalações maiores.

No momento, a empresa Enernatura dispõe de um edifício administrativo localizado na Rua

Alto das Forcadas, Fracção D - 1º Esq, 3020-323, Ponte de Eiras. Além da sede, a empresa

Introdução

Bruno Almeida 2

dispõe igualmente de um armazém localizado na Urbanização da Pedrulha, nomeadamente na

Rua do Cardal, lote 13, 3025-007 Coimbra.

A Enernatura faz parte de um grupo formado duas empresas, no qual se engloba também a

empresa WattMondego. A primeira é uma empresa de instalação de sistemas de energias

renováveis, consultadoria energética, e certificação energética no âmbito do Regulamento das

Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE). No seu portfólio possui

actualmente inúmeras instalações de sistemas de microprodução com painéis solares

fotovoltaicos, bem como a instalação de inúmeros sistemas de energia solar térmica, tanto a

nível residencial, com a nível de Instituições Particulares de Solidariedade Social.

Realizaram-se ainda algumas instalações de sistemas de climatização, e a execução de muitos

processos de certificação energética para edifícios de habitação.

A segunda, é uma empresa dedicada à área de projectos de grandes edifícios, no qual tem na

vertente de projectos de AVAC, Auditorias Energéticas e Certificação Energética no âmbito

do Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE), a área

com maior experiência. Da sua actividade resultaram, projectos de AVAC para edifícios de

serviços novos e Auditorias Energéticas de edifícios de serviços existentes, e Certificação

Energética de ambos os tipos de edifícios.

O grupo de empresas apresentado, tem como missão promover a eficiência energética através

da elaboração de projectos abrangidos pelo RCCTE e RSECE, caracterizados pela escolha de

soluções tecnológicas e construtivas de elevado grau de eficiência. Promover a certificação

energética de edifícios, sugerir e apoiar na implementação de opções de melhoria do seu

desempenho energético. Promover o aproveitamento e a utilização das fontes de energia

renovável disponíveis, contribuindo para a redução da dependência energética externa do país

e fomentando a criação de novas actividades económicas, tal como a microprodução, e

produção de águas quentes por intermédio de fontes renováveis. Participar no alcance da meta

relativa a edifícios neutros em termos de emissões de gases com efeito de estufa e de

utilização de energia, através da introdução de eficiência energética e da integração de

sistemas de energias renováveis em edifícios, contribuindo assim para o desenvolvimento

sustentável da região e do país.

O estágio curricular foi realizado na empresa Enernatura, no entanto, no âmbito das

actividades que surgiram, houve a necessidade de prestar serviços para a WattMondego.

Desta forma, todas as actividades descritas no presente documento relacionadas com a área de

Introdução

Bruno Almeida 3

projecto, e de certificação energética de grandes edifícios de serviços, foram serviços

prestados para a empresa WattMondego.

1.3. Objectivos

O presente estágio curricular teve como objectivo principal aprofundar e consolidar os

conhecimentos académicos em contexto do trabalho, e desta forma dotar o aluno das

ferramentas necessárias para uma melhor integração no mercado de trabalho.

Assim sendo, no seio da empresa Enernatura foi estabelecido um conjunto de objectivos que

se encontram distribuídos pelas várias áreas de actividade da empresa.

As actividades previstas na vertente de certificação energética foram nomeadamente

levantamentos no âmbito de edifícios de habitação. Com esta actividade o objectivo seria a

aquisição de conhecimentos relativamente à vertente energética de edifícios que lhe

permitisse prestar um apoio ao departamento de certificação energética. Não obstante, a

mesma actividade pretendia também possibilitar ao estagiário a aquisição de experiências, que

lhe permitiriam fazer uma análise do panorama da gama residencial tanto de soluções

construtivas, como de equipamentos.

Relativamente à área de AVAC, as actividades planeadas foram nomeadamente, a elaboração

de estudos de viabilidade de instalação de sistemas, estudo de necessidades térmicas dos

edifícios, e colaboração em projectos de execução. O pretendido com as actividades previstas

seria que o aluno adquirisse conhecimento e desenvolvesse competências que lhe permitissem

tanto projectar novas soluções, identificar problemas, e estudar soluções tendo em conta a

respectiva viabilidade económica e fiabilidade dos sistemas.

No âmbito do aquecimento de águas sanitárias, foi previsto um conjunto de actividades entre

as quais se apresentaram levantamentos e estudos de viabilidade dos sistemas. Relativamente

a esta área, os objectivos seriam similares aos apresentados anteriormente para os sistemas de

AVAC.

Por fim, a actividade prevista como sendo a principal actividade do aluno na empresa, foi

efectivamente a orçamentação. Esta actividade teria a intenção de possibilitar ao mesmo, a

capacidade para efectuar estimativas orçamentais para propostas de sistemas efectuadas por

clientes, e em simultâneo, o contacto com fornecedores, com os custos praticados e gamas de

equipamentos existentes no mercado. Com isto, pretendia-se a aquisição de conhecimento e

Introdução

Bruno Almeida 4

experiências que possibilitassem o estudo e comparação de produtos, a nível de custos,

características, fiabilidade, modo de fornecimento, entre outros parâmetros.

Com o estágio curricular no realizado, pretendia-se uma boa integração do autor na empresa,

bem como em todas as actividades propostas durante o período estabelecido.

Certificação Energética

Bruno Almeida 5

Capítulo 2. CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA

2.1. Introdução

O aumento da preocupação a nível mundial, com factores de carácter poluente, levou a que as

comunidades internacionais tivessem a necessidade de analisar os seus contributos a nível de

emissões de gases poluentes para atmosfera. Facto que se encontra directamente relacionado

com áreas como a indústria, transportes, sector residencial, entre outros.

Estima-se que em 2002, o sector residencial e terciário, sector constituído maioritariamente

por edifícios, absorvia mais de 40 % do consumo final de energia da Comunidade Europeia.

Desta forma, verificou-se ser importante reduzir os consumos de energia, e consequentemente

reduzir as emissões de gases poluentes para atmosfera associados a esses consumos.

O consumo energético necessário para obter as condições consideradas adequadas num

edifício e a poluição associada dependem da concepção dos sistemas, dos equipamentos

escolhidos, da utilização do sistema e da sua manutenção. Desta forma, para garantir uma

utilização de energia minimamente aceitável é necessário impor restrições no tipo de

materiais e fluidos que podem ser utilizados. Esta necessidade leva a que seja necessária a

implementação de regulamentos que limitem as soluções possíveis às tecnicamente aceitáveis

e que possibilitem consumos energéticos minimamente aceitáveis.

A publicação da directiva europeia 2002/91/CE, veio estabelecer os requisitos para a

elaboração de um sistema de certificação para estado membro, consoante as condições

climáticas externas e as condições locais, bem como as exigências em matéria de clima

interior e rentabilidade económica.

A legislação nacional encontra-se suportada por três decretos de lei que estabelecem os

requisitos que devem ser verificados relativamente à eficiência energética, qualidade do ar

interior, ensaios de recepção de sistemas após a conclusão da sua construção, manutenção e

monitorização do funcionamento dos sistemas de climatização, inspecções periódicas e

responsabilidade pela condução dos sistemas. O Decreto-lei 79/2006 denominado de

Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização dos Edifícios e o Decreto-lei

80/2006 denominado de Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos


Bruno Almeida 6

Edifícios constituem a legislação em vigor que enquadra os critérios de conformidade a serem

observados nas inspecções a realizar no âmbito do Decreto-lei 78/2006.

Assim sendo, o Sistema de Certificação Energética (SCE) tem como objectivo assegurar a

aplicação regulamentar em todos os edifícios de habitação e de serviços de acordo com as

exigências e disposições contidas no RCCTE e RSECE, certificar o desempenho energético e

qualidade do ar interior, e identificar medidas de melhoria de desempenho aplicáveis aos

edifícios e respectivos sistemas energéticos.

2.2. Categorias dos Edifícios e Regulamentos Aplicáveis

Uma vez que os consumos variam significativamente consoante o tipo de edifício e sistemas

de climatização, os edifícios abrangidos pelo SCE encontram-se classificados com base na

área útil, função ao qual se destina o edifício, e na potência térmica dos sistemas

implementados ou preconizados.

A partir desta categorização, cada um é associado a um determinado regulamento tendo em

conta a área útil e categorias do edifício, e a data de entrada do pedido de licenciamento ou

autorização de construção.

Na tabela 1, encontram-se classificados os edifícios em novos ou existentes, consoante a data

de entrada do pedido de licenciamento ou pedido de construção, segundo a portaria nº

461/2007, para efeitos de aplicação do SCE."

Tabela 1: Classificação dos Edifícios de acordo com a data do pedido de licenciamento

Tipo Data de entrada do pedido de licenciamento ou autorização de construção

Edifícios Novos

Posterior a 1 de Julho de 2007, GES e Edifícios de Habitação com uma área útil

superior a 1000m2;

Posterior a 1 de Julho de 2008, PES e Edifícios de Habitação com uma área útil

inferior a 1000m2.

Edifícios Existentes

Anterior a 1 de Julho de 2007, GES e e Edifícios de Habitação com uma área

útil superior a 1000m2;

Anterior a 1 de Julho de 2008, PES e Edifícios de Habitação com uma área útil

inferior a 1000m2.


Bruno Almeida 7

Na tabela 2, encontra-se a classificação dos edifícios e seu enquadramento relativamente aos

referidos regulamentos.

Tabela 2: Regulamentos aplicáveis às categorias dos edifícios

Tipo Categorias dos Edifícios

Regulamentos Aplicáveis

Edifícios de Habitação

Novos sem Sist. de Climatização - P ≤ 25kW (HsC)

RCCTE

Novos com Sist. de Climatização - P > 25kW (HcC)

RCCTE e RSECE

Existentes sem Sist. de Climatização - P ≤ 25kW (HsC)

RCCTE

Existentes com Sist. de Climatização - P > 25kW (HcC)

RCCTE

Edifícios de Serviços

Pequenos* (PES) Ap < 1000 m2

Novos com P ≤ 25kW (PESsC)

RCCTE

Novos com P > 25kW (PEScC)

RCCTE e RSECE (E e QAI)

Existentes com P ≤ 25kW (PESsC)

RCCTE

Existentes com P > 25kW (PEScC)

RSECE

Grandes* (GES) Ap ≥ 1000 m2

Novos (≤ 3 anos de uso)

RSECE- Energia e QAI

Novos após 1ª AE (>3 anos de uso)


Existentes


Equipamentos e Sistemas de Climatização com P ≥ 25 kW

Novos

RSECE

Existentes

RSECE

Edifícios como centros comerciais, hipermercados e piscinas aquecidas cobertas, com uma

área útil superior a 500m2, são igualmente considerados GES, independentemente de dispor

ou não de sistema de climatização.

Para os edifícios grandes de serviços existentes, o processo de certificação implica uma

auditoria energética e à qualidade do ar interior (QAI).


Bruno Almeida 8

2.3. Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios

O RCCTE é o regulamento que estabelece as regras a observar no projecto de todos os

edifícios de habitação e dos edifícios de serviços sem sistemas de climatização.

O método proposto pressupõe uma análise do comportamento do edifício face aos consumos

inerentes à sua utilização, nomeadamente de aquecimento, arrefecimento e de AQS. Factor

esse, que é caracterizado consoante um conjunto de índices e parâmetros, tal como o das

necessidades anuais de energia útil para aquecimento (Nic), o das necessidades nominais

anuais de energia útil para arrefecimento (Nvc), as necessidades nominais anuais de energia

para produção de águas quente sanitárias (Nac), e as necessidades globais de energia primária

(Ntc). A quantificação destes é efectuada com base num conjunto de parâmetros

complementares, entre os quais se enumeram os coeficientes de transmissão térmica

superficiais (U) e lineares (ψ) dos elementos da envolvente, a inércia térmica do edifício ou

fracção autónoma, factor solar dos envidraçados, taxa de renovação do ar e o zoneamento

climático do edifício. Não obstante, para garantir a qualidade do ar interior e conforto térmico,

e produção de água quente sanitária são também utilizados valores de referência. Segundo o

artigo 14.º do RCCTE, o valor de referência de temperatura do ar ambiente interior é de 20ºC

para a estação de aquecimento. Para a estação de arrefecimento os valores de referência para

garantir boas características termo-higrométricas do ar no interior são de 25ºC e uma

humidade relativa de 50%. Relativamente à qualidade do ar interior, o regulamento fixa um

valor mínimo de 0,6 renovações por hora. Por fim, relativamente à produção de AQS, o

consumo de referência é de 40 litros de água quente a 60ºC por habitante e por dia.

Nos certificados abrangidos pelo RCCTE, a classe energética do edifício é obtida a partir da

razão entre as Ntc e o valor limite máximo regulamentar para as necessidades globais de

energia primária para climatização e águas quentes. O Nt difere de edifício para edifício, uma

vez que este parâmetro é calculado com base no factor de forma1e dos graus-dia

2 do edifício.

1 Factor de Forma é o quociente entre o somatório das áreas da envolvente exterior e interior do edifício ou

fracção autónoma com exigências térmicas e o respectivo volume interior correspondente. 2 Graus-dias de aquecimento de base 20ºC, é um número que caracteriza a severidade de um clima durante a

estação de aquecimento e que é igual ao somatório das diferenças positivas registadas entre uma dada

temperatura de base (20°C) e a temperatura do ar exterior durante a estação de aquecimento.


Bruno Almeida 9

Figura 2.1: Classificação Energética

Para emitir a DCR de um projeto de edificação ou para se proceder à certificação de um

edifício é necessário efectuar a recolha de informação de todos os parâmetros relacionados

com o edifício.

Nesta fase, o perito qualificado deve recorrer sempre à informação que melhor reflicta a

realidade de construção, equipamentos utilizados e sistemas instalados. No entanto, tal

informação deverá encontrar-se devidamente suportada por evidências recolhidas e

verificadas pelo próprio, tal como catálogos de equipamentos e soluções instaladas, relatórios

fotográficos, projecto de arquitectura, entre outros.

Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado

Bruno Almeida 10

Capítulo 3. AQUECIMENTO, VENTILAÇÃO E AR CONDICIONADO

3.1. Introdução

Com o objectivo de garantir o conforto térmico e QAI no interior dos edifícios, naturalmente

são instalados, embora na sua maioria em GES, sistemas de AVAC. No entanto, com a

entrada em vigor do SCE, a implementação destes sistemas deve obedecer a um conjunto de

requisitos impostos pelo RSECE que visam estabelecer condições mínimas para a obtenção de

um conforto térmico e QAI, com a maior eficiência possível. Assim sendo, deve existir

imediatamente na fase de projecto a preocupação em garantir o cumprimento desses requisitos

e a concepção de um sistema o mais eficiente possível, dentro das possibilidades do projecto.

Deste modo, pode-se facilmente ter uma percepção da influência que os regulamentos

atingem nos projectos de AVAC. De seguida serão apresentados numa perspectiva geral os

principais tipos de sistemas de AVAC.

3.2. Tipos de sistemas

Actualmente, com o aumento progressivo de novas soluções para climatização no mercado,

existem várias formas de caracterizar os sistemas, e por vezes a classificação de um sistema

pode-se tornar uma tarefa algo complexa devido ao conjunto de parâmetros existentes nos

novos sistemas de climatização. No entanto, neste contexto serão apresentados os dois tipos

de classificação que são mais utilizados e que no entender do estagiário parecem ser mais

pertinentes.

Entre os tipos de caracterização dos sistemas de climatização, encontram-se a classificação

tendo em conta a área servida pelos sistemas e tendo em conta o tipo de fluido térmico

existente.


Bruno Almeida 11

3.2.1. Classificação dos sistemas

Em função da área servida pelos sistemas

Segundo a área servida pelos sistemas de climatização, os sistemas podem ser classificados

por sistemas centralizados ou sistemas individuais.

Entende-se por um sistema centralizado, um sistema que serve a totalidade, ou pelo menos,

uma grande parte do edifício. Neste tipo de sistemas existe um elemento produtor, que se

encontra normalmente instalado numa área técnica do edifício, no qual apenas os técnicos

responsáveis pela manutenção têm acesso, e a climatização dos espaços é assegurada a partir

de um circuito primário que transporta o fluido térmico desde o equipamento até aos espaços

a climatizar.

Por sua vez, um sistema individual é um sistema que serve apenas um espaço do edifício, ou

seja, um sistema no qual o sistema produtor normalmente não se encontra instalado em áreas

técnicas, mas em áreas mais próximas dos espaços a climatizar, onde seja possível a sua

instalação. Os sistemas do tipo Split3, são sistemas que normalmente são considerados do tipo

individual.

Este tipo de classificação torna-se importante no que toca ao cumprimento de requisitos

impostos pelo RSECE. Segundo o artigo 14.º do Capitulo V, "O recurso a unidades

individuais de climatização para aquecimento ou arrefecimento em edifícios de serviços

licenciados posteriormente à data da entrada em vigor do Decreto-Lei nº 118/98, de 7 de

Maio, ou em cada uma das suas fracções autónomas, só é permitido nos espaços que

apresentem cargas térmicas ou condições interiores especiais em relação às que se verificam

na generalidade dos demais espaços da fracção autónoma ou edifício, ou não ultrapassarem 12

kW de potência instalada de ar condicionado por edifício ou fracção autónoma, ou quando

houver dificuldades técnicas ou impedimentos fortes de outra qualquer natureza devidamente

justificados e aceites pela entidade licenciadora."

3 Denomina-se comercialmente por unidades do tipo Split, as unidades individuais de ar condicionado. A

tradução da palavra da Língua Inglesa, Split, significa divisão, pelo que remete para um sistema adequado para

uma divisão.


Bruno Almeida 12

Em função do fluido térmico

Sistemas "Tudo-Ar"

Nos sistemas do tipo "tudo ar", o ar é acondicionado e filtrado numa unidade de tratamento de

ar, e o mesmo é transportado por intermédio de redes de condutas até aos espaços a

climatizar. A este tipo de instalações estão normalmente associadas condutas de grandes

dimensões, uma vez que o transporte do ar é realizado a baixas velocidades. Pelo que este

aspecto exige alguma compatibilidade por parte da especialidade de Arquitectura que deverá

prever a existência de "courettes", e tectos falsos.

Estes sistemas encontram-se subdivididos por sistemas de conduta simples e sistemas de

dupla conduta. Os sistemas de dupla conduta são sistemas constituídos por duas condutas,

onde uma é responsável pelo transporte do fluido "frio" e a outra responsável pelo fluido

"quente" que posteriormente são misturados numa caixa de mistura para obter as condições

desejadas e os do conduta simples, onde o ar é transportado nas condições desejas por uma

única conduta. No entanto, os sistemas de dupla conduta, devido ao grande volume que

ocupam e elevado custo, não são muito utilizados.

Os sistemas de conduta simples mais utilizados são os sistemas VAC e os VAV.

Relativamente ao primeiro, o caudal de ar insuflado é constante, e a alteração das condições

de insuflação do ar apenas se consegue a partir de uma variação da temperatura. Nestes casos,

o controlo é efectuado directamente sobre a potência das baterias da unidade de tratamento de

ar (UTA), que varia conforme a variação da carga térmica dos espaços. Por sua vez, nos

sistemas de VAV a temperatura de insuflação é constante, variando apenas o caudal de ar de

forma a garantir a remoção das cargas térmicas dos espaços. Nestes casos, o controlo é

efectuado directamente sobre os ventiladores de insuflação.

Uma instalação de VAC, pode ser ainda classificada por sistema com uma só zona ou sistema

com várias zonas. Num sistema de uma só zona, o ar distribuído para os espaços a climatizar

não sofrerá nenhuma alteração de condições até entrar no espaço, pelo que em todos os

espaços será insuflado ar com as mesmas características.

Este tipo de instalações é adequado para edifícios onde não se verifique grande variação de

cargas térmicas, uma vez que não permite o controlo de temperatura individual em cada

divisão.


Bruno Almeida 13

Uma vez que, normalmente as cargas térmicas num edifício não variam de forma semelhante

durante todo o ano, existe a possibilidade de instalar uma UTA para cada uma das zonas com

condições diferentes. Deste modo, passamos a ter um sistema de VAC com várias zonas.

Apesar de não ser uma solução que permita um controlo individual das condições interiores

em cada divisão, permite um controlo de temperatura em cada um das zonas climatizadas.

Uma instalação deste género poderá apresentar-se como uma solução efectiva para um

edifício com fachadas com orientações opostas, onde seria de esperar a instalação de uma

UTA para a zona que correspondesse a uma orientação e a instalação de outra UTA para a

zona que correspondesse à orientação oposta.

Não obstante, no caso de não existir grandes flutuações de cargas térmicas, a utilização de

baterias de reaquecimento terminal poderá ser uma alternativa viável.

Associados a estes sistemas existe naturalmente um sistema de extracção. Apesar de este tipo

de sistemas ser o mais utilizado, apresenta-se como uma solução com grandes consumos de

ventilação, pelo que começa a surgir a tendência na diminuição de instalações com este tipo

de sistema.

Na figura 3.1, encontra-se representado o diagrama esquemático de um sistema de VAC, com

a opção de baterias de reaquecimento terminal.

Figura 3.1: Diagrama esquemático de uma instalação VAC. HAP4.51/Carrier


Bruno Almeida 14

Como referido anteriormente, numa instalação de VAV, a temperatura de insuflação é

constante, sendo desta maneira, o caudal de ar o parâmetro que sofre ajustes consoante a

variação da carga térmica. De modo a garantir uma compensação da carga térmica local, o

controlo do caudal é efectuado a partir de registos terminais que em função da temperatura do

espaço regulam o caudal insuflado no espaço. Para evitar variações de pressão indesejáveis é

imperativo que o sistema de extracção siga a modulação do sistema de insuflação. Este tipo de

sistema apresenta a vantagem de obter menores consumos de ventilação relativamente ao

anterior, uma vez que o mesmo tem a capacidade de diminuir o caudal com a diminuição das

cargas térmicas, no entanto, este apresenta algumas limitações quando as cargas térmicas são

muito reduzidas, porque o sistema deve assegurar um caudal mínimo de insuflação.

É importante referir que este tipo de sistema está associado normalmente a instalações com

"tudo ar novo". Uma vez que, para cargas térmicas muitos baixas o sistema de controlo actua

no sentido de diminuir o caudal insuflado, a taxa de ar novo insuflado nos espaços diminui

também. No entanto, o sistema deverá garantir os caudais mínimos de ar novo impostos pelo

RSECE, e muitas vezes para regimes de cargas térmicas muito baixas o sistemas não

conseguem garantir esse caudal. Deste modo, é mais frequente a instalação destes sistemas

recorrendo a unidades de tratamento de ar novo, no entanto, para evitar a perda total de

energia associada ao ar rejeitado, as unidades de tratamento de ar novo (UTAN's) são

normalmente providas de recuperação de calor, ou é instalado exteriormente um recuperador

de calor.

Este sistema tem como principais vantagens um baixo custo de funcionamento relativamente

aos sistemas de VAC, uma vez que os caudais de ar se ajustam à variação de cargas térmicas e

um controlo de temperatura ambiente localizado, mesmo que com limitações. Contudo, essa

maior capacidade de modelação face às solicitações obriga à concepção de um sistema de

maior complexidade, e com maior número de elementos de controlo, o que reporta para

maiores custos iniciais, e maiores custos e rigor de manutenção.

Na figura 3.2, encontra-se representado o diagrama esquemático de um sistema de VAV, com

várias opcionais.


Bruno Almeida 15

Figura 3.2: Diagrama esquemático de uma instalação de VAC. HAP4.51/Carrier

Sistemas "Tudo-Água"

Nos sistemas do tipo "tudo-água", a energia utilizada para compensar as cargas térmicas é

transportada a partir de água aquecida, no caso do aquecimento, e por água arrefecida no caso

do arrefecimento. Neste caso, a energia é dissipada por equipamentos existentes em cada

local, seleccionados com as potências térmicas de acordo com as cargas térmicas previstas

para cada local a ser climatizado. Os equipamentos terminais podem ser de natureza

convectiva, radiativa, ou mistos.

As concepções mais usuais de transporte de energia são nomeadamente, os sistemas com dois

tubos, e sistemas com quatro tubos. O primeiro sistema permite apenas a circulação de água

quente, ou água arrefecida, pelo que um sistema de climatização com este tipo de sistema de

transporte apenas poderá realizar aquecimento, ou arrefecimento. Por sua vez, o segundo

sistema, permite a circulação de água arrefecida e água aquecida em simultâneo, pelo que

permite ao sistema de climatização associado o aquecimento e arrefecimento em simultâneo.

No local, a climatização é realizada por intermédio de um equipamentos terminais a partir da

circulação de ar que pode ser natural, ou forçada.


Bruno Almeida 16

Uma das grandes vantagens deste tipo de sistemas é efectivamente a possibilidade de controlo

individual. Para este tipo de situações o equipamento terminal é seleccionado de acordo com a

carga térmica do local, o que possibilita a instalação de um equipamento que possui

características adequadas para espaço em questão, e além dessa característica ainda permite

uma regulação conforme as variações de carga térmica.

Sistemas "Ar-Água"

Em sistemas do tipo "Ar-Água", os dois fluidos são utilizados como fluidos térmicos. Como

exemplo de um sistema deste tipo, pode ser apresentada uma solução de climatização e

ventilação, onde é preconizado um sistema de climatização do tipo "Tudo-Água", e um

sistema de ventilação com tratamento de ar, onde o ar é apenas tratado com o intuito de ser

insuflado a uma temperatura e humidade, denominadas como neutras 4. Não obstante, sendo

ambos sistemas servidos pelo mesmo elemento produtor de calor ou frio. Este sistema, é no

fundo um sistema combinado dos sistemas "tudo-ar" e "tudo-água", mas alimentados pela

mesma fonte de energia. Todavia existem inúmeras concepções possíveis deste tipo de

sistemas.

Sistemas de Expansão Directa

Os sistemas de expansão directa, são sistemas no qual a climatização se efectua a partir da

expansão directa do fluido térmico, que neste tipo de sistemas se trata de fluido frigorigéneo.

Neste tipo de equipamentos a unidade interior absorve ou rejeita calor para o espaço a

climatizar.

Como se trata de um sistema onde existe manipulação de fluido frigorigéneo, isto é, um fluido

tóxico e em grande parte, altamente poluente, as instalações deste tipo devem garantir todas a

condições de segurança e protecção ambiental. A norma EN 378-1 define os requisitos de

segurança e protecção ambiental relativamente a sistemas frigoríficos e bombas de calor.

4 Entende-se como ar com temperatura e humidades neutras, ar que é insuflado em condições de temperatura e

humidade de referência para conforto térmico. A insuflação de ar neste caso não terá o propósito de climatizar

um espaço, mas apenas ventilar sem que para o efeito sejam adicionadas quaisquer cargas térmicas ao local.

Segundo o RCCTE, os valores de referência para o ar ambiente são nomeadamente, 20ºC para a estação de

aquecimento e de 25ºC e 50% de humidade relativa para a estação de arrefecimento.


Bruno Almeida 17

A este tipo de sistemas estão associados equipamentos como splits, multi-splits, VRV's,

rooftop, entre outros, não obstante, serão apenas abordados os equipamentos mais presentes

no âmbito das tarefas do estagiário.

Em edifícios residenciais, cada vez se verifica ser mais comum a instalação de sistemas

individuais do tipo split ou multi-split. A fiabilidade, eficiência, e baixo custo inicial deste

tipo de sistemas torna estes equipamentos bastante atractivos do ponto de vista do consumidor

a nível residencial. A maioria dos sistemas do tipo split é do tipo reversível, pelo que é um

equipamento que tem a capacidade de funcionar para aquecimento e arrefecimento ambiente.

Os sistemas do tipo split, são sistemas que possuem uma unidade exterior a alimentar apenas

uma única unidade interior. Por sua vez, os sistemas do tipo multi-split, possuem uma

máquina exterior com capacidade de alimentar várias máquinas, apresentando no entanto,

sempre alguma limitação, uma vez que na maior parte dos casos, os sistemas permitem a

ligação a um máximo de cinco máquinas interiores.

Figura 3.3: Conjunto de unidade interior e exterior de Ar Condicionado. Daikin Emura

Em edifícios de serviços, os sistemas de expansão directa mais usuais, são os sistemas de

volume de refrigerante variável, denominados de forma abreviada por sistemas VRV.

Ao contrário dos sistemas multi-split, estes permitem a ligação a muitas máquinas interiores,

pelo que permitem a climatização centralizada de um grande edifício, por inteiro.

O princípio de funcionamento dos sistemas VRV é semelhante aos sistemas individuais e do

tipo multi-split com a vantagem de poder realizar o aquecimento e o arrefecimento em

simultâneo se necessário. Contudo, para o efeito será necessário adoptar uma configuração de

três tubos, ao invés de dois tubos, que é a configuração adoptada normalmente.

Comparativamente aos sistemas a água, estes sistemas apresentam-se como sistemas de

grande eficiência, fácil instalação, manutenção reduzida, e permitem um controlo individual

da temperatura ambiente. No entanto, não são tão versáteis, no que trata a alterações.


Bruno Almeida 18

Figura 3.4: Diagrama esquemático de sistema VRC. Daikin

3.2.2. Equipamentos terminais

Unidades Terminais de Água

Actualmente existem imensos tipos de equipamentos terminais no mercado para este tipo de

sistemas, no entanto em edifícios residenciais, os equipamentos mais comuns são os

emissores de alumínio, chapa de aço ou ferro fundido. Comercialmente designados por

radiadores, estes surgem como sendo equipamentos pouco dispendiosos e de fácil instalação e

regulação. A regulação é realizada por intermédio de uma válvula de regulação que pode ser,

ou não, termostática. No entanto o seu funcionamento é restrito ao aquecimento, com

temperaturas da água na ordem dos 80/90 ºC. Este facto limita a sua utilização associada a

fontes térmicas com potências mais altas, e com capacidade de aquecer água a temperaturas

altas, tal como caldeiras. De qualquer modo, é possível associar este tipo de equipamentos a

fontes de calor do tipo bomba de calor de baixa temperatura, associadas a temperaturas da

água na ordem dos 45ºC, mas esses casos implicam equipamentos com dimensões bastante

maiores.

Na figura 3.5, encontram-se representados emissores em chapa de aço, e em alumínio.

Figura 3.5: Emissores em chapa de aço (à esquerda) e de alumínio ( direita). BaxiRoca


Bruno Almeida 19

Por sua vez em edifícios comerciais ou de serviços, com este tipo de sistemas é mais usual a

utilização de ventiloconvectores. Este tipo de equipamentos apresenta algumas vantagens

relativamente aos anteriores, entre as quais a possibilidade de funcionar em aquecimento e

arrefecimento, cujas temperaturas funcionamento são em modo geral, nomeadamente de 45ºC

para modo de aquecimento, e de 7ºC para modo de arrefecimento.

Figura 3.6: Ventiloconvectores. Modelo de chão à esquerda e modelo de tecto à direita. Daikin

Tal, como os equipamentos anteriores, existem inúmeros formatos e modelos, mas estes estão

divididos basicamente em modelos de chão e modelos de tecto. Naturalmente são

equipamentos um pouco mais dispendiosos, pela maior complexidade, mas apresentam

igualmente uma instalação relativamente simples.

A regulação deste equipamento do lado da água é efectuada normalmente por intermédio de

válvulas de duas ou três vias que são comandadas por intermédio de termóstato ambiente.

Todavia, os ventiloconvectores são providos de comando para controlo do ventilador,

geralmente até três velocidades.

Na figura 3.7, é possível visualizar um esquema de um equipamento terminal do tipo ventilo-

convector, com controlo regulado a partir de termóstato aplicado em parede.

Figura 3.7: Diagrama esquemático de instalação de um ventiloconvector. HAP4.51/Carrier


Bruno Almeida 20

Além dos equipamentos terminais apresentados anteriormente, nomeadamente, os emissores e

os ventiloconvectores, existem também disponíveis no mercado uma grande quantidade de

soluções para os sistemas de água. Entre outros, surgem equipamentos como

injectoconvectores, vigas arrefecidas, sistemas de pavimento radiante, tecto arrefecido e

paredes radiantes. No entanto, estes não serão descritos em tanto pormenor, uma vez que, no

seio das actividades do estagiário, não se apresentaram equipamentos tão comuns como os

apresentados anteriormente.

Unidades Terminais de ar

À semelhança das unidades terminais de água existem imensos modelos e tipos de unidades

terminais de ar.

Estes equipamentos têm a função de garantir a difusão do ar quando este entra no espaço ao

qual é destinado. Todavia, existe um conjunto de parâmetros que deverão ser controlados para

garantir o conforto dos ocupantes no espaço, entre os quais o nível de ruído, a velocidade do

ar no volume de controlo do espaço e as temperaturas do ar a insuflar.

Além da função que desempenham, estes equipamentos possuem um aspecto visual bastante

atractivo que pode conjugado consoante a arquitectura de cada edifício.

Tendo em conta a preocupação crescente na redução dos consumos energéticos associados

aos sistemas de AVAC, importa preconizar soluções com uma alta eficiência da ventilação. A

eficiência da ventilação define-se como a razão entre o caudal de ar novo que efectivamente

chega à zona ocupada e o caudal de ar novo insuflado no mesmo. Quanto maior for a

eficiência da ventilação, menor será a necessidade de agravar os valores do caudal de ar novo

a insuflar, para garantir os caudais mínimos de ar novo insuflado impostos pelo RSECE, o que

resulta num consumo menor de energia por parte dos ventiladores.

Além da preocupação a nível energético, o regulamento impõe um valor máximo de 0,2m/s

para a velocidade do ar no interior da zona ocupada de um espaço. Segundo a norma

EN13779, a zona ocupada encontra-se definida de acordo com o representado na figura 3.8.


Bruno Almeida 21

Figura 3.8: Definição de Zona Ocupada segundo a EN13779

Uma boa estratégia de difusão do ar conduz a estratificação e velocidades do ar e adequadas,

pelo que apenas uma correcta selecção de um difusor possibilita a insuflação do caudal de ar

sem qualquer ruído nem velocidades do ar que possam ser incómodos para os ocupantes.

A insuflação do ar tratado no espaço ambiente pode ser feita de acordo com duas estratégias, a

difusão por mistura e a difusão por deslocamento. Na primeira o ar novo é misturado com o ar

existente na sala arrastando desta forma o ar ambiente e todas as partículas em suspensão,

acabando por ser extraído. Esta apresenta a vantagem de garantir uma taxa de poluentes e uma

temperatura homogéneas em todo o espaço. Por sua vez, na segunda o ar novo é insuflado a

nível do pavimento a uma velocidade baixa de modo a não se misturar com o ar ambiente, o

que forma uma zona de ar fresco junto ao solo em todo o espaço. Á medida que o ar vai

aquecendo toda a superfície de ar sobe e arrasta todas as partículas poluentes, acabando estas

por extraídas. Esta estratégia tem a vantagem de manter a zona ocupada constantemente com

baixo teor de poluentes, contudo, o método apenas funciona para regimes de arrefecimento,

uma vez que em regimes de aquecimento o ar teria a tendência de subir directamente para a

zona de extracção. Por outro lado, o segundo método não permite uma boa estratificação da

temperatura no espaço.

A selecção deste tipo de equipamentos é normalmente realizada através de manuais de

selecção disponibilizados pelos fabricantes. Consoante o tipo de utilização e do tipo de espaço

são seleccionados os equipamentos terminais capazes de realizar uma insuflação do ar com a


Bruno Almeida 22

maior eficiência possível, garantindo os níveis adequados de ruído e velocidade do ar. Na

figura 3.9, encontram-se ilustrados dois tipos de unidades terminais de difusão.

Figura 3.9: Difusor rotacional e grelha de insuflação

Actividades Realizadas

Bruno Almeida 23

Capítulo 4. ACTIVIDADES REALIZADAS

4.1. Introdução

Neste capítulo, é realizada uma descrição das actividades realizadas pelo estagiário, entre as

quais, surgem trabalhos no âmbito de climatização em edifícios de habitação, sistemas de

energia solar térmica, certificação energética de edifícios, AVAC e orçamentação. Como já

foi referido no Capitulo 1, dado ao mercado onde se insere a empresa, houve uma grande

diversidade de tarefas. No entanto, nem todas as tarefas tiveram o mesmo grau de intervenção

nem a mesma regularidade de execução. Desta forma, a divisão e subdivisão de capítulos, e

subcapítulos, respectivamente apresentados, encontra-se relacionada directamente com o

relevo e o peso que as várias actividades tiveram durante o período de estágio curricular.

O período de estágio teve início com actividades de baixa responsabilidade, e portanto, apenas

com carácter introdutório aos procedimentos da empresa. Na altura, encontrava-se em fase de

planeamento a execução de um conjunto de obras de solar térmico para Instituições Privadas

de Solidariedade Social. Tratava-se de obras que resultaram da candidatura ao programa do

governo de energia solar térmica de 2010. Neste âmbito, surgiu assim, a primeira tarefa, que

consistiu na análise de soluções preconizadas para os sistemas, com intuito de verificação,

complemento das listas de material, ou realização de listas de material para execução das

obras. À medida que foram surgindo pedidos para cotação para sistemas de aquecimento

central no âmbito residencial, começaram a surgir tarefas de dimensionamento dos sistemas e

elaboração de medições. Devido ao carácter introdutório da tarefa, a sua orçamentação ficaria

ainda a encargo do orientador de estágio. Contudo, ao fim de um determinado período de

tempo, o mesmo viria a ser progressivamente mais integrado, até que passou a ser incluído de

forma total nesta actividade.

Assim sendo, o dimensionamento e estudo de viabilidade de sistemas de climatização e AQS,

para residências e respectiva orçamentação tornou-se a principal actividade ao longo de todo o

estágio. Este foi o tipo de actividade corrente, que se realizaram todos dias, e chegou a incluir

todas as vertentes da empresa, inclusivamente o orçamento de sistemas solares fotovoltaicos.

Todavia, como não se verificou uma aquisição de conhecimentos substancial relativamente ao

dimensionamento de sistemas de microgeração, estes não se encontram referenciados no

presente documento. No subcapítulo 4.2, encontra-se descrita uma actividade concreta


Bruno Almeida 24

relacionada com o dimensionamento e estudos de viabilidade económica para pequenos

sistemas de climatização.

Como apoio ao departamento de certificação energética, foram realizadas algumas saídas

pontuais para realizar levantamentos dimensionais e descritivos de edifícios residenciais. Este

conjunto de serviços foi realizado num período que corresponde à primeira metade do período

de estágio, apresentando-se como uma actividade pontual e restrita a esse período de tempo.

No subcapítulo 4.3, é realizada uma descrição da actividade relacionada com a certificação

energética.

Com abertura dos concursos para candidaturas a incentivos do QREN, surgiu uma

oportunidade para as pequenas e médias empresas requalificarem as suas instalações com o

apoio de incentivos provenientes do fundo social europeu. Nesse sentido, a empresa realizou

os diagnósticos energéticos para um conjunto de entidades que procederam à respectiva

candidatura.

No âmbito destes programas, foram realizadas tarefas como a análise da facturação energética

dos edifícios, levantamento dimensional e caracterização das envolventes. Contudo a maioria

das acções realizadas nesta actividade foram igualmente realizadas nas actividades de

projecto, com a excepção da análise de facturação energética, pelo que a aquisição de

conhecimentos relacionadas com esta tarefa não demonstrou acrescentar grande valor

relativamente às restantes actividades já descritas. Por este motivo, a descrição desta

actividade não será realizada no presente documento.

À semelhança do sucedido na actividade de apoio à certificação energética, surgiu na segunda

metade do período de estágio, uma actividade de projecto para grandes edifícios.

Apresentando-se como uma actividade pontual foram prestadas colaborações em vários

processos, e foi elaborado um projecto de AVAC para um edifício destinado a servir como

Lar Residencial. O capítulo 4.4, descreve todas as actividades relacionadas com área de

projecto.


Bruno Almeida 25

4.2. Orçamentação

A realização de estudos orçamentais, apresenta-se como a actividade realizada pelo aluno, ao

qual foi dedicada mais horas de trabalho.

Como referido no subcapítulo 4.1, inicialmente, a actividade residia na realização de

medições e dimensionamento de sistemas de climatização. Numa fase posterior, o autor foi

sendo gradualmente integrado na actividade de orçamentação.

A orçamentação é uma actividade com elevado grau de importância para todo o tipo de

serviços. Esta permite informar o potencial cliente, do custo de venda de determinado serviço

ou artigo de determinada empresa, indivíduo, ou organização. Deste modo, o cliente obtém

uma informação relativamente ao serviço prestado, e pode consoante as suas pretensões

compará-las com outros potenciais prestadores de serviços ou vendedores de artigos. Um

mercado cada vez mais competitivo, leva a que o papel dos estudos orçamentais tenha cada

vez mais importância.

Existem muitas abordagens possíveis a esta temática, no entanto, no presente documento, será

apresentada uma abordagem adaptada ao mercado e ao tipo de negócio em que se insere a

empresa.

Sendo a empresa Enernatura, uma empresa instaladora, apresenta-se como uma empresa

prestadora de serviços. Assim sendo, fazer uma previsão dos custos de uma obra, o mais

aproximadamente possível do custo real efectivo, reporta vários benefícios, entre os quais, o

aumento da margem de lucro, e uma maior competitividade relativamente aos concorrentes

mais directos, assim como uma maior flexibilidade a nível negocial de propostas realizadas.

A actividade de orçamentação neste caso, pressupõe quantificar todos os custos inerentes à

execução de uma obra, do material, de deslocações, entre outros.

Durante o presente estágio, houve a necessidade de realizar tarefas de nível orçamental, em

vários sistemas, desde pequenos sistemas de climatização, sistemas de aquecimento de águas

sanitárias, sistemas fotovoltaicos, entre outros. Contudo, não faz parte do presente documento

nenhuma informação relativamente à vertente de microgeração, uma vez que, o contacto com

este tipo de sistemas ainda não até ao momento suficiente para possibilitar a aquisição de

conhecimentos no sentido de poder ser realizada uma descrição com sentido crítico por parte

do estagiário.


Bruno Almeida 26

Nestes casos em particular foram fornecidas listas de material, a partir do qual foram

solicitadas aos fornecedores cotações de material.

As actividades de carácter orçamental tivera iniciaram com a solicitação de propostas para

instalação ou fornecimento de um determinado tipo de sistemas.

Após a entrada de cada processo, foram analisados de forma pormenorizada, e caso não se

verificasse a necessidade de solicitar informação para a realização de uma proposta, os

mesmos passariam a ser classificados consoante o grau de prioridade.

Desta forma, todos os processos foram registados e foram executados conforme a prioridade

estabelecida.

Uma estimativa orçamental de determinado sistema, pressupõe o dimensionamento e a

selecção de equipamentos, tarefas que se encontram descritas posteriormente no presente

documento, nomeadamente no subcapítulo 4.3, e 4.6. Dado ao mercado para o qual se

encontram direccionadas estas actividades, o tempo de resposta pode determinar a

adjudicação de um processo, uma vez que na maior parte dos casos os requerentes solicitam

cotações a várias empresas. Por outro lado, em edifícios em construção é necessário em

alguns casos trabalhar em colaboração com outras especialidades da obra, e

consequentemente compatibilizar os tempos de actuação, pelo que um tempo de resposta

demasiado longo pode ditar a adjudicação de uma proposta a outra empresa.

Assim sendo, consoante o grau de dificuldade que envolvia cada processo, houve uma procura

incessante por responder de uma forma breve e concisa. Para tal, foi necessário agilizar

processos, e criar uma documentação padrão para a realização de orçamentos, como é o

exemplo de folhas de cálculo com todo o material normalmente usado em cada sistema,

devidamente classificado de acordo com a sua função, e de folhas de cálculo rápido para

dimensionamento dos sistemas, conforme o exemplo demonstrado na figura 4.1.

Após o dimensionamento dos sistemas e selecção dos equipamentos a utilizar, são realizadas

as medições e cotação dos materiais e acessórios, incluindo os custos complementares de

transporte.

Ao custo do material, são adicionados os restantes custos relacionados com todo o serviço

prestado, nomeadamente o trabalho de engenharia, o trabalho dos instaladores, trabalhos de

construção civil, transportes, instalação e arranque dos sistemas preconizados, trabalhos

comerciais e por fim a margem comercial da empresa.


Bruno Almeida 27

Todas as tarefas desenvolvidas neste âmbito implicaram uma pesquisa constante, tanto dos

produtos como das soluções existentes no mercado. Para isso foram realizadas várias reuniões

com fornecedores com o intuito de adquirir informação relativamente aos produtos, ao seu

princípio e regime de funcionamento, e formas de aplicação. Este tipo de informação é

essencial para realizar um bom dimensionamento dos sistemas e disponibilizada normalmente

em catálogos, tabelas de preços, fichas técnicas, manuais, entre outros.

Figura 4.1: Folha de cálculo para dimensionamento de radiadores

A actividade de orçamentação veio deste modo proporcionar contacto directo com

fornecedores que no âmbito da tarefa, permitiu a aquisição de informação relativamente à

vertente económica de todos os processos, assim como preços praticados no mercado tanto

para materiais como para serviços prestados, custos de transporte, modos de fornecimentos e

modos pagamento no acto de encomendas.


Bruno Almeida 28

4.3. Análise Técnico-Económica entre sistemas de Climatização

A actividade que se segue representa um conjunto de tarefas correntes que surgem de um

modo bastante frequente e em paralelo com a tarefa de orçamentação. Esta consiste no

dimensionamento e na selecção de pequena dimensão, para moradias, ou pequenos edifícios.

Desta forma, e com intuito de acrescentar suporte técnico às propostas realizadas foram

efectuados estudos de viabilidade económica, estudos de comparação entre sistemas, e foram

realizados documentos com especificações dos equipamentos para acompanhar os orçamentos

entregues aos clientes.

Neste tipo de atividades, não é em alguns casos efetuado um dimensionamento rigoroso como

é feito em outras actividades, tal como em projecto, e em obras de maior complexidade.

Devido à baixa complexidade, e dimensão dos sistemas, já existem muitos sistemas

normalizados, que muitas vezes são inclusivamente fornecidos pelos fornecedores. Pelo que,

muitas vezes, o tempo dispendido para realizar um dimensionamento completo em toda

amplitude da obra, acarreta custos, que podem colocar em risco a competitividade das

propostas realizadas. Assim sendo, em certos casos, algumas decisões foram tomadas tendo

por base a experiência adquirida com o dimensionamento realizado noutros processos e

também pela experiência transmitida pelos instaladores com participação activa nas obras.

Devido ao facto de se tratar de obras com uma dimensão bastante menor é possível ter um

acompanhamento mais próximo do cliente final, e proceder a alterações pontuais de modo a ir

ao encontro da total satisfação do mesmo.

Embora este tipo de actividade tenha estado relacionada, na sua grande maioria, com edifícios

existentes de habitação, também foram preconizadas algumas soluções para edifícios novos.

Para este tipo de edifícios, além do levantamento de informação das envolventes e dos

equipamentos, foram solicitados outros documentos, nomeadamente, a declaração de

conformidade regulamentar (DCR) e projeto de comportamento térmico. Estes documentos

assumem uma grande importância, uma vez que especificam ou não, um tipo de sistema de

climatização. Pelo que existe a necessidade de preconizar um sistema de climatização que

contribua de forma superior, ou igual, para a classe energética prevista para o edifício. Assim

sendo, não existe uma liberdade total para preconizar uma solução, uma vez que o RCCTE

impõe que seja preconizado um sistema de climatização que prejudique a classe energética


Bruno Almeida 29

prevista para edifício. O não cumprimento desse requisito impossibilita o cliente de receber a

licença de habitação.

4.3.1. Estudo comparativo entre caldeiras

No capítulo que se segue, é apresentada uma actividade que surgiu no âmbito do tema

referido, onde foi solicitada uma proposta para a instalação de um sistema de aquecimento

central e de aquecimento de águas sanitárias. Foi também pedido que a proposta fosse

acompanhada de um estudo comparativo entre uma solução com uma caldeira a gasóleo e

outra solução com uma caldeira a pellets.

Descrição do Edifício

A primeira tarefa consistiu no dimensionamento dos sistemas de climatização e do sistema

solar térmico. Desta forma, foi realizado o levantamento das envolventes do edifício.

O edifício que se segue, encontra-se localizado numa zona rural no concelho de Coimbra e é

constituído por três pisos, que se desenvolvem segundo o demonstrado na tabela 3.

Tabela 3: Constituição dos pisos da habitação

Designação dos pisos Designação dos espaços

Cave Garagem

Piso 0 Hall de Entrada, Instalações Sanitárias, Cozinha e Sala Comum

Piso 1 Circulação, Instalações Sanitárias e Quartos

Nas figuras 4.2 e 4.3 encontram-se ilustradas as vistas dos alçados e das plantas da moradia.

Figura 4.2: Vistas dos alçados principal (à esquerda) e lateral do edifício (à direita)


Bruno Almeida 30

Figura 4.3: Vistas de planta do piso 0 (à esquerda) e do piso 1 (à direita)

Cálculo das necessidades térmicas

Para realizar o cálculo das cargas térmicas do edifício foi utilizado o software Hourly

Analysis Program 4.51 da Carrier (HAP 4.51).

Para o efeito, tal como referido no ponto anterior, foi efectuado o levantamento de todas as

envolventes assim como calculados os coeficientes de transmissão térmica. Uma vez que,

para o presente edifício, não foram disponibilizadas todas as informações relativamente à

envolvente, foram adoptados os valores padrão dos coeficientes, das envolventes

envidraçadas e opacas, referidos no livro de Coeficientes de Transmissão Térmica de

Elementos da Envolvente dos Edifícios - ITE 50, do Laboratório Nacional de Engenharia

Civil (LNEC). No entanto, foram respeitados os valores de coeficientes máximos previstos

pelo RCCTE. Além do cálculo dos coeficientes de transmissão foram especificadas as

temperaturas interiores para cada espaço. Tendo em conta os diferentes tipos de utilização,

foram definidas temperaturas interiores para três tipos de espaço. Na tabela 4, encontram-se

especificadas as temperaturas interiores para os diversos tipos de espaço a climatizar.


Bruno Almeida 31

Tabela 4: Temperaturas interiores para os espaços da habitação

Designação Temperatura Interior (ºC)

Quartos e Salas 20

Instalações Sanitárias 24

Circulações 18

Os valores obtidos no cálculo das cargas térmicas são os apresentados na tabela 5.

Tabela 5: Cargas Térmicas da Habitação

Ref. Designação dos espaços Área (m2) Potência Aquecimento (W)

RCH.02 Hall de Entrada 10,4 1000,0

RCH.03 I.S. 6,3 900,0

RCH.04 Cozinha 23,7 1600,0

RCH.05 Sala Comum 31,8 1800,0

P1.08 Circulação 7,0 700,0

P1.09 I.S. 5,6 800,0

P1.10 Quarto 13,3 1000,0

P1.11 Quarto 15,3 1300,0

P1.12 Quarto Privativo 14,3 1300,0

P1.14 I.S. Privativa 4,9 500,0

Concepção do sistema de aquecimento central e de AQS

Sistema de aquecimento

Após o cálculo das cargas térmicas, foram dimensionados os radiadores de alumínio, cálculo

que foi efectuado por intermédio do catálogo do fabricante. Nesta fase a escolha dos

elementos de radiadores, teve em conta vários critérios, entre os quais, o aspecto visual, as

dimensões e a emissão calorífica. Desta forma, foram seleccionados os modelos e foi

calculado o número de elementos e o modelo de toalheiros necessários para suprir a carga

térmica de cada espaço. Na figura 4.4, encontra-se ilustrada a selecção dos radiadores e

toalheiros.


Bruno Almeida 32

Figura 4.4: Folha de cálculo dos radiadores de alumínio

Sistema de AQS

O dimensionamento do sistema de aquecimento de águas para uso sanitário, foi realizado

tendo por base a ocupação do edifício e os consumos indicados no artigo 14º do capítulo V do

RCCTE. Na tabela 6, encontram-se especificados os consumos diários previstos para o

edifício.

Tabela 6: Consumos diários de AQS

Nº de Pessoas 4

Consumo diário unitário de água a 60ºC 40 Litros

Consumo diário de água a 60ºC 160 Litros

Consoante os consumos diários calculados, foi preconizado para acumulação de águas

sanitárias um depósito com o volume de 200 litros. Por sua vez, para realizar o aquecimento

do volume de água previsto, foi idealizada a instalação de dois colectores solares com uma

área de aproximadamente 2 m2, perfazendo uma área total de 4 m

2.

Após a selecção dos equipamentos foi realizada uma simulação, por intermédio do software

Solterm 5.0, com a finalidade de verificar o desempenho do sistema solar térmico, conforme

se pode verificar na figura 4.5.

Te(ºC) 80

Modelo Dubal W (€) Ts(ºC) 60

Dubal 70 130,0 16,0 Ta(ºC) 20

Tm (ºC) 70

Modelo PT W (€) ΔTágua (ºC) 20

PT D-800-H1350mm 1057,9 125,0 ΔTrad-ar (ºC) 49

Modelo PT W (€)

PT B-500-H1350mm 696,9 98,0

Ref. m2W W/m2

W/Elem. Nº Elem. Pot. Instalada (W)

RCH.02 10,4 1000,0 96,2 130 8 1040

RCH.03 6,3 900,0 144,0 1058 1 1058

RCH.04 23,7 1600,0 67,5 130 13 1691

RCH.05 31,8 1800,0 56,6 130 14 1821

P1.08 7,0 700,0 100,0 130 6 780

P1.09 5,6 800,0 142,9 1058 1 1058

P1.10 13,3 1000,0 75,5 130 8 1040

P1.11 15,3 1300,0 85,0 130 10 1300

P1.12 14,3 1300,0 91,2 130 10 1300

P1.14 4,9 500,0 102,0 697 1 697

132,5 10900,0 82,3 72 11786Total

HALL DE ENTRADA

I.S. PRIVATIVA

QUARTO PRIVATIVO

QUARTO

QUARTO

CIRCULAÇÃO

Radiadores de Elementos

Toalheiro 1 (x)

Toalheiro 2 (xx)

Tabela Resumo

Designação - Espaço

I.S.

Dimensionamento Radiadores

SALA COMUM

COZINHA

I.S.


Bruno Almeida 33

Figura 4.5: Desempenho do sistema solar térmico

Com a simulação do desempenho do sistema solar térmico foi possível verificar que com o

sistema preconizado se obteve uma fracção solar de 69,5%, pelo que indica que o sistema

solar consegue satisfazer quase 70% das necessidades globais do sistema ao longo de todo

ano.

Após o dimensionamento de ambos os sistemas foi possível realizar o esquema de princípio

de todo o sistema. Na figura 4.6, encontra-se a representação do esquema de princípio da

presente instalação, um sistema de aquecimento central por intermédio de radiadores com

uma caldeira e um sistema solar de aquecimento de águas sanitárias com o apoio de uma

caldeira.


Bruno Almeida 34

Figura 4.6: Esquema de princípio do sistema de aquecimento central e do sistema de AQS

Selecção da Caldeira

Para a seleccionar a caldeira, foi realizado o cálculo da potência necessária para garantir um

bom funcionamento do sistema de aquecimento central e o sistema de AQS.

No cálculo da potência necessária para o sistema solar, foi realizado tendo em conta uma

temperatura de água da rede de 15ºC e um calor específico (c) médio de 4,185 kJ/kg.ºC. Na

tabela 7, encontram os valores obtidos no cálculo da potência da caldeira.

Tabela 7: Cálculo da potência da caldeira

Sistema de Aquecimento Central

Potência requerida pelo sistema de aquecimento 10,9 kW

Sistema Solar de AQS

Consumo Diário 200 Litros

Energia Requerida 37665 kJ

10,5 kWh

Tempo de Aquecimento 2 horas

Potência necessária 5,2 kW

Potência Total Necessária 10,9 kW


Bruno Almeida 35

Consumos

Com o intuito de comparar os consumos entre duas caldeiras, foi realizada uma estimativa dos

consumos energéticos dos sistemas. Para o sistema de AQS foi utilizado para efeitos de

cálculo apenas o consumo energético que o sistema solar não consegue satisfazer, uma vez

que é essa fracção de energia que a caldeira terá de satisfazer. A simulação dos consumos para

o sistema de AQS foi realizado, por intermédio do software Solterm, do Instituto Nacional de

Engenharia, Tecnologia e Inovação (INETI), como foi referido no capítulo de "Concepção do

sistema de aquecimento e AQS". Por sua vez, para o sistema de aquecimento central foi

realizada uma simulação dinâmica com o software HAP4.51. Na tabela 8, encontram-se os

valores obtidos do relatório de simulação dinâmica para o aquecimento central.

Tabela 8: Consumos do sistema de aquecimento central. Relatório HAP4.51 (Carrier)

Mês

Consumo Radiadores

Consumo Sistema

(kWh) (kWh)

Janeiro 2706 2841

Fevereiro 1888 1982

Março 1390 1460

Abril 0 0

Maio 0 0

Junho 0 0

Julho 0 0

Agosto 0 0

Setembro 0 0

Outubro 453 475

Novembro 1780 1869

Dezembro 2205 2315

Total 10422 10943


Bruno Almeida 36

Na tabela 9, encontram-se especificados os valores dos consumos energéticos do edifício

associados à caldeira.

Tabela 9: Consumos energéticos anuais globais da caldeira

Mês

Consumo Aquecimento

Consumo AQS

Consumo Total

kWh kWh kWh

Janeiro 2841 144 2985

Fevereiro 1982 104 2086

Março 1460 102 1562

Abril 0 0 0

Maio 0 0 0

Junho 0 0 0

Julho 0 0 0

Agosto 0 0 0

Setembro 0 0 0

Outubro 475 80 555

Novembro 1869 108 1977

Dezembro 2315 141 2456

Total 10943 679 11621

Comparação entre caldeira uma pellets e uma caldeira a gasóleo

A comparação entre os dois equipamentos de produção de calor foi realizada tendo em conta

o combustível que cada um consome e os rendimentos de cada equipamento. A caldeira a

pellets seleccionada possui uma potência de 18kW e um rendimento útil, com carga a 100%

de carga, de 92,7%. Por sua vez, a caldeira a gasóleo tem uma capacidade mínima de 17,4kW,

e um rendimento útil de 90,6%, a 100% de carga. Na figura 4.7, apresenta-se uma ilustração

das caldeiras seleccionadas.

Figura 4.7: Caldeira a Pellets (à esquerda) e Caldeira a Gasóleo (à direita)


Bruno Almeida 37

Como se pode verificar na tabela 10, estima-se que durante os seis meses da estação de

aquecimento sejam consumidos 2690 kg de pellets para satisfazer as necessidades do edifício,

o que representa um custo de 646€ ao final do ano.

Tabela 10: Consumos e custos energéticos associados à caldeira a pellets

Mês

Consumo Total

Rendimento Caldeira

Energia Absorvida

PCI Pellets

Consumo Sistema

Custo unitário

Custo Consumo

kWh kWh kWh/kg kg €/kg €

Janeiro 2985 92,7% 3220,1 4,66 691 0,24 166

Fevereiro 2086 92,7% 2250,3 4,66 483 0,24 116

Março 1562 92,7% 1685,0 4,66 362 0,24 87

Abril 0 92,7% 0,0 4,66 0 0,24 0

Maio 0 92,7% 0,0 4,66 0 0,24 0

Junho 0 92,7% 0,0 4,66 0 0,24 0

Julho 0 92,7% 0,0 4,66 0 0,24 0

Agosto 0 92,7% 0,0 4,66 0 0,24 0

Setembro 0 92,7% 0,0 4,66 0 0,24 0

Outubro 555 92,7% 598,7 4,66 128 0,24 31

Novembro 1977 92,7% 2132,7 4,66 458 0,24 110

Dezembro 2456 92,7% 2649,4 4,66 569 0,24 136

Total 11621 12536,1 2690 646

Por outro lado, para o sistema com a caldeira a gasóleo estima-se um consumo de 1195 litros

de gasóleo, o que se reflecte num consumo de 1326€ ao final do ano.

Tabela 11: Consumos e custos energéticos associados à caldeira a gasóleo

Mês

Consumo Total

Rendimento Caldeira

Energia Absorvida

PCI Gasóleo

Consumo Sistema

Custo unitário

Custo Consumo

kWh kWh kWh/l Litros €/kg €

Janeiro 2985 91% 3295 10,73 307 1,109 341

Fevereiro 2086 91% 2302 10,73 215 1,109 238

Março 1562 91% 1724 10,73 161 1,109 178

Abril 0 91% 0 10,73 0 1,109 0

Maio 0 91% 0 10,73 0 1,109 0

Junho 0 91% 0 10,73 0 1,109 0

Julho 0 91% 0 10,73 0 1,109 0

Agosto 0 91% 0 10,73 0 1,109 0

Setembro 0 91% 0 10,73 0 1,109 0

Outubro 555 91% 613 10,73 57 1,109 63

Novembro 1977 91% 2182 10,73 203 1,109 226

Dezembro 2456 91% 2711 10,73 253 1,109 280

Total 11621 12827 1195 1326


Bruno Almeida 38

Apesar de se verificar o consumo de uma maior quantidade de combustível, o baixo custo das

pellets faz com que no final de um ano, o custo associado ao consumo de combustível seja

bastante inferior ao do apresentado pela caldeira a gasóleo, conforme se pode verificar na

tabela 12. No entanto, o custo de aquisição de uma caldeira a pellets para a mesma potência,

verifica-se ser bastante mais elevado.

Tabela 12: Análise dos custos de aquisição e consumo das caldeiras

Gasóleo Pellets Diferença

Custo Aquisição 1.448,00 € 4.960,00 € 3.512,00 €

Consumo Anual 1.326,00 € 646,00 € 680,00 €

O gráfico demonstrado na figura 4.8, representa o estudo de retorno do investimento da

caldeira a pellets relativamente à caldeira a gasóleo. Para o presente edifício, o tempo de

retorno do investimento é de aproximadamente 5,2 anos.

Figura 4.8: Tempo de retorno do investimento

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Retorno do Investimento

Ano


Bruno Almeida 39

Conforme o indicado na figura 19, para o caso da caldeira a gasóleo estima-se uma emissão

de 3312 kg de CO2 para a atmosfera, enquanto para a caldeira a pellets estima-se uma emissão

de 1079 kg de CO2 para a atmosfera.

Figura 4.9: Emissões anuais de kg de CO2 para atmosfera

O conforto na utilização é outro critério a ter em conta no acto de especificar um equipamento

de aquecimento central. Apesar de se ter verificado que a caldeira a pellets é, para este caso, a

solução economicamente mais rentável a médio prazo, esta possui um consumo de

combustível relativamente grande, o que leva a um grande número de reabastecimentos. Para

o presente caso, a caldeira seleccionada possui um reservatório com um armazenamento de 60

kg. Conforme o indicado na tabela 13, com este equipamento no mês mais desfavorável,

estima-se que sejam necessários doze abastecimentos para garantir o funcionamento em

contínuo do equipamento, o que se pode traduzir num factor de desconforto para o cliente.

Para estes casos, existe a possibilidade de instalar depósitos exteriores de armazenamento,

para deste modo aumentar a capacidade de armazenamento. No entanto, a aquisição destes

depósitos são na generalidade dispendiosos o que prejudica substancialmente o tempo de

retorno do investimento dos equipamentos.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Gasóleo Pellets

kgCO2eq


Bruno Almeida 40

Tabela 13: Análise do número de abastecimentos mensais do equipamento

Mês

Consumo Total

Consumo Sistema

Abastecimentos

kWh kg Armaz. 60kg Armaz. 125kg

Janeiro 2985 691 12 6

Fevereiro 2086 483 8 4

Março 1562 362 6 3

Abril 0 0 0 0

Maio 0 0 0 0

Junho 0 0 0 0

Julho 0 0 0 0

Agosto 0 0 0 0

Setembro 0 0 0 0

Outubro 555 128 2 1

Novembro 1977 458 8 4

Dezembro 2456 569 9 5

Total 11621 2690


Bruno Almeida 41

4.4. Levantamentos de informação em edifícios residenciais

Como já foi referido anteriormente, no âmbito da actividade relacionada com certificação

energética em pequenos edifícios, foram realizados alguns levantamentos de informação a

edifícios residenciais e pequenos edifícios de serviços.

Estes consistiram em visitas aos edifícios, acompanhando o PQ, onde foram recolhidas as

informações requeridas. Esta tarefa, foi realizada em várias fases, entre elas, a recolha de

informação prévia de documentos, o levantamento dimensional do edifício e o levantamento

dos sistemas de climatização e AQS. Assim sendo, possibilitou ao perito qualificado a

realização da análise do comportamento térmico do edifício, que em conjunto com outras

fases do processo resultaram na emissão dos certificados energéticos para os edifícios. Por

motivos de confidencialidade não foi especificada qualquer informação relativamente ao PQ,

aos clientes, nem à localização dos edifícios.

A recolha de informação é a fase que dá início a qualquer processo de certificação. Consoante

se trate de um edifício novo ou existente, é emitido um certificado energético (CE), ou uma

declaração de conformidade regulamentar (DCR). Uma vez que a maior parte das

colaborações incidiram sobre edifícios existentes, o caso apresentado refere-se a um edifício

existente, no qual foi requerido um CE.

Desta forma, a actividade teve início com a solicitação ao cliente, de um conjunto de

documentos necessários ao processo, como a informação geral do edifício, a identificação e

contacto do proprietário, certidão da conservatória, caderneta predial, licença de construção

ou de utilização do imóvel, ficha técnica de habitação, DCR5, projecto de térmica, e projecto

de arquitectura. Todos os documentos referidos apresentam grande importância, uma vez que

são necessários tanto para fins burocráticos, como para fins de análise do próprio edifício,

como são os casos, dos projectos de térmica e de arquitectura.

5 Apenas, no caso de se tratar de um edifício novo, na emissão de primeiro certificado energético.


Bruno Almeida 42

4.4.1. Orientação do edifício

O registo da orientação e da envolvente exterior do edifício foi a primeira tarefa a realizar

nestas actividades. Para obter a orientação dos edifícios os responsáveis recorreram à

utilização de uma bússola, enquanto o registo da envolvente exterior foi efectuado a partir de

um levantamento fotográfico. Em casos de dúvida, as orientações foram sempre confirmadas

através do software Google Earth. A figura 4.10, demonstra um exemplo do registo

fotográfico realizado à envolvente exterior do edifício.

Figura 4.10: Registo fotográfico da envolvente exterior.

A identificação destes parâmetros é essencial para o cálculo das necessidades energéticas.

4.4.2. Levantamento Dimensional

Nesta etapa da recolha de informação foi realizado o registo de todas as dimensões e

constituição da envolvente opaca e envidraçada do edifício, bem como descrição de todos os

espaços existentes. Este tipo de registo deve quantificar e descrever todas as envolventes em

contacto com o exterior e com espaços não úteis. Por este motivo, foram medidas todas as

paredes, pavimentos e coberturas e envidraçados em contacto com a envolvente exterior e

com espaços não úteis.

Foi também realizado o registo dos tipos de vão, tipos de vidro, e tipos de protecção de todos

os vãos envidraçados, assim como o levantamento de todos os dispositivos causadores de

sombreamentos.

Para efeitos de medições e de registo foram utilizadas várias ferramentas, tal como uma fita

métrica, um medidor de distâncias por ultra-sons, e uma máquina fotográfica.


Bruno Almeida 43

Na figura 4.11, encontra-se representada o registo fotográfico de um vão envidraçado com

caixilharia em alumínio com vidro duplo, e da medição da espessura de uma parede em

contacto com a envolvente exterior.

Figura 4.11: Registo fotográfico da medição das envolventes envidraçadas e opacas.

Todos estes registos são essenciais para a caracterização do comportamento térmico do

edifício, uma vez que caracterizam o invólucro do edifício. Será a partir destes elementos que

será possível quantificar as perdas e ganhos de calor durante todo o ano.

4.4.3. Sistemas de AQS e Climatização

Esta última etapa incide na identificação dos equipamentos relacionados com as AQS e a

Climatização. Nesta fase é necessário identificar o tipo de sistema instalado e o tipo de

combustível utilizado, e o respectivo registo das especificações técnicas dos equipamentos.

Deste modo, a tarefa resumiu-se ao registo fotográfico e suporte escrito dos sistemas

instalados bem como das suas especificações técnicas. Na figura 4.12, pode-se observar o

registo fotográfico dos equipamentos de produção de energia dos sistemas instalados.


Bruno Almeida 44

Figura 4.12: Sistemas de AQS e Climatização

O sistema existente para as AQS, era constituído por um sistema solar do tipo termossifão,

constituído por dois painéis solares e com uma acumulação de 300L. Para realizar o apoio ao

sistema encontrou-se instalado um esquentador alimentado a gás propano. Por sua vez, o

sistema de climatização da habitação era constituído por um recuperador de calor a água, com

um sistema de distribuição por radiadores. Neste caso em particular, não foram encontradas

placas de especificações técnicas dos equipamentos, no entanto, o proprietário apresentou os

manuais dos equipamentos com as especificações técnicas.

O registo deste tipo de informação é necessário para a realização da análise da contribuição

dos sistemas para os sistemas de AQS e Climatização.

No entanto, para que a contribuição dos sistemas solares térmicos possa ser considerada no

âmbito do RCCTE, o sistema ou os colectores solares deverão ser certificados, ostentando a

marca CERTIF ou SOLAR KEYMARK. A instalação deverá ser realizada por um técnico

acreditado, sendo portanto, necessário a exibição do Certificado de Aptidão Profissional

emitido pela Direcção Geral de Energia e Geologia, e deverá dispor de uma garantia de

manutenção por um período mínimo de 6 anos após a instalação.

O registo deste tipo de informação é necessário para a realização da análise da contribuição

dos sistemas para os sistemas de AQS e Climatização.

No entanto, para que a contribuição dos sistemas solares térmicos possa ser considerada no

âmbito do RCCTE, o sistema ou os colectores solares deverão ser certificados, ostentando a

marca CERTIF ou SOLAR KEYMARK. A instalação deverá ser realizada por um técnico

acreditado, sendo portanto, necessário a exibição do Certificado de Aptidão Profissional


Bruno Almeida 45

emitido pela Direcção Geral de Energia e Geologia, e deverá dispor de uma garantia de

manutenção por um período mínimo de 6 anos após a instalação.

4.5. Projecto de AVAC

O capítulo de projecto de AVAC, refere-se às actividades realizadas no âmbito de projecto.

Neste âmbito, foram prestadas várias colaborações pontuais, com baixo grau de intervenção, a

nível de selecção de equipamentos, complemento de peças desenhadas e escritas, e cálculo de

cargas térmicas. Contudo, no mesmo âmbito, foi elaborado também um projecto para um

edifício destinado a servir como Lar Residencial e Centro de Actividades Ocupacionais,

actividade que teve um nível de intervenção bastante mais elevado.

Nas colaborações em vários projectos, a grande parte das tarefas realizadas foram também

realizadas no projecto onde houve maior intervenção. Por este motivo, no capítulo que se

segue encontram-se apenas descritas as tarefas relacionadas com o projecto de AVAC para

um Lar Residencial e Centro de Actividades Ocupacionais. Não obstante, são realizadas

referências a outros processos, sempre que se verifique necessário para melhor poder

caracterizar o tipo de actividade descrita.

4.5.1. Projecto para Lar Residencial

No subcapítulo que se segue será realizada a descrição de todas as etapas que foram

envolvidas para a realização da tarefa, nomeadamente, a descrição do edifício, bases e

métodos de cálculo, cálculo das necessidades energéticas, caracterização das instalações e a

selecção de equipamentos. Em todas as tarefas é referido o grau de intervenção por parte do

autor. Apesar de se encontrar em projecto, as soluções preconizadas para a sala de fisioterapia

e o quadro eléctrico de AVAC, não tiveram qualquer intervenção por parte do estagiário, por

motivos relacionados com prazos de entrega.

Levantamento de Informação do Edifício

Á semelhança do verificado no subcapítulo 4.4, para o projecto é igualmente necessário

realizar um levantamento de informação de um edifício. Neste, foram apurados aspectos tais

como a localização, e o tipo de serviço a que se destina.


Bruno Almeida 46

Estes dados foram utilizados na identificação dos dados climáticos, regimes de

funcionamento, e tipologia onde se insere o presente edifício.

O levantamento dimensional é outro aspecto essencial pelo que, pela arquitectura se efectua o

levantamento das soluções construtivas, da envolvente externa do edifício, e muitas vezes de

ocupações, e é sobre esta que as soluções de projecto são definidas. Torna-se igualmente

necessária a solicitação dos projectos de outras especialidades para definir aspectos como a

iluminação, equipamentos e por fim garantir a compatibilidade de projectos.

Assim sendo, a solicitação de todos os elementos referidos acima torna-se essencial para ser

possível realizar o projecto de soluções o mais adaptadas possíveis ao edifício e com a maior

compatibilidade possível com os outros projectos. Esta tarefa foi a primeira no processo e foi

realizada na totalidade pelo estagiário. Com esses elementos foi possível definir os parâmetros

indicados abaixo.

Descrição do edifício

Trata-se de um grande edifício de serviços destinado a servir como Lar Residencial e Centro

de Actividades Ocupacionais.

O mesmo é constituído por um corpo único que se desenvolve em dois pisos. O piso -1 é

constituído por uma cave ampla destinada a servir como parque de estacionamento. Por sua

vez, o piso 0 é constituído por vários espaços que se encontram especificados abaixo na tabela

nº 14.

Tabela 14: Espaços constituintes da área destinada a servir como Lar Residencial e Centro de Actividades Ocupacionais

Lar Residencial e Centro de Actividades Ocupacionais

Área de Utilização Espaços

Área de Serviços Cozinha, Sala de Refeições, Bar, Sala de funcionários, Lavandaria, Banho de Ajuda e respectivos Corredores de Distribuição e Instalações Sanitárias

Área Administrativa Gabinetes, Sala de Direcção, Sala do Director, Secretaria e respectivas Instalações Sanitárias

Área de Actividades Ludoteca, Salas de Actividades, Sala de Arrumos e respectivos Corredores de Distribuição e Instalações Sanitárias

Área de Saúde Gabinete de Saúde

Área de Quartos Quartos Duplos e individuais, e respectivas Instalações Sanitárias

Área de Recuperação Ginásio, Sala de Fisioterapia e respectivas Instalações Sanitárias

Área de Armazenamento Despensa, Câmaras Frigoríficas, Armazéns Alimentares, Sala de Arrumos, Sala da Central Térmica e Casa das Máquinas


Bruno Almeida 47

Por motivos confidenciais, não é possível especificar a localização exacta do edifício, no

entanto, a sua construção foi preconizada num espaço localizado no interior de uma zona

rural, a cerca de 43 km de distância da costa marítima, a uma altitude de 167 m. Mediante a

localização, o edifício insere-se na zona climática I2-V2N segundo o anexo III do RCCTE.

Tabela 15: Descrição do edifício quanto às áreas e tipologia

Classificação do edifício Grande Edifício de Serviços Novo

Área Total 2168 m2

Área Útil Total 2019 m2

Tipologias e respectivas áreas

Estabelecimento de ensino 1908 m2

Cozinhas 59,60 m2

Lavandarias 51,10 m2

Nas figuras 4.13 e 4.14, encontram-se representadas ilustrações de uma vista da fachada

principal do edifício e de uma vista de planta do piso 0.

Figura 4.13: Vista de alçado principal do edifício

Figura 4.14: Vista de planta do piso 0 do edifício


Bruno Almeida 48

Bases e métodos de cálculo

Dados climáticos

Para efectuar a caracterização climática da região onde se encontra localizado o edifício foram

tomados como referência o "Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos

Edifícios – RCCTE (Decreto-Lei nº 80/2006 de 4 de Abril) e a publicação do INMG/LNEC

"Temperaturas Exteriores de Projecto e Números de Graus-Dias".

Este tipo de dados é indispensável para o cálculo das cargas térmicas do edifício.

Tabela 16: Condições exteriores de projecto

Inverno Verão

Zoneamento Climático I2 V2

Temperaturas exteriores de projecto (ºC) 0 33

Humidade Relativa (%) 80 37,5

Amplitude Térmica Diária - 14

Condições ambiente interiores

Conforme o indicado no artigo 14º do capítulo V do RCCTE, as condições ambiente de

conforto referência são as indicadas na tabela nº 17.

Tabela 17: Condições ambiente de referência

Temperatura Humidade Relativa

Aquecimento 20ºC -

Arrefecimento 25ºC 50%

Neste caso particular não foi previsto um controlo efectivo da humidade relativa do ar interior

mas apenas o resultante do tratamento térmico a que o ar é sujeito, devendo esta situar-se na

ordem dos 50% na estação de arrefecimento.

Relativamente ao requisito de velocidade do ar interior, a selecção dos elementos de difusão

considerados no presente projecto foram realizados por intermédio de software de selecção

adequado (por apresentação dos espectros de difusão), tendo como critério a velocidade

máxima do ar na zona ocupada que não deverá exceder os 0,2m/s como o indicado no artigo

4º do Capítulo II do RSECE.


Bruno Almeida 49

Caracterização física da envolvente

Este parâmetro é naturalmente definido pela especialidade de arquitectura que deverá

apresentar as características térmicas de todos elementos considerados, no entanto, devido à

falta desses dados foram analisadas as soluções construtivas, e foram tomadas em linha de

conta as publicações "Coeficientes de Transmissão Térmica de Elementos de Envolvente dos

Edifícios - ite50" do LNEC.

Contudo, foram garantidos os requisitos mínimos de qualidade térmica para a envolvente dos

edifícios segundo o anexo IX do RCCTE.

No 0, encontram-se especificadas as soluções construtivas relativamente à envolvente opaca e

aos vãos envidraçados.

Renovação de ar

O fornecimento de ar novo aos diversos espaços do edifício tem vários propósitos, entre os

quais, garantir o fornecimento de oxigénio aos ocupantes, diluir e arrastar para o exterior

odores e fumos, e arrastar impurezas contidas no ar resultantes das actividades desenvolvidas

nos locais.

Os valores de referência de renovação de ar para cada um dos espaços em questão, é

estabelecido com base nas recomendações do Anexo IV do RSECE, sendo esses valores

apresentados na tabela 18.

Tabela 18: Caudais mínimos de ar novo

Local Caudal Mínimo de Ar Novo

m3/(h.ocupante) m3/(h.m2)

Quartos 45 -

Salas de Estar 30 -

Salas de Refeições 35 -

Bibliotecas 30 -

Áreas de Recuperação 30 -

Ginásio 35 -

Consultórios Médicos 35 -

Gabinetes 35 5

Corredores/Átrios - 5

Áreas de Armazenamento - 5

Piscinas - 10

Vestiários - 10


Bruno Almeida 50

Os caudais de ar apresentados referem-se a valores efectivamente introduzidos nos espaços

ocupados, pelo que foi necessário ter em conta a eficiência de ventilação dos respectivos

sistemas de difusão.

No Anexo B, encontra-se a tabela resumo dos caudais de ar reais a insuflar nos espaços do

presente edifício, tendo em conta os caudais mínimos de ar novo conforme o anexo IV do

RCESE.

O débito de extracção de ar considerado nas instalações sanitárias teve por base uma taxa de 8

renovações/hora.

Na ausência de indicações no projecto de Arquitectura relativamente à utilização de materiais

não ecologicamente limpos, partiu-se do princípio de que estes poderão vir a ser utilizados na

construção e mobiliário.

Assim sendo, foi considerada a possibilidade do sistema de tratamento de ar novo funcionar

com o acréscimo de 50% do caudal de ar, conforme o estabelecido no ponto 3 do artigo 28º

do capítulo IX do regulamento. Como tal, exige um sobredimensionamento nos ventiladores

para que o sistema possa responder de forma satisfatória caso esse aspecto se verifique.

Ganhos internos

Para efeito de contabilização dos ganhos internos admitiram-se valores de ocupação em

conformidade com as disposições representadas na especialidade de arquitectura e de

electricidade, adequados com a utilização de cada espaço. Deste modo procedeu-se ao

levantamento de potência instalada de iluminação e equipamentos. Nos espaços onde não foi

possível recolher informação dos projectos mencionados acima foram considerados valores

padrão de acordo com o estabelecido no decreto-lei n.º 79/06 de 6 de Abril – RSECE”.

Os valores considerados encontram-se representados na tabela do Anexo C.

Cálculo das necessidades térmicas

Como referido anteriormente, o cálculo das cargas térmicas, foi uma das tarefas que foi

também realizada quando foi necessário prestar colaboração em outros processos de AVAC.

Para o efeito foi utilizada a versão 4.51 do software Hourly Analysis Program da Carrier,

software acreditado pela ASHRAE.


Bruno Almeida 51

Para realizar esta tarefa é necessário reunir toda a informação necessária para caracterizar

convenientemente o edifício. Neste processo, são imputadas todas as informações de forma

pormenorizada de cada espaço, desde características de paredes, coberturas e pavimentos até a

características dos espaços envolventes.

No caso particular do projecto do Lar Residencial, todos esses dados tal como, densidades de

ocupação, iluminação e equipamento, renovação de ar, características construtivas e

geometria do edifício, foram obtidos segundo as tarefas descritas anteriormente.

Contudo, a execução da tarefa pressupõe várias fases, desde a criação dos espaços à criação

dos sistemas no software.

A primeira acção consistiu na criação dos espaços no software, esta não é mais que a

representação dos espaços no software, onde foram inseridos todos os parâmetros relativos a

cada espaço, tais como área, pé direito, paredes, pavimentos, entre outros. Assim sendo, o

conjunto de todos os espaços introduzidos no software caracteriza a envolvente do edifício.

Na figura 4.15, encontra-se ilustrado o menu onde é realizada a caracterização dos espaços.

Figura 4.15: Caracterização das envolventes. Hourly Analysis Program 4.51 (Carrier)

Após a definição da envolvente, foram inseridos os dados relativos aos sistemas preconizados

para o edifício, e desta forma caracterizados no software e definidas as zonas abrangidas por

cada um destes.


Bruno Almeida 52

A figura 4.16, ilustra a secção do software onde são caracterizados os sistemas.

Figura 4.16: Caracterização dos sistemas. Hourly Analysis Program 4.51 (Carrier)

Após a definição dos sistemas foi realizado o cálculo das cargas térmicas inerentes a cada

espaço a climatizar, e apurada portanto a potência necessária por cada equipamento do tipo

terminal e unidades de tratamento de ar.

No Anexo F, encontra-se uma tabela com as cargas térmicas de aquecimento e arrefecimento

para cada espaço considerado a climatizar.

Uma vez calculadas as potências necessárias para cada equipamento terminal, e para cada

unidade de tratamento de ar, foi efectuada a caracterização do equipamento centralizado.

Deste modo, foram calculadas as potências de aquecimento e arrefecimento globais para o

equipamento centralizado, possibilitando a selecção do Chiller/Bomba de Calor.

A figura 4.17, ilustra o menu do software onde é efectuada a caracterização das centrais

térmicas.

Tabela 19: Valores globais de carga térmica do edifício

Carga Térmica Máxima de Arrefecimento 145 kW

Carga Térmica Máxima de Aquecimento 172 kW


Bruno Almeida 53

No Anexo D, encontram-se os relatórios obtidos pelo software para o cálculo das potências de

arrefecimento e aquecimento acima mencionadas.

Figura 4.17: Caracterização dos equipamentos centralizados. Hourly Analysis Program 4.51 (Carrier)

Segundo o disposto no ponto 1 do art.º 13º do RSECE, as potências térmicas de aquecimento

ou de arrefecimento dos sistemas de climatização não podem exceder em mais de 40% o valor

de projecto estabelecido pelo método de cálculo.

Analisando os resultados obtidos, considerando um sobredimensionamento de 40%, a

potência máxima a instalar do equipamento foi de 241kW.

Caracterização geral das instalações

No capítulo que se segue, será realizada uma descrição geral das instalações idealizadas em

projecto. A descrição do sistema será realizada tendo em conta os componentes principais da

instalação, nomeadamente o grupo térmico, o sistema de ventilação e extracção, sistema de

climatização e as águas quentes sanitárias. No entanto, é realizado o enquadramento quanto à

classificação do sistema, tendo em conta a área abrangida pelo sistema e tendo em conta ao

fluido térmico. A intervenção do aluno na preconização dos sistemas foi grande, no entanto,


Bruno Almeida 54

existiu um apoio por parte do perito qualificado nesta fase, podendo-se estimar uma

intervenção de cerca 80%.

Classificação do sistema

Para o presente edifício, o sistema de AVAC preconizado foi nomeadamente um sistema

centralizado do tipo "Ar-Água". Contudo, para garantir a salubridade do ar, foi adoptado um

sistema de ventilação do tipo VAC com várias zonas. Por outro lado, com o intuito de garantir

a climatização dos espaços, adoptou-se um sistema do tipo "Tudo-Água", com equipamentos

terminais do tipo de ventiloconvectores.

Deste modo, na generalidade, cada zona será servida por uma UTAN, que terá a função de

garantir o tratamento do ar novo para as condições de referência adoptadas para cada zona, e

cada espaço a climatizar será provido de um equipamento terminal a água.

Para espaços com maior área e sujeitos a maior variações de carga térmica como é o caso da

sala de refeições, da sala de estar e do ginásio, foi preconizada a instalação de UTA's que

terão a dupla função de ventilar e climatizar.

No Anexo E, encontram-se caracterizadas cada zona do edifício definida.

Quanto à distribuição, uma vez que, face à natureza da utilização do edifício, não se justificou

a necessidade de aquecimento e arrefecimento em simultâneo, foi especificado um sistema

por distribuição a dois tubos. Para produção de água aquecida ou água arrefecida, foi

seleccionado um equipamento do tipo Chiller/Bomba de Calor.

Desta maneira, foram definidas as partes, das quais é constituída toda a instalação. Portanto,

fazem parte das instalações de AVAC, nomeadamente o grupo produtor de água aquecida ou

arrefecida, sistema de ventilação, sistema de climatização.

Por fim, para as AQS, foi projectado um sistema independente do anterior. Foi portanto,

idealizado um sistema solar de aquecimento de águas, com apoio de uma caldeira mural de

condensação.

Central Térmica

Para a produção centralizada de fluidos térmicos foi seleccionado um Chiller/Bomba de Calor

a dois tubos, com condensação a ar, permitindo assim a produção de água arrefecida ou a

produção de água aquecida. Para garantir o funcionamento da instalação foram seleccionados


Bruno Almeida 55

também grupos de electrobombas de circulação, tubagem, colectores, vaso de expansão, entre

outros.

Para a instalação do Chiller/Bomba de Calor, foi eleito um local no exterior do edifício,

nomeadamente o parque de estacionamento exterior, conforme as peças desenhadas. Deste

modo, devendo ficar enquadrado na estética arquitectónica do edifício, foi necessário prever a

criação de uma zona técnica no local especificado.

Para a distribuição de água foi preconizada a instalação de quatro ramais de distribuição

distintos, prevendo-se a instalação de uma bomba dupla por circuito, servindo dois circuitos

hidráulicos de alimentação das unidades terminais e dois circuitos hidráulicos das unidades de

tratamento de ar. Com o intuito de garantir a isenção de bolhas de ar no interior dos circuitos,

foi prevista a instalação de purgadores de ar automáticos em todos os pontos altos da

instalação.

Sistema de ventilação e extracção

Para assegurar a renovação de ar, foram especificadas unidades de tratamento de ar a dois

tubos. Quatro unidades de tratamento de ar novo, e três unidades de tratamento de ar de

mistura, dispostas conforme as peças desenhadas. Ficou, portanto, estabelecido a instalação

destas unidades na cobertura do edifício, tendo a disposição das mesmas sido realizada tendo

em conta a compatibilidade com as soluções construtivas e a optimização da instalação.

Com o intuito de evitar curto-circuitos entre a admissão e a rejeição de ar viciado, foi tido em

conta no desenho das condutas, uma distância mínima de cinco metros entre estas duas,

conforme o estabelecido na norma EN 13779.

No sentido de controlar a potência das baterias das unidades foi adoptado um conjunto de

regulação constituído por válvulas motorizadas de três vias, e válvulas de regulação de caudal

dinâmicas, entre outros.

As extremidades das condutas foram especificadas com saídas a 45º, do tipo, bico de pato,

dotadas de rede anti-pássaro para impedir a entrada de chuva e a possível entrada de pequenas

aves, ou outros animais do mesmo porte para o sistema de ventilação.


Bruno Almeida 56

Zona 1, Zona 2 e Zona 3

As zonas caracterizadas como zona 1, zona 2 e zona 3 englobam espaços tal como gabinetes,

quartos, salas de actividade, secretaria, entre outros. Dado ao carácter de utilização dos

espaços, para estas zonas foi idealizada a instalação de UTAN's. Cada unidade possui na sua

constituição uma bateria a dois tubos, módulos de filtragem de ar, ventiladores de insuflação e

extracção. Para cada unidade foi especificada também um módulo de recuperação de energia

por fluxos cruzados, provido de registos que permitem um by-pass do ar novo ao recuperador,

possibilitando assim a realização de "Free-Cooling". Desta forma, pretende-se a recuperação

de parte da energia contida no ar rejeitado, e realizar um aproveitamento da energia contida

no ar exterior quando em condições favoráveis à remoção da carga térmica interior dos

espaços, contribuindo assim para uma diminuição de consumos energéticos, e cumprindo o

descrito nos pontos 9 e 10 do artigo 14º do RSECE.

Para realizar a distribuição do fluido térmico até aos espaços, foi preconizado um sistema de

condutas em aço galvanizado, que será instalado em tecto falso. A insuflação será efectuada

no espaço por intermédio de grelhas de simples deflexão ou difusores lineares, e o retorno

será efectuado por intermédio de grelhas de retorno.

Uma vez que é prevista recuperação de calor em todas as condutas de insuflação de ar novo e

de extracção de ar viciado foi previsto isolamento térmico.

Zona 4

A zona caracterizada como zona 4, engloba apenas um único espaço, nomeadamente a

cozinha.

Para providenciar a insuflação do ar foi adoptada uma UTAN, sem módulo de ventilador de

extracção. Uma vez que se trata de um espaço, cujos equipamentos de confecção não se

encontram reunidos numa só zona, foi preconizada uma solução de tecto filtrante. Deste

modo, a insuflação é efectuada a partir de difusores de insuflação situados no tecto filtrante.

Por sua vez, o retorno é efectuado por captores filtrantes de extracção, igualmente acoplados

no equipamento. Uma vez que se trata de um equipamento, cuja instalação envolve a

ocupação de todo o tecto, foram previstos alçapões de acesso, permitindo o acesso à admissão

do equipamento para operações de manutenção.


Bruno Almeida 57

Devido à natureza de utilização do espaço, sendo este um espaço com grande potencial de

produção de odores e de partículas de gordura em suspensão, a extracção do ar viciado foi

idealizada completamente independente, bem como do sistema de admissão, tal como com

outro qualquer sistema de extracção, para evitar fugas de odores e gorduras.

Foi, portanto, previsto a instalação de um ventilador de desenfumagem para realizar a

extracção do ar na cozinha. Foi prevista a instalação do equipamento na cobertura, conforme

as peças desenhadas.


condutas em aço galvanizado semelhante ao apresentado no ponto anterior, instalado em

tecto, acima do equipamento terminal de tecto ventilado. Todavia, uma vez que não existe

recuperação, apenas nas condutas de aspiração foi contabilizado isolamento térmico.


As zonas caracterizadas como zona 5, zona 6 e zona 7 englobam apenas três espaços,

nomeadamente, Sala de Refeições, Sala de Estar e Ginásio.

Tratando-se de espaços com valores superiores de carga térmica, foi idealizada a utilização de

UTA's. Esta solução permite realizar a climatização e a renovação do ar para os espaços em

questão. Cada unidade possui na sua constituição uma bateria a dois tubos, câmara de mistura,

módulos de filtragem de ar, ventiladores de insuflação e extracção.

Deste modo, parte do ar extraído dos espaços é rejeitado para o exterior, e o restante é

misturado com ar novo, no interior da caixa de mistura, situada na UTA. Deste modo

consegue-se aproveitar parte da energia contida no ar rejeitado, contribuindo assim numa

redução de consumos energéticos do sistema.


condutas em aço galvanizado, que será instalado em tecto falso. A insuflação será efectuada

no espaço por intermédio de difusores de indução rotacional, e o retorno será efectuado por

intermédio de grelhas de retorno.

Uma vez que é pretendida a mistura de ar recirculado com ar novo, foi igualmente previsto

isolamento térmico em todas as condutas de insuflação de ar novo e extracção de ar viciado.


Bruno Almeida 58

Instalações Sanitárias

Para extracção do ar viciado nas instalações sanitárias foi preconizado um sistema de exaustão

por intermédio de ventiladores de extracção dedicados (VE1, VE2, VE3 e VE4), instalados na

ao nível da cobertura, conforme peças desenhadas.

Deste modo, o ar de extracção é captado por intermédio de bocas de extracção metálicas auto-

reguláveis e encaminhado por intermédio de condutas de aço galvanizado até aos respectivos

ventiladores de extracção. Devido à natureza de funcionamento do sistema, as condutas de

extracção das instalações sanitárias não necessitam de ser isoladas.

Sistema de climatização


Para realizar a climatização dos espaços abrangidos pelas zonas 1, 2, e 3 foi prevista a

utilização de unidades terminais do tipo ventiloconvector.

Foram portanto seleccionados equipamentos terminais do tipo chão, carroçados, adequados

para instalação em parede no respectivo espaço. Nestas, a insuflação é efectuada por

intermédio de grelha de insuflação de alhetas fixas localizadas na parte superior, e o retorno é

efectuado na parte inferior do equipamento através do filtro de ar.

Cada unidade dispõe de uma bateria a dois tubos, que funciona em regime de arrefecimento

ou de aquecimento, alimentadas com água arrefecida e água aquecida respectivamente,

proveniente da bomba de calor. Dada a possibilidade de funcionamento em regime de

arrefecimento, o equipamento é provido de tabuleiro de condensados. O caudal de água nestes

equipamentos é regulado por intermédio de válvulas de 3 vias, com termóstato, e com sonda

no ambiente.

Além do controlo por parte da água o equipamento dispõe também de selector de velocidade

do ventilador com três velocidades.

No capítulo 3, encontra-se uma breve descrição do tipo de equipamentos terminais

seleccionados.


Bruno Almeida 59

Águas quentes sanitárias

Para providenciar a produção das águas quentes sanitárias foi previsto um sistema de

aquecimento solar com apoio de uma caldeira mural de condensação estanque.

A captação de energia térmica solar é realizada por intermédio de três baterias de cinco

painéis solares térmicos, perfazendo um total de quinze colectores solares. Foi portanto,

idealizada uma instalação sobre a cobertura com um azimute de -30 em relação ao sul, e uma

inclinação de 38º. O local de instalação e disposição dos painéis encontram-se definidos nas

peças desenhadas.

Dada a natureza dos consumos, a acumulação de energia do sistema solar foi idealizada

através da instalação de dois depósitos de acumulação. Um depósito de 1500 litros, e a

instalação de um segundo depósito instalado em série com uma capacidade de 500 litros. Na

instalação destes equipamentos encontra-se incluída protecção anti-corrosiva. Para o efeito foi

prevista a instalação de ânodos de magnésio.

Para realizar um apoio ao sistema solar, foi adoptada uma caldeira mural de condensação, de

câmara estanque, a gás natural. O funcionamento deste equipamento, restringe-se, deste

modo, a alturas em que a radiação solar não é suficiente para fornecer energia ao sistema solar

para satisfazer as necessidades térmicas dos sistemas de AQS.

A sala destinada à central térmica, foi a localização prevista para a instalação dos depósitos

acumuladores e da caldeira de apoio ao sistema solar.

Foi projectado, portanto, um sistema solar constituído por quatro circuitos hidráulicos. Um

circuito primário, fechado, onde é transportada a energia captada para o primeiro depósito

acumulador. Um circuito secundário, igualmente fechado, onde é realizada a permuta térmica

do primeiro depósito acumulador para o segundo depósito, nomeadamente, do depósito de

1500litros para o depósito de 500litros, por intermédio da serpentina inferior do depósito. Um

circuito terciário, fechado, onde se encontra a ligação entre o apoio e o segundo depósito, por

intermédio da serpentina superior. E por fim, um quarto circuito, este aberto, que tem a função

de transportar a água com energia térmica armazenada para o sistema de águas sanitárias.

Em todos os circuitos foram previstos todos os acessórios necessários ao funcionamento e

segurança, tais como purgadores, válvulas de segurança, vasos expansão, válvulas anti-

retorno, manómetros, termómetros, entre outros.


Bruno Almeida 60

Para realizar a circulação de água nos circuitos fechados, foram preconizados bombas

circuladoras, incluindo todos os acessórios para o correcto funcionamento.

Devido à gama de temperaturas do fluido térmico destes sistemas, foi preconizada para o

circuito primário a utilização de tubo de cobre, revestidos com isolamento térmico adequado.

Com o intuito de evitar o risco de queimaduras por parte dos utilizadores, foi prevista para o

circuito de distribuição de águas quentes sanitárias a instalação de uma válvula de três vias

termostática. Esta limita assim, a entrada de água a uma temperatura entre 40ºC e 45ºC.

Nas peças desenhadas do projecto "AVAC02", anexadas ao presente documento encontra-se

representado o esquema de princípio do sistema de aquecimento de águas sanitárias.


Bruno Almeida 61

Selecção de equipamentos

O presente tópico descreve os métodos de cálculo e considerações a ter no acto de selecção de

dos equipamentos preconizados para a presente instalação. No entanto, a selecção de

equipamentos do sistema solar térmico encontra-se apresentada no capítulo Energia Solar

Térmica.

Equipamentos terminais

A selecção dos equipamentos terminais foi o primeiro processo quanto à selecção de

equipamentos. Só após a selecção destes, foi possível obter os caudais totais de água ou de ar

necessários em toda a instalação, ou potências térmicas globais, para posterior selecção dos

equipamentos centralizados, grupos de impulsão, e para o dimensionamento das tubagens ou

condutas.

Ventiloconvectores

No presente caso, o sistema de ventiloconvectores, tem como função apenas a remoção de

cargas térmicas, uma vez que se trata de um sistema que trata apenas ar recirculado. Deste

modo, é apenas necessário ter em conta para o dimensionamento do equipamento, a carga

térmica do espaço. Assim, selecciona-se um equipamento com uma potência, que consiga

suprir a carga térmica do espaço. Como referido no capítulo 3, além do controlo do caudal de

água, os ventiloconvectores possuem um controlo do caudal de ar, actuando assim sobre o

ventilador, que possui três velocidades de regulação. No dimensionamento, para este caso

particular, a potência térmica do equipamento considerada está, em todos os casos, associada

à velocidade do ventilador intermédia, ou seja, a velocidade nº 2.

Na selecção dos equipamentos terminais, além da potência, existem outros factores que

devem ser considerados, nomeadamente, o ruído, e as temperaturas de entrada e saída da

água. Uma vez que se trata de equipamentos terminais, e que, portanto, estão muito próximos

do utilizador, é necessário ter em conta, o ruído que os mesmos provocam no seu

funcionamento.

Por sua vez, as temperaturas de entrada e de saída apresentam-se também como um aspecto

importante uma vez que dependem do tipo de equipamento terminal adoptado.


Bruno Almeida 62

No Anexo G, encontra-se uma tabela com a selecção de ventiloconvectores para todos os

espaços a climatizar.

Por uma questão de simplificação, foram seleccionados apenas três tipos de equipamentos,

VC.1, VC.2, e VC.3, respectivamente.

Na tabela nº 20, encontram-se as representadas as especificações dos ventiloconvectores

seleccionados.

Tabela 20: Especificação dos ventiloconvectores

ESPECIFICAÇÃO

Unidade VC.1 VC.2 VC.3

Modelo 2.3 2T-ALLEGE

C 3.3 2T-ALLEGE C 4.4 2T-

ALLEGE C

Tipo Chão Chão Chão

Carroçado Sim Sim Sim

Velocidades nº 3 3 3

Potência Eléctrica kW 0,6 0,95 0,95

SELECÇÃO

Velocidade nº 2 2 2

Caudal m3/h 320 422 546

Pressão Estática Disponível Pa 0 0 0

RUÍDO

Pressão Sonora dB(A) 43 33 38

BATERIA (2 Tubos)

Regime de Aquecimento

Potência kW 2,08 2,89 3,78

Caudal Água l/h 288 396 540

Temperatura Água (Ida/Retorno) ºC 45,0/38,7 45,0/38,8 45/38,9

Regime de Arrefecimento

Potência kW 1,65 2,32 3,08


Temperatura Água (Ida/Retorno) ºC 7/12 7/12 7/12

Grelhas e difusores

Para garantir a insuflação de ar nos espaços, o sistema de ventilação é provido de unidades

terminais. Fazem parte dessas unidades terminais, equipamentos como grelhas e difusores de

insuflação de ar e grelhas de extracção de ar. Estes equipamentos encontram-se muitas vezes

relacionados com o aspecto da decoração, no entanto existem factores mais relevantes que

devem ser tidos em consideração, na selecção de um equipamento deste tipo. As unidades


Bruno Almeida 63

terminais de difusão têm na verdade um papel muito importante na concepção de um sistema

de AVAC.

O conforto, e o bem-estar de um utilizador de um determinado espaço encontram-se

directamente relacionados com a velocidade do ar no volume de controlo, temperatura e

ruído. Para garantir estes os valores adequados destes aspectos, os regulamentos apresentam

valores de referência para a temperatura e para a velocidade do ar na zona de conforto.

Relativamente, ao ruído, os próprios fabricantes possuem ábacos de referência, para o

dimensionamento dos equipamentos.

Para a selecção das unidades terminais foi necessário solicitar apoio aos fabricantes, no

entanto, foi necessário especificar vários parâmetros, entre os quais, o caudal ar de cada

espaço, a disposição das unidades no interior do espaço, e o regime de funcionamento das

grelhas, e difusores.

Nesta fase de projecto, com intuito de cumprir prazos, foi necessário pedir a selecção do

fabricante, pelo que as unidades de difusão especificadas foram seleccionadas pelo fabricante

consoante os dados fornecidos.

Tratando-se de um sistema de ventilação, onde apenas se pretende tratar o ar para valores de

temperatura e humidade neutras, optou-se por um regime de funcionamento isotérmico, ou

seja, a temperatura do ar insuflado é igual à temperatura do ar no interior da sala.

A selecção das grelhas e dos difusores de insuflação de ar, foi assim efectuada por intermédio

de software do fabricante, apresentando espectros de difusão, demonstrando o cumprimento

dos valores de referência definidos.

No Anexo H, encontra-se a selecção do equipamento terminal de difusão para um espaço do

edifício.

Com a saída da "versão 2.0 de Maio de 2011 de Perguntas & Respostas sobre o RSECE", foi

proposto pelo organismo responsável pela gestão de sistema de certificação energética um

método simplificado de cálculo das unidades terminais de difusão, tendo em conta a

verificação do cumprimento do requisito de velocidade do ar inferior a 0,2 m/s.

Neste caso em particular, o projecto foi elaborado numa data anterior ao lançamento do

documento. No entanto, com a aquisição progressiva de novos conhecimentos e com prazos

de entrega mais confortáveis, a selecção de equipamentos possivelmente poderia ser realizada

de outro modo, aplicando o método proposto pela ADENE.


Bruno Almeida 64

A nova metodologia é baseada no conceito de uma taxa de circulação de ar insuflado no

espaço (TC). Onde a TC é definida pela razão entre o caudal total de ar insuflado e o volume

do espaço a ser estudado, expressa em circulações de ar por hora. Portanto, neste caso, seria

necessário apurar para cada espaço o caudal total de ar a insuflar nos espaço. Para os espaços

climatizados, o espaço total insuflado seria a soma do caudal de ar novo da instalação de

ventilação, com o caudal recirculado insuflado pelos ventiloconvectores.

Consoante os resultantes obtidos, em todos os espaços em que taxa de circulação não

excedesse as oito circulações por hora, aplicar-se-ia o primeiro critério, e poderiam ser

instalados unidades de difusão geradora de fluxo unidimensional, tal como grelhas. No

entanto, para espaços com uma taxa de circulação superior a oito circulações por hora, seria

necessário aplicar o segundo critério, onde consoante a altura da aplicação das unidades

terminais, o caudal insuflado e as temperaturas de insuflação, poderiam ser aplicados

difusores geradores de fluxo bidimensional ou tridimensional. Deste modo, a selecção por

intermédio de software do fabricante, apresentando espectros de difusão, seria realizada

apenas em casos em que ambos critérios não fossem cumpridos. Com a nova metodologia,

seria possível diminuir o tempo dispendido na selecção de grelhas e difusores.

Tecto Ventilado

A idealização de um sistema de difusão para a cozinha reporta para a necessidade de ter em

conta outros parâmetros além dos referidos no tópico de grelhas e difusores. Neste caso,

existe a necessidade de introduzir ar novo, para garantir a renovação de ar no espaço, mas

também existe a necessidade de extrair rapidamente os fumos e odores resultantes da

confecção dos alimentos. Por esse motivo, foi necessário numa primeira instância identificar

todos os pontos de confecção de alimentos, ou seja, pontos com potencial formação de fumos

e odores. Uma vez que, a disposição da cozinha reportava para pontos de confecção

distribuídos de uma maneira dispersa pelo espaço, optou-se por seleccionar um equipamento

terminal do tipo tecto ventilado. Este equipamento, ocupa toda a área do tecto da cozinha, e

assegura a extracção e a compensação em toda a cozinha. Pelo facto de ocupar todo o espaço

disponível no tecto, o equipamento é provido de blocos de iluminação integrada, para poder

assim realizar a iluminação do espaço.

Outro parâmetro associado aos espaços de confecção é efectivamente a acumulação de

gorduras. Com a quantidade de partículas de gordura que normalmente fica em suspensão no


Bruno Almeida 65

acto da confecção, estas são captadas pelos sistemas de extracção de ar, pelo que deverão

existir sistemas de filtragem, limpeza automática, ou a realização de uma limpeza bastante

frequente dos sistemas de ventilação. Neste caso, em particular, o equipamento é provido de

módulos de filtragem, com filtros facilmente laváveis. O dimensionamento deste equipamento

foi realizado pelo fabricante, ao qual foi disponibilizado um conjunto de informação, tal como

a potência e disposição dos equipamentos existentes na cozinha, e as dimensões do espaço.


Bruno Almeida 66

Distribuição de fluidos térmicos

Redes hidráulicas

Para os circuitos de distribuição de água, foi preconizada uma tubagem de aço ao carbono,

série média, sem costura, com os diâmetros indicados nas peças desenhadas e construídos de

acordo com as Normas DIN 2440, incluindo acessórios de ligação e fixação.

Consoante a disposição dos equipamentos terminais, das UTA's e as restrições impostas pelas

restantes especialidades, foram realizados os traçados das tubagens.

Devido à natureza e dimensões do projecto, o dimensionamento do diâmetro da tubagem teve

por base o método da perda de carga constante. Consoante os caudais em cada troço foram

seleccionados diâmetros de tubagem tendo em conta um valor máximo de perda de carga

definida de 40 mm.c.a/m, e um valor máximo de velocidade de 1,5m/s. Para cada valor de

diâmetro obtido no cálculo foi especificado o diâmetro comercial superior imediatamente a

seguir. Na figura 4.18, encontra-se representada a folha de cálculo do diâmetro das tubagens

de água, tendo subjacente a fórmula de Hazen-Williams.

Figura 4.18: Folha de cálculo de diâmetro de tubagens

Uma vez estabelecidos os diâmetros de todos os troços de tubagem, e contabilizando o

comprimento de cada troço, foram apuradas as perdas de carga lineares e localizadas,

impostas para o circuito considerado o mais desfavorável, resultando numa perda de carga

global que é posteriormente essencial para a selecção das bombas de circulação.


Bruno Almeida 67

Quanto às ligações, para tubos de dimensão nominal igual ou inferior a 50 foram previstas

ligações roscadas, por sua vez para tubos para troços com tubo de dimensão superior a 50

foram previstas ligações flangeadas. Não obstante, para todas as ligações a bombas

circuladoras foram especificadas ligações flangeadas.

Redes Aerólicas

A preconização de condutas de ar, tal como as tubagens, foi realizada segundo vários

parâmetros, entre os quais, o tipo de utilização ao qual se destinam, e as restrições

construtivas. Por este motivo, foram previstas três tipos de condutas, nomeadamente as

circulares, as rectangulares, e as flexíveis.

Assim sendo, foram especificadas condutas de chapa de aço galvanizado.

O traçado das condutas, foi realizado tendo em conta a localização das unidades de tratamento

de ar e dos ventiladores de extracção, as restrições construtivas e restrições colocadas pelas

restantes especialidades Nas mesmas foram especificadas portas de visita para possibilitar a

limpeza sempre que necessário.

O dimensionamento da secção das condutas foi realizado por intermédio de uma folha de

cálculo, onde os valores de secção foram condicionados pela velocidade e perdas de carga

pretendidas em cada troço. Deste modo, consoante a localização das condutas, obtiveram-se

secções admitindo uma velocidade máxima de 5m/s, e uma perda de carga máxima de 0,07

mm.c.a/m. Na figura 4.19, é possível observar uma folha de cálculo do diâmetro das condutas.

Figura 4.19 : Folha de cálculo de diâmetros das condutas de ar

A velocidade de circulação do ar no interior das condutas surge como um parâmetro a ter em

conta no dimensionamento, uma vez que velocidades excessivas transmitem vibrações às


Bruno Almeida 68

condutas que posteriormente podem resultar em ruídos ou em problemas estruturais da

própria instalação. Neste caso em concreto, foram adoptados os valores de velocidade

máxima referidos anteriormente, no entanto, a pesquisa e aquisição de conhecimentos após a

realização desta tarefa, permitiu ter conhecimento de outros valores praticados e aconselhados

pelos fabricantes.

Na figura 4.20, encontram-se estabelecidos os valores máximos admissíveis de velocidade do

no interior de condutas aconselhados por uma empresa fornecedora de equipamentos de

ventilação.

Figura 4.20: Valores máximos admissíveis de velocidade do ar no interior de condutas. Fichas Técnicas Soler & Palau


Bruno Almeida 69

Após o cálculo das secções de cada troço de conduta, foi realizado o cálculo das perdas de

carga lineares e localizadas, para o circuito aerólico mais desfavorável.

Unidades de tratamento de ar

As unidades de tratamento de ar são equipamentos que assumem grande importância num

sistema de ventilação. Possuindo na sua constituição ventiladores, garantem a introdução de

ar novo e a extracção de ar viciado do edifício. A partir de filtros, garante-se um bom nível

salubridade do ar que é insuflado, e através das baterias de aquecimento e arrefecimento,

garantem a insuflação de ar com uma temperatura requerida.

Dada à grande variedade de funções, e aos inúmeros parâmetros que variam de edifício, este é

um equipamento, que não pode ser seleccionado de um modo normalizado. Por este motivo,

as unidades de tratamento de ar são seleccionadas módulo a módulo. Cada módulo possui as

suas especificações.

A selecção destas unidades foi realizada com apoio do fabricante. No entanto, foi necessário

especificar um conjunto de informações de modo a ir de encontro ao que se pretendia em

projecto.

A selecção de unidades de tratamento de ar, teve em conta aspectos de nível arquitectónico,

uma vez que foi necessário estabelecer uma localização para a instalação das unidades e a

respectiva viabilidade de instalação nos mesmos.

Unidades de tratamento de ar novo

Como referido acima foi necessário fornecer um conjunto de informações ao fabricante para o

mesmo poder seleccionar os diversos módulos. Para a selecção dos módulos de ventilação, foi

necessário especificar o caudal de insuflação e extracção e respectivas perdas de carga.

Para cumprir os requisitos impostos pelo regulamento, foi necessário solicitar equipamentos

providos de recuperação de energia no ar de rejeição com uma eficiência mínima de 50%, e

com dispositivos de regulação que permitissem o arrefecimento apenas com ar exterior, em

alturas do dia em que a entalpia do ar exterior fosse inferior à entalpia do ar interior, na

estação de arrefecimento. Segundo o artº.14 do RSECE, sistemas em que potência térmica de

rejeição atinja valores superiores a 80 kW, deverão ser providos de recuperação de energia no

ar rejeitado com uma eficiência mínima de 50%, na estação de aquecimento. Por outro lado,


Bruno Almeida 70

sistemas "tudo ar", com um caudal de insuflação superior a 10000 m3/h, deverão ter na sua

constituição dispositivos que permitam o arrefecimento apenas com ar exterior quando a

temperatura ou entalpia do ar forem inferiores à do ar de retorno, exceptuando casos em que

seja demonstrada a não viabilidade económica da sua instalação. Para a selecção das baterias

de aquecimento e arrefecimento foi necessário fornecer as condições ambientais de projecto.

Por fim, para o módulo de filtragem, consoante a qualidade pretendida para o ar novo e o ar

insuflado foram dadas indicações para a selecção da classe e o número de andares de

filtragem de ar a instalar na unidade de tratamento de ar.

Tabela 21: Especificações da unidade de tratamento de ar novo da cozinha

Especificação Unidade UTAN.COZ

INSUFLAÇÃO

Pré-Filtro Classe G4

Filtro Classe F7

Caudal m3/h 9500

Pressão Estática Disponível Pa 350

Potência Ventilador kW 3

Variador de Velocidade Sim

BATERIA (2 Tubos)

Modo Aquecimento kW 64,3

Caudal de Água l/h 11180

Temperatura da Água (ida/retorno) ºC 45/40

Modo Arrefecimento kW 61,7

Caudal de Água l/h 10590

Temperatura da Água (ida/retorno) ºC 7/12


Bruno Almeida 71

Tabela 22: Especificações das unidades de tratamento de ar novo das zonas 1, 2 e 3

Especificação Unidade UTAN.1 UTAN.2 UTAN.3

INSUFLAÇÃO

Pré-Filtro Classe G4 G4 G4

Caudal m3/h 3051 3729 1899


Potência Ventilador kW 1,5 2,2 1,1

Variador de Velocidade Sim Sim Sim

Filtro Classe F7 F7 F7

RETORNO

Filtro Classe G4 G4 G4

Caudal m3/h 3051 3729 1899



RECUPERAÇÃO

Recuperador Sim Sim Sim

Tipo Placas Placas Placas

Free-Cooling

Eficiência mínima (Inverno) % 55 54 55

Potência Recuperada kW 11,3 13,5 7

BATERIA (2 Tubos)

Modo Aquecimento kW 8,4 11,8 5,8


Temperatura da Água (Ida/Retorno) ºC 45/40 45/40 45/40

Modo Arrefecimento kW 11,2 8,7 7,6


Temperatura da Água (Ida/Retorno) ºC 7/12 7/12 7/12

Unidades de tratamento de ar de mistura

As unidades de tratamento de ar misturado, foram na sua generalidade, seleccionadas

conforme o descrito no tópico das unidades de tratamento de ar novo, no entanto apresentando

algumas diferenças ao nível de construção e de valores de dimensionamento. Dada a função

destes equipamentos, existe uma mistura de ar recirculado com o ar novo. Esta particularidade

permite o aproveitamento de energia de parte do ar extraído dos espaços, conseguindo assim

uma redução de consumo energético. Por este motivo, este tipo de unidades não possuem

recuperador na sua construção, ao invés, possuem uma câmara de mistura provida de registos

de caudal, onde o caudal misturado se mistura com o caudal de ar novo que entra na unidade.


Bruno Almeida 72

Relativamente aos valores de temperatura do ar insuflado, também se verificam diferenças.

Essas diferenças devem-se à sua dupla função de ventilação e climatização, e portanto, as

condições do ar insuflado deveram ser tais que, permitam a introdução de ar novo no espaço a

uma temperatura neutra, e que permitam de igual modo a remoção de cargas térmicas.

Tabela 23: Especificações das unidades de tratamento de ar

Especificação Unidade UTA.2 UTA.3 UTA.4

MISTURA

Caixa de Mistura Sim Sim Sim

Pré-Filtro Classe G4 G4 G4

AR NOVO

Caudal m3/h 831 1300 565

INSUFLAÇÃO

Caudal m3/h 3000 3000 3000




Filtro Classe F7 F7 F7

RETORNO

Caudal m3/h 3000 3000 3000




Filtro Classe G4 G4 G4

BATERIA (2 Tubos)

Modo Aquecimento kW 14 12,1 17,6

Caudal de Água l/h 2440 2110 3060

Temperatura de Água (Ida/Retorno) ºC 45/40 45/40 45/40

Modo Arrefecimento kW 11,7 10,7 13,5

Caudal de Água l/h 2010 1830 2320

Temperatura de Água (Ida/Retorno) ºC 7/12 7/12 7/12

Ventiladores de extracção

A selecção dos ventiladores de extracção das instalações sanitárias teve por base o ábaco de

selecção do fabricante. Consoante os valores de caudal requerido e perda de carga nas

condutas, procedeu-se assim à selecção. Para cada um dos casos, foi necessário a selecção de


Bruno Almeida 73

um ventilador que garantisse uma pressão estática à saída do ventilador suficiente para suprir

as perdas de carga da tubagem. Uma vez, que são equipamentos em que no seu

funcionamento transmitem algumas vibrações, foram especificados apoios antivibráticos, e

juntas flexíveis de modo a diminuir a amplitude das vibrações para a instalação. Na tabela 13,

encontram-se especificados as características dos ventiladores de extracção.

Tabela 24: Especificações dos ventiladores de extracção

Especificação Unidade VE.01 VE.02 VE.03 VE.04

Caudal m3/h 1022 389 817 663

Pressão Estática Disponível Pa 330 550 180 370

Velocidade r.p.m. 1400 1400 1400 1400

Potência kW 0,37 0,75 0,15 0,37

Alimentação Monofásica (V) 230 230 230 230

Modelo Ref. Tamanho 400B 600C 400A 400B

Um espaço como a cozinha além dos aspectos apresentados para a selecção de ventiladores de

extracção, requer outros cuidados na selecção de um equipamento. Além de partículas de

gordura, fumos e odores, o acto da confecção de alimentos liberta uma grande quantidade de

energia, o que representa uma extracção de ar com temperaturas elevadas. Por esse motivo, os

equipamentos preconizados para este espaço foram seleccionados tendo em conta a sua

resistência a altas temperaturas. Para o cálculo dos caudais de ar a extrair, foi necessário

especificar a potência de todos os equipamentos de confecção de alimentos.

Tabela 25: Especificações do ventilador de extracção para a cozinha

Especificação Unidade VE.COZ

Caudal m3/h 8885

Pressão Estática Disponível Pa 850

Velocidade r.p.m 1500

Potência kW 4,0

Alimentação Trifásica (V) 400

Modelo Ref. Tamanho 630


Bruno Almeida 74

Bombas de circulação

As bombas de circulação foram igualmente seleccionadas com apoio do fabricante, no

entanto, foi necessário solicitar a selecção de bombas com uma classificação mínima de

EFF2, com o intuito de cumprir o requisito imposto no art.16 do RSECE.

Desta feita, foi necessário fornecer ao fabricante os valores dos caudais de cada circuito e o

valor da perda de carga associada a cada circuito. Em cada circuito secundário, foi

especificado um conjunto de duas bombas, instaladas em paralelo, incluindo válvulas de

seccionamento, de retenção, filtros, juntas antivibráticas, e pressostato diferencial. O

funcionamento da instalação apenas requer o funcionamento de uma bomba de circulação.

Todavia, a preconização de duas bombas instaladas em paralelo, permite remoção de uma das

bombas, para substituição ou reparação, sem haver necessidade de parar o funcionamento do

sistema, uma vez que uma das bombas, serve como reserva à bomba que se encontra em

funcionamento. Nas tabelas 26, 27, 28 e 29 encontram-se especificadas as características de

cada grupo de circulação.

Tabela 26: Especificação das características da Bomba 1

Designação B1.1 B1.2

Localização Piso 0 - Central Térmica Piso 0 - Central Térmica

Circuito Distribuição Distribuição

Marca/Mod Grundfos - Modelo TP/4 Grundfos - Modelo TP/4

Pólos nº 4 4

Caudal m3/h 4,26 4,26

H. Man m.c.a 7,30 7,30






Pólos nº 4 4

Caudal m3/h 7,20 7,20

H. Man m.c.a 14,30 14,30


Bruno Almeida 75






Pólos nº 4 4

Caudal m3/h 17,90 17,90

H. Man m.c.a 15,30 15,30






Pólos nº 4 4

Caudal m3/h 9,40 9,40

H. Man m.c.a 5,10 5,10


Bruno Almeida 76

4.6. Concepção e Dimensionamento de Sistemas Solares Térmicos

No âmbito das actividades referentes a sistemas solares térmicos, as tarefas assumiram a

mesma frequência que a actividade referida no subcapítulo de 4.3.

A preconização deste tipo de sistemas para edifícios de habitação, possui actualmente uma

imensidão de esquemas e projectos padrão, que facilmente se adaptam, embora com algumas

correcções, às diversas solicitações do mercado. Pelo que, apesar de serem sempre

desenvolvidos esforços no sentido de preconizar sistemas o mais eficientes possível e

personalizados caso a caso, o tempo disponível para o efeito, fez muitas vezes com que fosse

necessário recorrer a elementos padrão e a experiências adquiridas em outros processos no

acto do dimensionamento.

Não obstante, em processos que envolveram sistemas com maior complexidade, o projecto e

dimensionamento foi realizado de modo pormenorizado.

Uma vez que a actividade corrente relativamente à energia solar térmica, não envolve

soluções tipicamente complexas, o capítulo que se segue, reserva-se a apresentar as condições

de cálculo no desenho e dimensionamento do sistema solar preconizado para o projecto parte

integrante do subcapítulo 4.5.1.

4.6.1. Sistema de águas quentes sanitárias para Lar Residencial

Nesta tarefa, o princípio de funcionamento do sistema não foi idealizado pelo autor, no

entanto, houve uma intervenção a nível de selecção de equipamentos, o que possibilitou a

aquisição de conhecimentos relativamente a esta temática. Assim sendo, estima-se uma

intervenção de cerca de 50% nesta actividade.

Dimensionamento

O dimensionamento do sistema solar de aquecimento de águas sanitárias foi realizado por

intermédio do software de dimensionamento de sistemas solares Solterm5.0, do INETI.

A fim de idealizar um sistema, realizou-se o apuramento dos consumos de AQS previstos para

a instalação. Este parâmetro reflecte a necessidade de aquecimento de águas para o edifício, e

foi calculado tendo em conta a tipologia do edifício, e para este caso específico pelo número

de utilizadores.


Bruno Almeida 77

De acordo com n.º 2.1 do Anexo VI do RCCTE, o consumo total diário de água quente

sanitária com uma temperatura de referência de 60ºC, em edifícios de serviços é de 100 l,

todavia, em casos devidamente justificados pelo projectista e aceites pela entidade

licenciadora são aceites outros valores, incluindo o valor nulo.

Dado o tipo de utilização e a dimensão do edifício, surgiu a necessidade de adoptar valores de

necessidades diferentes à recomendada pelo regulamento. Assim sendo, consoante o número

de pessoas, as actividades exercidas, e o público-alvo, as necessidades para aquecimento de

águas sanitárias apuradas, perfizeram um total de 1480 litros de água por dia. Na tabela 31,

encontram-se especificadas as necessidades de AQS que tiveram por base o dimensionamento

do sistema de AQS:

Tabela 30: Considerações para cálculo das necessidades de consumo de AQS

Necessidade de água a uma temperatura de referência de 60ºC

Utilização Nº utilizadores Necessidades AQS [L] total [L]

Pessoas Hospedadas 24 45 1080

Refeições Funcionários 20 5 100

Refeições Crianças 150 2 300

Total 1480

Dadas as condições de projecto, os valores das necessidades de AQS por utilizador, foram

estabelecidas tendo em conta a experiência adquirida em outros processos. Não obstante, em

outras condições, teria sido possível realizar o cálculo das necessidades tendo em conta os

valores recomendados pela norma espanhola UNE 94002:2005, tal como sugerido no ponto

L17 do documento de esclarecimentos publicado pela ADENE para o RCCTE.

Nesse caso, tendo em conta o público-alvo a que se destina o lar residencial, os grupos

definidos poderiam estar associados às tipologias representadas na tabela 32.

Tabela 31:Valores de consumo diário por utilizador (solução alternativa)

Utilização Tipo de utilização Consumo diário de referência a 60ºC

Pessoas Hospedadas Lar de idosos ou estudantes 55 l/cama

Refeições Funcionários Restaurante 5 l/pessoa

Refeições Crianças Escola 3 l/aluno


Bruno Almeida 78

Tabela 32: Considerações para o cálculo das necessidades de consumo de AQS (solução alternativa)

Necessidade de água a uma temperatura de referência de 60ºC

Utilização Nº utilizadores Necessidades AQS [L] Total [L]

Pessoas Hospedadas 24 55 1320

Refeições Funcionários 20 5 100

Refeições Crianças 150 3 450

Total 1870

Os novos valores obtidos, poderiam portanto, implicar diferenças no dimensionamento do

sistema, nomeadamente a nível do depósito de acumulação e painéis solares. No anexo 9

encontra-se representada a tabela com os valores de consumos diários de água quente sanitária

para edifícios de serviços recomendados no documento de Perguntas e Respostas publicado

pela ADENE, referindo a norma UNE 94002:2005.

Colectores Solares

A instalação foi preconizada com uma orientação dos colectores solares com azimute -30, e

uma inclinação de 38º.

A disposição das baterias de colectores solares na cobertura foi idealizada de modo a evitar

sombreamentos, e tendo em conta a arquitectura do edifício.

Figura 4.21: Vista da Planta da Cobertura com a instalação dos colectores solares


Bruno Almeida 79

Após os parâmetros de instalação definidos, a fracção solar calculada foi de aproximadamente

71,2%, sendo o apoio ao solar realizado através de caldeira mural de condensação.

Tabela 33: Especificação das características dos colectores solares

Especificação Unidade Colectores Solares

Nº Colectores Unid. 15

Tipo Plano

Área Bruta m2 2,34

Área de Absorção m2 2,14

Área de Abertura m2 2,22

Altura x Largura x Profundidade mm 2000 x 1172 x 83

Peso (Vazio) kg 40

Volume do Absorsor L 1,6

Coeficiente de Absorção % 95

Coeficiente de Emissão % 5

Pressão Máxima bar 10

Fluído Térmico Mistura Glicol/Água

Rendimento óptico % 75,9

Perdas Térmicas de 1ª ordem (a1) W/m2k 3,48

Perdas Térmicas de 2ª ordem (a2) W/m2k 0,016


Bruno Almeida 80

Depósito de acumulação

A selecção dos depósitos de acumulação teve por base as necessidades do edifício,

apresentados no tópico Dimensionamento. Assim sendo, foram especificados dois depósitos,

um de 1500 litros, e outro de 500 litros, ambos de construção em aço ao carbono com

revestimento vitrificado pelo interior. No sentido de cumprir o disposto no anexo III do

RSECE, os equipamentos são providos de isolamento com uma espessura de 80 milímetros.

Por fim, para protecção contra a corrosão, foi especificada a instalação de ânodos de

magnésio.

Tabela 34: Especificações das características dos depósitos de acumulação

Especificação Unidade Depósitos de Acumulação

DEPÓSITO DE ACUMULAÇÃO VERTICAL 01

Temperatura máxima de funcionamento

ºC 80

Modelo ACSF15SER

Nº Serpentinas Unid. 1

Espessura do Isolamento mm 80

Localização Central Térmica

Volume L 1500

Diâmetro mm 1000

Altura mm 2380

DEPÓSITO DE ACUMULAÇÃO VERTICAL 02

Temperatura máxima de funcionamento

ºC 99

Modelo TRIPLET 500

Nº Serpentinas Unid. 2

Espessura do Isolamento mm 70


Volume L 500

Diâmetro mm 750

Altura mm 1720


Bruno Almeida 81

Caldeira

Como já foi referido no item de caracterização de soluções, foi especificado como elemento

de apoio ao sistema solar uma caldeira mural de condensação, estanque. O modelo

seleccionado, inclui todo o grupo hidráulico, vaso de expansão, válvula de segurança, pelo

que não necessitou da preconização de quaisquer equipamentos de expansão e segurança

exteriores.

Tabela 35: Especificações da caldeira de apoio

Especificação Unidade Caldeira

Modelo NOVADENS 24/24F''

CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS

Potências Útil Aquecimento kW 24

Temperatura (Ida) ºC 80

Temperatura (Retorno) ºC 60

Rendimento (100% Carga) T50/30 % 97,6

Rendimento (30% Carga) T50/30 % 107,5

CARACTERÍSTICAS AMBIENTAIS

Nível NOx mg/kW/h ≤27,5

DIMENSÕES E PESOS

Altura mm 785

Largura mm 450

Comprimento mm 141

Peso kg 44

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS

Tensão V 230

Bombas circuladoras

Para os circuitos solares, foram previstas bomba de caudal constante do tipo "IN LINE".

Não obstante, foram seleccionadas bombas com motores de classificação mínima EFF2,

conforme classificação nos termos do acordo voluntário entre os fabricantes de motores

eléctricos e a Comissão Europeia.

Associadas às mesmas foi especificado o fornecimento de todos os acessórios necessários

para o seu bom funcionamento, nomeadamente válvulas de corte, válvulas de retenção, filtros

e juntas antivibráticas. Para efeitos de medição do ponto de funcionamento das bombas, foi

preconizado um pressostato diferencial e by-pass a cada unidade de bombagem através de


Bruno Almeida 82

tubagem isolada de aço de 1/2" com duas válvulas de seccionamento e manómetro em INOX

com visor de diâmetro 100 mm.

Para este sistema, as bombas circuladoras foram seleccionadas de acordo o caudal requerido e

a perda de carga da instalação.

Tabela 36: Especificação das características das bombas do sistema solar térmico

Especificação Unidade Bombas de Circulação

BOMBA DE CIRCULAÇÃO BC1


Circuito Primário

Marca/Modelo Wilo Top-S 25/7

Alimentação V 230

Caudal l/h 1200

Altura Manométrica m.c.a. 4,2

BOMBA DE CIRCULAÇÃO BC2


Circuito Inércia até à acumulação

Marca/Modelo Wilo Top-S 25/5

Alimentação V 230

Caudal l/h 1200

Altura Manométrica m.c.a. 1,7

Controlador

Para controlo do sistema solar foi preconizado um controlador do tipo diferencial. Este

equipamento recebe o sinal respectivamente às temperaturas registadas nos diversos pontos da

instalação e actua sobre as bombas de circulação, com a possibilidade de executar vários

programas, entre os quais a dissipação de energia durante a noite, protecção anti-

congelamento, protecção de sobreaquecimento, e possibilidade de actuar os grupos

hidráulicos em programas que permitem aquecimentos esporádicos dos depósitos com

temperaturas acima de 60ºC para garantir a eliminação da bactéria da legionella.

Assim sendo, foi especificada a instalação de sondas no retorno dos colectores solares, e no

depósito de acumulação

Por sua vez, o sistema de apoio possui controlo próprio que através de uma sonda colocada no

depósito, actua sobre o grupo circulador da mesma.


Bruno Almeida 83

Tubagem

A tubagem do circuito primário da instalação solar, por se tratar de uma solução mais

adequada, principalmente em virtude da sua compatibilidade com os colectores, foi

especificado tubo de cobre desoxidado, de espessura não inferior a 0,8 mm, para o tubo de

menor secção.

O dimensionamento das tubagens teve como base, o descrito no item Redes Hidráulicas.

Relativamente à instalação, foi especificado um conjunto de técnicas de construção que

devem ser respeitadas no sentido de garantir um bom funcionamento dos demais

equipamentos, entre as quais, e a execução de curvas feitas no próprio tubo apenas até ao

diâmetros de 5/8'', diâmetro a partir do qual de recomendou a utilização de curvas de cobre.

Para ligação do tubo, foi específica a soldadura por brasagem forte.

Após a realização das ligações, foram recomendados ensaios de estanquidade, antes da

aplicação do isolamento para ser possível a visualização no caso de eventuais fugas.

Por fim, foi especificado ainda a protecção mecânica das tubagens por intermédio de chapa de

alumínio nos circuitos localizados no exterior.

Isolamento das tubagens

Relativamente ao isolamento das tubagens, foi preconizada a instalação de isolamento com

uma espessura mínima de 40 mm, no sentido de cumprir os requisitos impostos pelo anexo III

do RSECE. Na tabela 37, encontra-se a tabela de espessuras mínimas de isolamento para

tubagem de transporte de fluidos quentes.

Tabela 37: Espessuras mínimas de isolamento para tubagens de transporte de fluidos quentes

Fluido Interior Quente

Diâmetro Exterior (mm)

Temperatura do fluido (ºC)

40 a 65 66 a 100 101 a 150 151 a 200

D ≤ 35 20 20 30 40

35 < D ≤ 60 20 30 40 40

60 < D ≤ 90 30 30 40 50

90 < D ≤ 140 30 40 50 50

140 < D 30 40 50 60


Bruno Almeida 84

Relativamente à sua aplicação também foram referidos algumas recomendações,

nomeadamente, a garantia do contacto perfeito entre a superfície do isolante e os tubos e

acessórios.

Tabela 38: Especificações das espessuras de isolamentos

Tubagem em cobre (Circuito Primário)

DN Espessura Isolamento (mm)

35 40

22 40

Os valores da espessura são para as temperaturas que se poderão prever na instalação e que

serão sempre superiores a 0ºC. Portanto não foi prevista a instalação de tubagem de diâmetro

superior a 35 mm. Não obstante, o isolamento de válvulas, ou de outros elementos dos

circuitos, deve sempre ser feito com peças facilmente amovíveis, numa espessura equivalente

à dos circuitos onde estiverem instalados.

Conclusões

Bruno Almeida 85

Capítulo 5. CONCLUSÕES

Após o período de estágio efectuado na empresa Enernatura, Lda, e o consequente

desenvolvimento de um número considerável de actividades, descritas nos capítulos

anteriores, é agora possível extrair algumas conclusões.

As colaborações prestadas ao departamento de eficiência energética proporcionaram um

contacto directo com todas as vertentes da certificação energética, nomeadamente com

aquelas que envolvem as variadas tipologias de edifícios. Ainda nesta área, o contacto com os

mais variados problemas que surgem no normal decorrer das actividades possibilitou o

aprofundamento de conhecimentos, sobretudo a nível da regulamentação em vigor. As

actividades desenvolvidas nesta área permitiram ainda observar e conhecer os sistemas de

climatização, os sistemas de AQS e as soluções construtivas mais usuais nos edifícios de

habitação. Relativamente a este tema, verificou-se ser um processo que acarreta muitos

benefícios, uma vez que se direcciona aos edifícios e incentiva à melhoria na qualidade da

construção e à utilização de equipamentos com elevada eficiência. Com uma construção de

melhor qualidade térmica, o recurso aos sistemas de climatização passam a ser menores e,

consequentemente, implicam potências inferiores, o que resulta em menores consumos.

As actividades que envolveram o dimensionamento de sistemas de climatização e de AQS,

possibilitaram a aquisição de conhecimentos sobre os sistemas mais solicitados e mais

utilizados, para além do contacto com os clientes. Relativamente às actividades no âmbito

desta tarefa verificou-se que existe actualmente no mercado em que a empresa se encontra

inserida uma grande normalização dos sistemas normalmente implementados. Este facto leva

a que em muitas situações as propostas realizadas concorram com propostas realizadas por

outros instaladores onde os sistemas acabam por não ser os mais adequados para os edifícios

em que são implementados, ou que não sejam dimensionados da melhor forma, mas que no

entanto possuem menor custo de aquisição. Esta normalização de esquemas de princípio de

funcionamento e de tipos de sistemas possibilita portanto a instalação dos sistemas sem haver

a necessidade de um grande conhecimento, o que conduz a uma redução substancial no tempo

de elaboração de propostas, e numa redução de custos inerentes à tarefa. Por este motivo, o

controlo do tempo dispendido na realização de propostas é essencial, uma vez que pode por

em causa a adjudicação da proposta. Por outro lado, verificou-se a necessidade de fazer

Conclusões

Bruno Almeida 86

acompanhar as propostas realizadas de estudos, ou especificações que comprovem a

qualidade das propostas, e das soluções preconizadas para o edifício em questão. Esta

actividade, tanto na área da climatização com na área das águas quentes sanitárias permitiu ao

autor consolidar conhecimentos académicos adquiridos em várias unidades curriculares.

Relativamente à área da climatização, foram consolidadas e adquiridas competências

relacionadas com o dimensionamento dos sistemas terminais de climatização, com os

elementos produtores de calor, e com o dimensionamento das redes hidráulicas, dos grupos de

circulação.

Relativamente à área dos sistemas de águas quentes sanitárias, foram consolidados e

adquiridos conhecimentos relacionados com o cálculo das necessidades de AQS, com o

dimensionamento dos colectores solares térmicos, assim como dos depósitos de acumulação,

e igualmente com o dimensionamento de grupos fontes de calor (apoio), com o

dimensionamento das redes hidráulicas, dos grupos de circulação. Contudo, as duas áreas

possibilitaram a aquisição de conhecimentos relativamente aos problemas e aos

constrangimentos da arquitectura dos edifícios, e muitas vezes pelo solicitado pelo requerente.

Do mesmo modo, permitiu obter conhecimento relativamente aos requisitos impostos pela

regulamentação em vigor para as áreas mencionadas, possibilitando assim, um

enquadramento da legislação, relativamente aos edifícios estudados.

A orçamentação permitiu um contacto directo com fornecedores, contacto esse que

possibilitou a aquisição de conhecimento relativamente aos produtos existentes no mercado e

a familiarização com os custos inerentes aos mesmos. Este permitiu a realização de

estimativas orçamentais dos sistemas que foram sendo dimensionados consoante as

solicitações. Para além disto, o contacto com as empresas possibilitou a aquisição de

experiências que permitiram um conhecimento mais aprofundado do mercado onde se

encontra inserida a empresa. Apesar, de não ter existido a possibilidade de acompanhamento

de obra, a actividade de orçamentação permitiu obter noções relativamente aos custos

inerentes à mão de obra, trabalhos civis, transportes, assim como trabalhos extras consoante a

dificuldade apresentadas nas obras.

As tarefas realizadas na área de projecto, apesar de apresentar semelhanças à actividade

apresentada no Capítulo 4.3, facultaram o contacto com edifícios maiores e consequentemente

de sistemas de maiores dimensões. Com este tipo de tarefas verificou-se que as soluções

preconizadas para este tipo de edifícios devem ser bem estudadas consoante todas as

Conclusões

Bruno Almeida 87

características e condicionantes dos edifícios para que possam, desta forma, responder da

melhor maneira às solicitações com o mínimo consumo possível, uma vez que são edifícios

que geram maiores consumos. Contudo, a regulamentação impõe uma série de requisitos que

dá um grande apoio ao projecto e incentiva a escolha de sistemas mais eficientes e as boas

práticas na construção e na instalação de sistemas.

Esta actividade permitiu a obtenção de conhecimento relacionada com o cálculo de cargas

térmicas e simulação dinâmica, mais concretamente com o software HAP4.51, e com o

dimensionamento de sistemas de ventilação. No que diz respeito ao segundo, possibilitou a

selecção de unidades de tratamento de ar, de unidades de ventilação e o dimensionamento de

redes de transporte de ar.

Quanto ao projecto de AVAC do Lar Residencial apresentado no presente documento, o

tempo disponibilizado para a sua execução dificultou a realização de algumas tarefas.

Relativamente a este, surgiram pontos que em projectos posteriores poderão ser corrigidos.

Neste caso em particular, o autor considera que relativamente às peças desenhadas, a

disposição dos equipamentos, das condutas e das tubagens poderia ser optimizada. Por outro

lado, a compatibilidade com projectos de outras especialidades deveria estar mais presente na

realização do mesmo. Devido ao facto de não terem sido recepcionados os projectos de outras

especialidades no devido tempo, não foi possível realizar essa compatibilidade, como

pretendido.

Numa perspectiva geral, o estagiário considera terem sido atingidos todos os objectivos que

foram propostos pela empresa, no que diz respeito a aquisição de conhecimentos e através da

experiência adquirida na realização das actividades propostas.

O estágio possibilitou ainda o enquadramento dos conhecimentos adquiridos no mestrado no

contexto das actividades realizadas.

A nível pessoal o autor considera que foi conseguida uma boa integração na empresa, tanto a

nível de relações interpessoais, como a nível de integração nas actividades principais da

empresa, o que contribuiu de forma substancial para o seu crescimento como profissional e

para a sua integração no mercado de trabalho.

Referências Bibliográficas

Bruno Almeida 88

Capítulo 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. ADENE Perguntas & Resposta sobre o RCCTE [Artigo]. - Maio de 2011. - 2ª Versão.

2. ADENE Perguntas & Resposta sobre o RSECE - QAI [Artigo]. - Maio de 2011.

3. Diário da República - I SÉRIE - A N.º67 Regulamento dos Sistemas Energéticos de

Climatização em Edifícios // Decreto-Lei nº 79/2006. - 4 de Abril de 2006.

4. Diário da República 2.ª Série, N.º108 Portaria n.º 461/2007. - 5 de Junho de 2007.

5. Diário da República 2.ª Série, N.º69 Despacho nº 10250/2008 // Modelo dos

Certificados de Desempenho Energético e da Qualidade do Ar Interior. - 8 de Abril de

2008.

6. Diário da Republica, 2ª Série - Nº122 Despacho n.º 17313/2008 [Artigo]. - 26 de

Junho de 2008.

7. Eng.º Miraldo Pedro António Quinta Ferreira Apontamentos da unidade curricular

de AVAC // Tabelas RSECE, Energia. - 2010.

8. European committee for Standardization Ventilation for non-residential buildings -

Performance requirements for ventilation and room-conditioning systems [Artigo] //

English Version. - October de 2003.

9. Europeias Jornal Oficial das Comunidades Directiva 2002/91/CE do Parlamento

Europeu e do Conselho de 16 de Dezembro de 2002 relativa ao desempenho

energético dos edifícios [Artigo]. - 4 de 1 de 2003.

10. Laboratório Nacional de Engenharia Civil Coeficientes de Transmissão Térmica de

Elementos da Envolvente dos Edifícios - ITE 50 [Relatório]. - Lisboa : ICT

Informação Técnica, Versão actualizada 2006.

11. Laboratório Nacional de Engenharia Civil Temperaturas Exteriores de Projecto e

Números de Graus-Dias [Relatório] / Instituto de Meteorologia. - Lisboa : [s.n.], 1995.

12. N.º67 Diário da República RCCTE // Decreto-Lei nº 80/2006. - 4 de Abril de 2006.

13. Roriz Luis Climatização - Concepção, Instalação e Condução de Sistemas [Livro]. -

Alfragide : Edições Orion, 2007. - 2.ª.

14. Soler & Palau SA Soler & Palau - Soluções Inovadoras [Online] // Soler & Palau -

Formação. - 19 de Novembro de 2011. -

http://www.solerpalau.pt/formacion_01_01.html.

15. Trox Technik Príncipios de Difusão do Ar [Artigo]. - Maio de 2001.

16. Trox Tecknik Atenuadores de Som [Artigo] // Atenuação Acústica em Sistemas

Centralizados de AVAC. - Agosto de 2010.

Bruno Almeida i

Departamento de Engenharia Mecânica

Climatização e Energias Renováveis Relatório de estágio apresentado para a obtenção do grau de Mestre em

Equipamentos e Sistemas Mecânicos

ANEXOS

Coimbra, Dezembro, 2011

Anexo A

Bruno Almeida i

Anexo A. Soluções Construtivas

Espessura l R UUmáx

regulamentar

cm W/m.K m2.K/W W/m2.K W/m2.K

Argamassa: Reboco tradicional 2,0 1,30 0,015

Tijolo: Furado de 15 cm 15,0 0,38 0,395

Caixa de Ar 2,0 0,170

Poliestireno Expandido Extrudido - XPS 5,0 0,04 1,351



Cerâmico: Ladrilho de grés 0,01 1,30 0,008



Res.Térm. Ar esp. de 15 mm Fluxo Horiz. 0,02 0,170




Gesso: em placas cartonado 0,01 0,3 0,040






Cerâmico: Ladrilho de grés (10 mm) 0,01 1,3 0,008







Argamassa: Betonilha 0,04 1,3 0,031

Betão: Armado (vol de ferro > 2%) de inertes 0,25 2,5 0,100



Betão: Armado (vol de ferro > 2%) de inertes 0,2 2,5 0,080


Argamassa: Betonilha 0,08 1,3 0,062

Cerâmico: Ladrilho de grés (10 mm) 0,01 1,3 0,008

Soluções construtivas da envolvente opaca - Paredes, Coberturas e Pavimentos

0,525

Cobertura Exterior. Revestimento exterior a telha cerâmica tradicional sobre desvão ventilado

1,0

1,30,511

Pavimento interior sobre espaço não útil. Revestimento interior em material cerâmico

Parede interior dupla de tijolo com isolamento aplicado pelo interior e caixa de ar. Revestimento

interior constituido por material cerâmico

PI01

PI020,487 1,6

Parede exterior dupla de tijolo com isolamento aplicado pelo interior e caixa de ar. Revestimento

interior e exterior em reboco pintado de cor clara

0,419

0,479 1,6

Parede interior dupla de tijolo com isolamento aplicado pelo interior e caixa de ar. Revestimento

constituido por placas de gesso cartonado

Pavl1

1,6

PE01

Ref.

Parede exterior dupla de tijolo com isolamento aplicado pelo interior e caixa de ar. Revestimento

interior em material cerâmico e exterior em reboco pintado

PE02

0,418 1,6

CobE1

Descrição

Anexo A

Bruno Almeida ii

U

W/m2.K SoluçãoMáx.

Reg.

Pressiana de

réguas

plásticas de

cor clara

Vãos envidraçados

inseridos nas

fachadas sudoeste,

sudeste, sul,

nascente, poente,

noroeste e

nordeste de todo o

edifício em geral

Alumínio BaixaVidro Duplo

10+6+8 mm2,7 0,04 0,56

Não aplicável

Vãos envidraçados

inseridos na

fachada sudoeste

da Cozinha e Sala

de Refeições

Alumínio Não AplicávelVidro Duplo

10+6+8 mm3,7 0,49 0,56

Dispositivo

de oclusão

nocturna

Soluções construtivas da envolvente envidraçada - Envidraçados com corte térmico

Localização

Factor Solar

Caixilharia

Permeabilidade

ao ar dos

dispositivos

Tipo vidro

Anexo B

Bruno Almeida iii

Anexo B. Caudais Reais de ar Novo

Ref. Designação Área (m2)

N.º

Ocupantes

(RSECE )

N.º

Ocupantes

(LAYOUT )

Caudal

/ocupante

(m3/h)

Caudal/m2

(m3/h)

Caudal Ar Novo

/ocupante

(LAYOUT) (m3/h)

Caudal Ar Novo

/ocupante

(RSECE) (m3/h)

Caudal Ar Novo

/m2 (RSECE)

Caudal com

Ev=0,8 (m3/h)

Caudal com

Acresc. 50%

(MNEL'S)

(m3/h)

0.01 Sala de Refeições 147,40 19 35 665 0 0 831 1247

0.02 Sala de estar/convívio+S.Func. 157,24 15 30 450 0 0 563 844

0.05 Ludoteca 64,00 3 30 0 96 0 120 180

0.06 Arquivo 6,70 5 0 0 34 42 63

0.07 Direcção/Reuniões 30,10 2 35 20 0 53 602 753 1129

0.08 Vestiário 9,33 10 0 0 93 117 175

0.11 Átrio Principal 123,94 5 0 0 620 775 1162

0.12 Secretaria 34,9 2 35 5 0 61 175 218 327

0.13 Arrumos 6,20 5 0 0 31 39 58

0.14 Sala de monitores 18,60 10 35 5 350 0 93 438 656

0.15 Sala de actividades 29,50 6 30 0 180 0 0 225 338





0.20 Circulação 147,26 5 0 0 736 920 1381

0.23 Sala de actividades da vida diária 60,10 6 30 0 180 0 0 225 338




0.27 Arrumos 11,90 5

Anexo B

Bruno Almeida iv


N.º

Ocupantes

(RSECE )

N.º

Ocupantes

(LAYOUT )

Caudal

/ocupante

(m3/h)

Caudal/m2

(m3/h)

Caudal Ar Novo

/ocupante

(LAYOUT) (m3/h)

Caudal Ar Novo

/ocupante

(RSECE) (m3/h)

Caudal Ar Novo

/m2 (RSECE)

Caudal com

Ev=0,8 (m3/h)

Caudal com

Acresc. 50%

(MNEL'S)

(m3/h)

0.29 Ginásio 90,50 5 35 0 158 0 198 297

0.30 Vestiário I.S. Fem. 8,29 5 0 0 41 52 78

0.33 Vestiário I.S. Masc. 8,29 5 0 0 41 52 78

0.34 Gabinete 15,40 1 35 5 0 27 77 96 144

0.35 Arrumos 7,80 5 0 0 39 49 73

0.36 Casa das máquinas 14,00 5 0 0 70 88 131

0.37 Fisioterapia 101,00 16 10 0 0 1010 1263 1894

0.38 Quarto Individual 15 1 30 30 0 0 38 56

0.39 Quarto Individual 15 1 30 30 0 0 38 56

0.41 Quarto duplo 17,70 2 45 90 0 0 113 169

0.42 Quarto duplo 18,50 2 45 90 0 0 113 169

0.44 Gabinete de Saúde 14,50 1 35 0 25 0 32 48

0.45 Gabinete 14,50 1 35 5 0 25 73 91 136

0.46 Director Técnico 14,50 1 35 5 0 25 73 91 136

0.47 Gabinete 14,50 1 35 5 0 25 73 91 136

0.48 Gabinete 14,50 1 35 5 0 25 73 91 136

0.49 Gabinete 14,50 1 35 5 0 25 73 91 136

0.50 Vestiários 3,20 10 0 0 32 40 60

0.51 Quarto duplo 18,50 2 45 90 0 0 113 169

0.52 Quarto duplo 17,70 2 45 90 0 0 113 169

0.54 Circulação 127,54 5 0 0 638 797 1196

0.55 Quarto Individual 12,60 1 30 30 0 0 38 56

Anexo B

Bruno Almeida v


N.º

Ocupantes

(RSECE )

N.º

Ocupantes

(LAYOUT )

Caudal

/ocupante

(m3/h)

Caudal/m2

(m3/h)

Caudal Ar Novo

/ocupante

(LAYOUT) (m3/h)

Caudal Ar Novo

/ocupante

(RSECE) (m3/h)

Caudal Ar Novo

/m2 (RSECE)

Caudal com

Ev=0,8 (m3/h)

Caudal com

Acresc. 50%

(MNEL'S)

(m3/h)

0.56 Quarto duplo 18,50 2 30 60 0 0 75 113

0.57 Quarto duplo 18,50 2 30 60 0 0 75 113

0.58 Quarto duplo 18,50 2 30 60 0 0 75 113

0.59 Quarto duplo 18,20 2 30 60 0 0 75 113

0.60 Banhos de ajuda 16,40 0 0 0 0 0

0.61 Lavandaria 51,10 5 0 0 256 319 479

0.62 Quarto duplo 18,20 2 30 60 0 0 75 113

0.63 Quarto Individual 16,70 1 30 30 0 0 38 56

0.64 Quarto duplo 18,50 2 30 60 0 0 75 113

0.65 Arrumos 11,20 5 0 0 56 70 105

0.66 Circulação 17,13 5 0 0 86 107 161

0.67 Central Térmica 16,5 5 0 0 83 103 155

0.68 Circulação 52,07 5 0 0 260 325 488

0.69 Limpeza 7,40 5 0 0 37 46 69

0.70 Armazém alimentar 11,20 5 0 0 56 70 105

0.71 Armazém alimentar 10,70 5 0 0 54 67 100

0.73 Despensa 10,60 5 0 0 53 66 99

0.74 Cozinha 59,60 3 30 0 89 0 112 168

0.76 Vestiário Masculino 1,92 10 0 0 19 24 36

0.77 Vestiário Feminino 1,92 10 0 0 19 24 36

TOTAL 2167,56 10.496 m³/h 15.744 m³/h

Anexo C

Bruno Almeida vi

Anexo C. Cargas Internas

Iluminação Equipamento

Sensível Latente

(W/pessoa) (W/pessoa)

0.01 Sala de Refeições 5,7 10 70,7 79,1

0.02 Sala de estar/convívio 4,7 10 58,1 35,2

0.05 Ludoteca 9,2 10 71,3 79

0.07 Direcção/Reuniões 3,9 10 62,5 60

0.12 Secretaria 3,9 10 62,5 60

0.14 Sala de monitores 3,9 10 62,5 60,1

0.15 Sala de actividades 6,6 10 71,5 79,2





0.23 Sala de actividades de VD 6,6 10 71,5 79,2




0.29 Ginásio 8,7 10 133,9 271,1

0.34 Gabinete 3,9 10 62 60

0.37 Fisioterapia 4,9 10 75,3 133,3

0.38 Quarto Individual 4,7 10 59 35


0.41 Quarto duplo 4,7 10 58,5 35

0.42 Quarto duplo 4,7 10 58,5 35

0.44 Gabinete de Saúde 3,9 10 62 60

0.45 Gabinete 3,9 10 62 60

0.46 Director Técnico 3,9 10 62 60

0.47 Gabinete 3,9 10 62 60

0.48 Gabinete 3,9 10 62 60

0.49 Gabinete 3,9 10 62 60

0.51 Quarto duplo 4,7 10 58,5 35

0.52 Quarto duplo 4,7 10 58,5 35


0.56 Quarto duplo 4,7 10 58,5 35

0.57 Quarto duplo 4,7 10 58,5 35

0.58 Quarto duplo 4,7 10 58,5 35

0.59 Quarto duplo 4,7 10 58,5 35

0.62 Quarto duplo 4,7 10 58,5 35


0.64 Quarto duplo 4,7 10 58,5 35

0.74 Cozinha 6,6 250 74,3 133,3

Ref.

Ocupantes

W/m2

W/m2

Designação

Anexo D

Bruno Almeida vii

Anexo D. Relatórios das Cargas Térmicas

Heating Plant Sizing Summary for Aquecimento CRIO REAL 08-23-2011 WATTMONDEGO 05:58

Heating Plant Sizing Summary for Aquecimento CRIO REAL 08-23-2011 WATTMONDEGO 05:58

1. Plant Information: Plant Name ............................................................................... Aquecimento Plant Type ........................................................................ Generic Hot Water Design Weather ............................................. Vila Nova de Ourém, Portugal 2. Heating Plant Sizing Data: Maximum Plant Load .............................................................................. 171,9 kW Load occurs at ......................................................................... Winter Design W/m² ........................................................................................................ 61,7 W/m² Floor area served by plant .................................................................... 2786,1 m² 3. Coincident Air System Heating Loads for Winter Design

System Heating Coil Load Air System Name Mult. ( kW )

UTA 1 1 10,3

UTA 2 1 8,4

UTA 3 1 3,4

UTAN 1 1 17,4

UTAN 2 1 18,5

UTAN 3 1 12,6

UTAN 4 1 40,8

VCs 1 60,5

System loads are for coils whose heating source is ' Hot Water ' or ' Any ' .

Cooling Plant Sizing Summary for Arrefecimento CRIO REAL 08-23-2011 WATTMONDEGO 05:59

Cooling Plant Sizing Summary for Arrefecimento CRIO REAL 08-23-2011 WATTMONDEGO 05:59

1. Plant Information: Plant Name ............................................................................. Arrefecimento Plant Type .................................................................. Generic Chilled Water Design Weather ............................................. Vila Nova de Ourém, Portugal 2. Cooling Plant Sizing Data: Maximum Plant Load .............................................................................. 148,2 kW Load occurs at .................................................................................. Jul 1500 m²/kW ....................................................................................................... 18,8 m²/kW Floor area served by plant .................................................................... 2786,1 m² 3. Coincident Air System Cooling Loads for Jul 1500

System Cooling Coil Load Air System Name Mult. ( kW )

UTA 1 1 9,4

UTA 2 1 7,3

UTA 3 1 4,0

UTAN 1 1 14,7

UTAN 2 1 20,6

UTAN 3 1 11,6

UTAN 4 1 31,9

VCs 1 48,8

System loads are for coils whose cooling source is ' Chilled Water ' or ' Any ' .

Anexo E

Bruno Almeida viii

Anexo E. Distribuição do edifício por zonas

ZONA 1 - UTAN 1 ZONA 2 - UTAN 2 ZONA 3 - UTAN 3

Ref. Espaço Ref. Espaço Ref. Espaço

005 Ludoteca 013 Arrumos 038 Quarto Individual

006 Arquivo 014 Sala de monitores 039 Quarto Individual

007 Direcção/Reuniões 015 Sala de actividades 054 Circulação

008 Vestiário 016 Sala de actividades 055 Quarto Individual

011 Átrio Principal 017 Sala de actividades 056 Quarto duplo

012 Secretaria 018 Sala de actividades 057 Quarto duplo

041 Quarto duplo 019 Sala de actividades 058 Quarto duplo

042 Quarto duplo 020 Circulação 059 Quarto duplo

044 Gabinete de Saúde 023 Sala de actividades da vida diária 061 Lavandaria

045 Gabinete 024 Sala de actividades 062 Quarto duplo

046 Director Técnico 025 Sala de actividades 063 Quarto Individual

047 Gabinete 026 Sala de actividades 064 Quarto duplo

048 Gabinete 027 Arrumos 065 Arrumos

049 Gabinete 034 Gabinete 066 Circulação

050 Vestiários 035 Casa das máquinas 067 Central Térmica

051 Quarto duplo 068 Circulação

052 Quarto duplo 069 Limpeza

070 Armazém alimentar

071 Armazém alimentar

073 Despensa

ZONA 4 - UTAN 4 ZONA 5 - UTA 1 ZONA 6 - UTA 2 ZONA 7 - UTA 3

Ref. Espaço Ref. Espaço Ref. Espaço Ref. Espaço

074 Cozinha 001 Sala de Refeições 002 Sala de Estar 029 Ginásio

Anexo F

Bruno Almeida ix

Anexo F. Cargas Térmicas dos Espaços

Cargas Térmicas dos Espaços a Climatizar

Espaços a Climatizar Área

(m2)

Carga

Arref.

Sensív

el (W)

Carga

Arref.

Latent

e (W)

Carga

Arref.

Total

(kW)

Pico

Carga

Aquec.

Total (W)

Carga

Aquec.

Total (kW)7

001 Sala de Refeições 147,4 7169 1503 9,0 Sep 1500 4991,0 5,0

002 Sala de Estar 157,2 6383 528 7,0 Aug 1600 5078,0 6,0

005 Ludoteca 64,0 1976 237 3,0 Jul 1600 1998,0 2,0

007 Direcção/Reuniões 30,1 941 120 2,0 Jul 1500 1164,0 2,0

012 Secretaria 34,9 1067 120 2,0 Jul 1500 1440,0 2,0

014 Sala de Monitores 18,6 835 60 1,0 Aug 1500 898,0 1,0

015 Sala de Actividades 29,5 1414 475 2,0 Aug 1500 942,0 1,0




019 Sala de Actividades 33,4 1505 475 2,0 Jul 1500 1118,0 2,0

023 Sala Actividades VD 60,1 2057 475 3,0 Aug 1500 1906,0 2,0

024 Sala Actividades 29,8 1342 475 2,0 Jul 1500 1029,0 2,0



029 Ginásio 90,5 2652 1356 5,0 Aug 1600 2024,0 3,0

034 Gabinete 15,4 453 60 1,0 Sep 1400 501,0 1,0

038 Quarto 15,0 613 35 1,0 Jun 1600 528,0 1,0

039 Quarto 15,0 822 35 1,0 Jun 1600 609,0 1,0

041 Quarto Duplo 17,7 644 70 1,0 Jul 1500 673,0 1,0

042 Quarto Duplo 18,5 643 70 1,0 Jul 1500 623,0 1,0

044 Gabinete Saúde 14,5 516 60 1,0 Jul 1500 559,0 1,0

045 Gabinete 14,5 505 60 1,0 Jul 1500 514,0 1,0

046 Director Técnico 14,5 525 60 1,0 Jul 1500 601,0 1,0

047 Gabinete 14,5 688 60 1,0 Sep 1500 601,0 1,0

048 Gabinete 14,5 663 60 1,0 Sep 1500 466,0 1,0

049 Gabinete 14,5 680 60 1,0 Sep 1500 557,0 1,0

051 Quarto duplo 18,5 800 70 1,0 Sep 1500 623,0 1,0

052 Quarto duplo 18,5 798 70 1,0 Sep 1500 611,0 1,0

055 Quarto Individual 18,5 665 35 1,0 Jun 1600 555,0 1,0

056 Quarto Duplo 18,5 736 70 1,0 Jun 1600 633,0 1,0

057 Quarto Duplo 18,5 734 70 1,0 Jun 1600 623,0 1,0

058 Quarto Duplo 18,5 715 70 1,0 Aug 1500 709,0 1,0

059 Quarto Duplo 18,2 729 70 1,0 Aug 1500 776,0 1,0

062 Quarto Duplo 18,2 727 70 1,0 Jun 1600 613,0 1,0

063 Quarto Individual 16,7 752 35 1,0 Jul 1600 606,0 1,0

064 Quarto Duplo 18,5 863 70 1,0 Jul 1600 709,0 1,0

Anexo G

Bruno Almeida x

Anexo G. Selecção dos ventiloconvectores

Espaço Úteis TIPO

VC

CAUDAL

UNIT

(m3/h)

Qtd.

CAUDAL

EFECT.

(m3/h)

POT.

ARR

(kW)

POT.

AQ

(kW)

0.05 Ludoteca VC3 546 1 546 3,1 3,8

0.07 Direcção/Reuniões VC2 422 1 422 2,3 2,9

0.12 Secretaria VC2 422 1 422 2,3 2,9

0.14 Sala de monitores VC2 422 1 422 2,3 2,9

0.15 Sala de actividades VC2 422 1 422 2,3 2,9





0.23 Sala de actividades VD VC2 422 2 844 4,6 5,8




0.34 Gabinete VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.38 Quarto Individual VC1 320 1 320 1,6 2,0


0.41 Quarto duplo VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.42 Quarto duplo VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.44 Gabinete de Saúde VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.45 Gabinete VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.46 Director Técnico VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.47 Gabinete VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.48 Gabinete VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.49 Gabinete VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.51 Quarto duplo VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.52 Quarto duplo VC1 320 1 320 1,6 2,0


0.56 Quarto duplo VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.57 Quarto duplo VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.58 Quarto duplo VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.59 Quarto duplo VC1 320 1 320 1,6 2,0

0.62 Quarto duplo VC1 320 1 320 1,6 2,0


0.64 Quarto duplo VC1 320 1 320 1,6 2,0

Anexo H

Bruno Almeida xi

Anexo H. Relatório de Difusão

Anexo H

Bruno Almeida xii

Anexo I

Bruno Almeida xiii

Anexo I. Consumos padrão para AQS

Anexo J

Bruno Almeida xiv

Anexo J. Relatório de balanço energético Solterm --------------------------------------------------------------------------------- SolTerm 5.0 () Estimativa de desempenho de sistema solar térmico --------------------------------------------------------------------------------- Campo de colectores --------------------------------------------------------------------------------- Modelo de colector: Rigsun RK2301 Alpin Tipo: Plano 15 módulos (28,8 m²) Inclinação 38° - Azimute -30° Coeficientes de perdas térmicas: a1= 3,480 W/m²/K a2= 0,016 W/m²/K² Rendimento óptico: 75,9% Modificador de ângulo: a 0° 5° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° 1,00 1,00 1,00 0,99 0,99 0,98 0,97 0,96 0,95 a 45° 50° 55° 60° 65° 70° 75° 80° 85° 90° 0,93 0,90 0,87 0,82 0,75 0,65 0,49 0,14 0,00 0,00 --------------------------------------------------------------------------- Carga térmica: segunda a sexta --------------------------------------------------------------------------- Lar Residencial e Centro de Actividades Ocupacionais Temperatura nominal de consumo: 60°C (N.B. existem válvulas misturadoras) Temperaturas de abastecimento ao depósito (°C): Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 12 12 13 14 15 16 18 18 17 15 13 12 Perfis de consumo (l) hora Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 01 02 03 04 05 06 07 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 08 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 09 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 10 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 11 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

Anexo J

Bruno Almeida xv

12 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 13 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 14 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 15 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 16 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 17 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 18 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 19 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 20 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 21 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 22 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 23 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24 diário 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 --------------------------------------------------------------------------- Carga térmica: fim-de-semana --------------------------------------------------------------------------- Lar Residencial e Centro de Actividades Ocupacionais Temperatura nominal de consumo: 60°C (N.B. existem válvulas misturadoras) Temperaturas de abastecimento ao depósito (°C): Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 12 12 13 14 15 16 18 18 17 15 13 12 Perfis de consumo (l) hora Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 01 02 03 04 05 06 07 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 08 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 09 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 10 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 11 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 12 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 13 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 14 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

Anexo J

Bruno Almeida xvi

15 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 16 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 17 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 18 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 19 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 20 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 21 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 22 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 23 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24 diário 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 1511 --------------------------------------------------------------------------------- Localização, posição e envolvente do sistema --------------------------------------------------------------------------------- Coordenadas nominais: 39,7°N, 8,6°W TRY para RCCTE/STE e SOLTERM (fonte: INETI - versão 2004) Obstruções do horizonte: 3°(por defeito) Orientação do painel: inclinação 38° - azimute -30° --------------------------------------------------------------------------- Balanço energético mensal e anual --------------------------------------------------------------------------- Rad.Horiz. Rad.Inclin. Desperdiçado Fornecido Carga Apoio kWh/m² kWh/m² kWh kWh kWh kWh Janeiro 59 90 , 1166 2614 1449 Fevereiro 76 105 , 1319 2361 1043 Março 111 131 , 1549 2560 1011 Abril 152 159 , 1822 2425 603 Maio 188 179 , 2052 2451 399 Junho 201 184 , 2056 2319 263 Julho 217 204 , 2183 2288 105 Agosto 200 205 , 2236 2288 51 Setembro 140 161 , 1972 2266 295 Outubro 104 137 , 1791 2451 660 Novembro 69 107 , 1379 2477 1098 Dezembro 57 91 , 1192 2614 1423 ---------------------------------------------------------------------- Anual 1574 1753 , 20717 29115 8397 Fracção solar: 71,2% Rendimento global anual do sistema: 41% Produtividade: 719 kWh/[m² colector] N.B. 'Fornecido' é designado 'E solar' nos Regulamentos Energéticos (DLs 78,79,80/06) | 09-02-2011 10:57:54 |

Bruno Almeida xvii

Climatização e Energias Renováveis -...

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